發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行的危害

　　所謂發(fā)電機(jī)的進(jìn)相運(yùn)行，是指發(fā)電機(jī)勵磁電流降低，使其無功輸出在零以下，嚴(yán)重者，是發(fā)電機(jī)完全失去勵磁。此時，發(fā)電機(jī)將從電網(wǎng)中吸收無功，使系統(tǒng)電壓降低；系統(tǒng)中大容量的主力機(jī)組發(fā)生進(jìn)相運(yùn)行時，則可能引起系統(tǒng)震蕩。

　　如果減少發(fā)電機(jī)勵磁電流，使發(fā)電機(jī)電勢減小，功率因數(shù)角就變?yōu)槌暗?，發(fā)電機(jī)負(fù)荷電流產(chǎn)生助磁電樞反應(yīng)，發(fā)電機(jī)向系統(tǒng)輸送有功功率，但吸收無功功率，這種運(yùn)行狀態(tài)稱為進(jìn)相運(yùn)行。‍

　　1.靜態(tài)穩(wěn)定性降低；

　　2.端部漏磁引起定子端部溫度升高；

　　3.廠用電電壓降低；

　　4.由于機(jī)端電壓降低在輸出功率不變的情況下發(fā)電機(jī)定子電流增加，易造成過負(fù)荷。

　　同步發(fā)電機(jī)突然失去勵磁是電力系統(tǒng)比較常見的一種故障。機(jī)組失磁的主要原因有：勵磁回路開路、勵磁繞組短路、勵磁調(diào)節(jié)器故障、滅磁開關(guān)誤跳閘以及運(yùn)行人員的誤操作等。

　　同步發(fā)電機(jī)失磁后，機(jī)組轉(zhuǎn)子勵磁電流逐漸衰減，發(fā)電機(jī)很快由遲相運(yùn)行轉(zhuǎn)入進(jìn)相運(yùn)行，并由原來正常運(yùn)行時向系統(tǒng)輸送無功轉(zhuǎn)為失磁進(jìn)相運(yùn)行時從系統(tǒng)吸取無功。從系統(tǒng)吸取的無功功率主要是用來建立機(jī)組的勵磁。

　　發(fā)電機(jī)失磁后機(jī)端定子電壓會顯著降低，系統(tǒng)電壓也會降低，系統(tǒng)內(nèi)用電設(shè)備電流增加。發(fā)電機(jī)組失磁進(jìn)相運(yùn)行的危害主要有以下幾個方面：

　　1）定子電流增大。發(fā)電機(jī)組失磁異步進(jìn)相運(yùn)行時，機(jī)組要從系統(tǒng)吸取較大的無功，定子電流會明顯增大；又因?yàn)殡妷旱慕档?，在機(jī)組輸出有功一定的情況下，定子電流也要大一些，會導(dǎo)致定子溫升比正常時較高，考驗(yàn)機(jī)組絕緣耐熱水平。

　　2）轉(zhuǎn)子過熱和振動。發(fā)電機(jī)失磁異步進(jìn)相運(yùn)行時，定子還有負(fù)序磁場。負(fù)序磁場對轉(zhuǎn)子有雙倍同步轉(zhuǎn)速的相對運(yùn)動，因此在轉(zhuǎn)子繞組以及轉(zhuǎn)子本體中則會感應(yīng)出兩倍額定頻率（100Hz）的電流，這樣會加劇轉(zhuǎn)子過熱水平。這些電流不僅流過轉(zhuǎn)子的本體，還流過護(hù)環(huán)、槽契與齒以及套箍的許多接觸面，這些地方電阻高，發(fā)熱尤為嚴(yán)重，可能產(chǎn)生局部過熱，破壞轉(zhuǎn)子部件的機(jī)械強(qiáng)度和繞組絕緣。因此，兩倍頻率電流引起轉(zhuǎn)子的發(fā)熱對汽輪發(fā)電機(jī)特別危險。

