方元
珠海深能洪湾电力有限公司广东珠海519060
摘要 某厂发电机并网时，发现有无功功率过高现象，造成并网延误且并网后阻碍有功功率的增加，造成其大范围的波动，容易引起逆功率动作，影响发电机并网安全性。本文就此进行探讨分析，提出了相应的解决方案，使该问题得到了解决。
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关键词 发电机；TV；并网；逆功率
0 引言
某电厂发电机在达到并网条件3000 转投入自动同期装置后，出现无功功率最长越2min 的调节时间；并网后也只能带2MW 左右的有功负荷，不但无法自动升负荷，而且负荷波动较大，持续时间最长约3min 左右，此时发电机负荷仍在2MW 以下，机组负荷可能低过原2.25MW 出现逆功率跳机，影响发电机并网可靠性与安全性，对该厂安全运行带来隐患。在调度负荷曲线达标越来越精准的要求下，经与同类型发电机同期参数的对比分析，找到了解决问题的方法。
1 发电机并网阶段相关参数比较分析
该电厂有两台BDAX9-450ERH 发电机，其中一台并网过程正常，我们分别采集了2 台号发电机并网前后的相关数据，见表1、表2。
根据以上数据可以看出2 号发电机所采集的系统电压为15.1kV, 2裕发电机启动至空载满速待并网前，发电机的机端电压为15.0kV,频率为50Hz，满足并网条件。发电机组并入电网后，应能迅速进入同步运行状态，其暂态过程很短，相对的系统扰动风险就小。而1裕发电机所采集的系统电压偏高，为15.5kV 左右，1裕发电机启动至空载满速待并网前，发电机的机端电压为14.9耀15kV，频率为50Hz，当投入同期卡后，由于此时1裕发电机所采对比系统电压为15.5kv，频率为50Hz，那么同期调节就需向1裕发电机发出增加励磁，抬高发电机的端电压，一直到1裕发电机的端电压抬升至15.5kV，这时为了满足并网条件，从而延长了并网时间。当并网条件满足，发电机并网后励磁电流很大，这时发电机发出大量的无功，最大时为46耀56MVar，比机组带基本负荷时的无功功率还大，而此时降无功减励磁又会降低发电机的端电压，发电机的机端电压U 同步降低，这样发电机视在功率S越UI 降低，由功率三角形可以知道有功功率P越Scosφ，正常负荷运行时，S 的减小与cosφ 的增大可以抵消保证有功不变，此时在并网后一段时间内相交差φ 从接近90 度向接近0度缓慢变化，因此发电机就不能迅速进入同步运行状态，其暂态过程较长，发电机功角啄接近于0 度，机端相角φ 接近90 度，此时磁场间力矩平衡调整能力差，cosφ 不能有效增大，很容易导致有功P下降，反映在发电机转子上为定子磁场对转子磁场的制动力矩小于转子的原动力矩，暂态无法达到力学平衡，所以并网后也只能带2MW 左右的有功，负荷上升缓慢且波动大，持续时间较长，该厂逆功率保护设定值为P越原5豫Pn，（P=-6MW）延时3S 保护动作，跳发电机出口开关及励磁开关。正常时负荷变化为3MW 左右，并网时负荷波动为10MW 左右，所以发电机并网时暂态过程越长，逆功率保护动作的风险就越大。
根据检查对比1 号、2 号机并列点TV 变比采集量，相对于同一个220kV 系统采集电压为235kV 时，1 号机采集量为15.5kV，2 号机采集量为15.0kV，说明该并列点是产生问题的源头。
2 现阶段发电机并网过程中必须重视的问题
该厂发电机属于小型机，发电机事先未经励磁, 采用将转速提到95%同步转速时，励磁开关自动合上，建立机端电压准备并网的模式。其优点在于快速、方便、控制简单，其缺点为冲击电流大、引起系统电压突降。现发电厂的控制方式大多采用的自动控制，这就要求同期装置必须要有较高的自动化水平，来独立完成发电机的同期并网操作。由此，在该厂近来并网操作过程中，必须引起重视以下问题：
并列点TV 变比的偏差因素，习惯上人们都把TV 次级电压为100V 时认定为额定电压，事实上由于TV 变比的选择常常出现当TV 初级电压为额定值时，而次级电压却不是100V，因此在整定同期装置的允许电压差时要以TV 次级的真实额定电压值为依据。
并网时间延长，由于并列点TV 变比的偏差因素，造成励磁调节的时间过长，从而拖长并网时间带来无法预计的后果，并且机组空转损耗也会造成能源浪费，影响运行经济性。
无功功率过高，无功功率会导致电流增大，使设备和线路的损耗增加；视在功率增加，导致系统有功容量下降。
3 结束语
发电机并网是发电厂的一项重大操作，它直接涉及到系统运行的稳定及发电机的安全，每次并网冲击的累积将会给发电机造一定的伤害。并列点TV 变比抽头的调整直接影响着发电机的安全与寿命，对节约能源也是不可忽视的。发电厂同期装置自动化水平的提高，直接体现在并网质量的提高，这样不仅可以使电力系统的安全性大幅度提高，还将创造非常可观的经济效益。
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参考文献
[1]高洪兴.浅析发电厂的同期装置[J].内蒙古科技与经济，2009，07：71-72.