　　3）發(fā)電機(jī)失磁進(jìn)相運(yùn)行對系統(tǒng)電壓的影響。發(fā)電機(jī)失磁后要從系統(tǒng)吸取無功功率，主要由兩部分組成：一部分是提供電機(jī)所需的勵磁無功；另一部分是定、轉(zhuǎn)子漏抗中消耗的無功。如果失磁機(jī)組的單機(jī)容量較大，系統(tǒng)容量較小，系統(tǒng)電壓將會顯著下降，使電力系統(tǒng)各部分之間失步，伴隨著異步振蕩，系統(tǒng)內(nèi)將甩掉大量負(fù)荷，甚至造成整個系統(tǒng)崩潰瓦解。

　　4）對其他用電設(shè)備的影響。一旦電網(wǎng)電壓降低，會導(dǎo)致機(jī)組附近網(wǎng)內(nèi)用電設(shè)備低壓跳閘，如交流接觸器低壓瞬時釋放跳閘、變頻設(shè)備低壓保護(hù)跳閘等，會對正常用電造成影響b］。

　　由于勵磁調(diào)節(jié)器故障，引發(fā)機(jī)組失磁進(jìn)相運(yùn)行，為了避免機(jī)組長期失磁運(yùn)行，制定發(fā)電機(jī)組勵磁系統(tǒng)運(yùn)行方式及操作要點(diǎn)，避免類似情況發(fā)生。

　　1）勵磁通道切換操作：勵磁通道切換就地進(jìn)行。檢查勵磁調(diào)節(jié)器裝置A處于“跟蹤”狀態(tài)，將就地勵磁柜“就地／主控”轉(zhuǎn)換開關(guān)打至“就地”位置，將“通道切換”轉(zhuǎn)換開關(guān)由“通道B”打至“通道位置，檢查勵磁調(diào)節(jié)器A“自動運(yùn)行”亮起，將“就地／主控”轉(zhuǎn)換開關(guān)打至“主控”位置，操作完畢。原則上規(guī)定勵磁系統(tǒng)無異常時不進(jìn)行勵磁通道切換操作。

　　2）勵磁通道運(yùn)行中或切換中勵磁調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)為“手動運(yùn)行”故障處理操作：將就地勵磁柜“就地／主控”轉(zhuǎn)換開關(guān)打至“就地”位置，調(diào)整“運(yùn)行”轉(zhuǎn)換開關(guān)至“恒無功”或“恒功率因數(shù)”，再打回“恒電壓”位置，如果故障未消除，則進(jìn)行就地勵磁通道切換操作。

　　3）增磁／減磁操作：可在后臺監(jiān)視屏上進(jìn)行“增磁／減磁”完成操作，或就地將“就地／主控”轉(zhuǎn)換開關(guān)打至“就地”位置，扭動“增磁／減磁”旋鈕完成操作。增磁／減磁操作不宜過快。

　　4）勵磁通道故障報警故障處理操作：立即檢查勵磁參數(shù)變化情況，若發(fā)電機(jī)出口電壓出現(xiàn)大幅度電壓降落如10kV以下，或者電壓有持續(xù)下降趨勢，應(yīng)立即進(jìn)行增磁操作。就地按動勵磁調(diào)節(jié)器“復(fù)歸”按鈕（注意不是“復(fù)位”按鈕，一般情況下嚴(yán)禁按動“復(fù)位”按鈕），可消除故障報警。如果勵磁通道報警無法消除，且“增磁／減磁”操作無法進(jìn)行，則進(jìn)行勵磁通道切換操作。

　　5）運(yùn)行人員應(yīng)注意機(jī)組無功出力情況，防止機(jī)組長時間運(yùn)行在進(jìn)相狀態(tài)，一旦出現(xiàn)無功功率《0報警信號，則應(yīng)立即通過切換通道或轉(zhuǎn)為手動方式逐步增磁，確保機(jī)組無功功率在4—12MVar之間。

　　6）失磁異步運(yùn)行允許負(fù)荷及允許持續(xù)時間作出明確規(guī)定，即O．4（只為額定功率）時允許持續(xù)運(yùn)行30min；0．5Pn時允許持續(xù)運(yùn)行15min。在額定或接近額定有功功率運(yùn)行的發(fā)電機(jī)一旦發(fā)生失磁情況后，應(yīng)迅速采取措施減負(fù)荷，必須在30S內(nèi)將有功負(fù)荷降到上述允許負(fù)荷。

　　發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行事故處置措施

　　1、發(fā)電機(jī)無功變?yōu)樨?fù)值。

　　2、發(fā)電機(jī)出口電壓、220kV母線電壓、6kV廠用母線電壓降低。 3、定子線圈溫度，定子端部鐵芯溫度升高。 二、發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行處理：

　　1、 維持系統(tǒng)電壓正常，保證系統(tǒng)穩(wěn)定性，網(wǎng)上電壓低時，禁止 進(jìn)相運(yùn)行。

　　2、進(jìn)相運(yùn)行時，維持發(fā)電機(jī)出口電壓在±5%Un范圍內(nèi)，防止發(fā) 電機(jī)靜穩(wěn)極限降低。

　　3、保證發(fā)電機(jī)冷卻水溫、水壓、流量在額定參數(shù)范圍內(nèi)。 4、監(jiān)視定子溫升不超規(guī)定，尤其是定子端部溫度不超過120℃。 5、發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行期間，各部分溫度、溫升超過運(yùn)行限額，手動增加無功負(fù)荷。

　　6、發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行期間，發(fā)電機(jī)定子電壓、定子電流不能超過運(yùn)行限額，否則聯(lián)系調(diào)度減少有功。

　　7、發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行中，應(yīng)按調(diào)度給定進(jìn)相深度目標(biāo)微量細(xì)調(diào)平穩(wěn)操作。接近給定深度時，操作要平穩(wěn)微調(diào)，并嚴(yán)密監(jiān)視發(fā)電機(jī)無功變化和6kV廠用母線電壓。

　　8、發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行期間，出現(xiàn)失步振蕩現(xiàn)象時，應(yīng)立即增加 勵磁電流直至遲相運(yùn)行。必要時減小有功負(fù)荷，仍不能拉入同步時，按照值長命令解列機(jī)組。

　　9、在調(diào)整進(jìn)相深度過程中，應(yīng)注意相鄰機(jī)組的無功負(fù)荷，力求合理分配。如果按調(diào)度給定進(jìn)相深度目標(biāo)調(diào)整到主變高壓側(cè)電壓仍高于調(diào)度給定的電壓曲線，應(yīng)立即匯報調(diào)度，并按調(diào)令執(zhí)行。

　　10、當(dāng)無功負(fù)荷調(diào)至給定進(jìn)相深度時，運(yùn)行人員應(yīng)認(rèn)真監(jiān)盤，精心調(diào)整操作盡力保持運(yùn)行工況穩(wěn)定，不得超過發(fā)電機(jī)的出力曲線及V形曲線的限額。謹(jǐn)防有功負(fù)荷大幅度變化，導(dǎo)致無功進(jìn)相深度變化使發(fā)電機(jī)功角增大，超過靜穩(wěn)極限失步振蕩。

　　11、發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行中，每小時記錄一次發(fā)電機(jī)各部溫度。 12、發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行如果無功負(fù)荷、端部溫度、6kV廠用工作母線電壓達(dá)到限制條件時，應(yīng)立即增加勵磁電流至遲相穩(wěn)定運(yùn)行，使各限制條件均在允許范圍內(nèi)運(yùn)行。

　　失磁進(jìn)相運(yùn)行會影響發(fā)電機(jī)自身設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，引發(fā)系統(tǒng)電壓波動及造成部分網(wǎng)內(nèi)設(shè)備低壓保護(hù)動作跳閘。通過加強(qiáng)監(jiān)視管理，采取部分報警措施，一旦發(fā)生機(jī)組失磁進(jìn)相運(yùn)行情況，立即采取降負(fù)荷或手動增磁的手段提高機(jī)組無功出力，減少對系統(tǒng)和廠用電壓的影響。因此需要機(jī)組運(yùn)行人員密切關(guān)注機(jī)組無功出力，避免機(jī)組長期失磁進(jìn)相運(yùn)行。