发电机进相运行问题的研究

发表时间:2020/12/10   来源:《中国电业》2020年22期   作者:李海波
[导读] 发电机的进相运行在电力系统的稳定运行当中起着不可或缺的作用,也是维持电力系统
        李海波
        云南天安化工有限公司 云南 昆明 650000
        摘要:发电机的进相运行在电力系统的稳定运行当中起着不可或缺的作用,也是维持电力系统运转的必要环节,但是发电机在实际的运行过程中当中,往往会由于各种情况而产生很多问题,由于环境因素、人为因素等等产生的问题根据出现条件的不同,在解决和预防措施上有着较大的差别,而为了保障在实际使用当中能够更好的实现发电机进相运行对电力系统整体运行稳定性的强大作用,保障生产不会受到电力系统的波动而产生的不良情况,本文将对发电机进相运行过程当中容易发生的一些问题进行总结和分析,将其中较具有代表性的问题进行罗列和分析,希望能够帮助相关的行业在处理发电机进相运行问题时更好的应对,为解决这些问题提供一些理论帮助,使发电机工作效果更加稳定,电力系统运行稳定性和安全性得到更大的提升。
        关键词:发电机;进相运行;问题
        前言
        发电机进相运行主要体现在当发电机以定子电流运行的情景下,如果电流滞后于端电压,那么则会导致整个系统运行出现在过励磁运行的状态,那么则是迟相运行。与以上状态相反的则是发电机进项运行,即表现为发电机的定子电流是超前于端电压,一般表现为欠励磁运行状态。对于发电机运行而言,如果其处于迟相运行和进相运行状态中间时,那么将会导致发电机都会存在有功功率,但是迟相运行状态下的无功功率属于感性无功功率,进相无功功率属于容性无功功率,工作人员对两种状态做好监测工作,会明显发现功率表的数值是不同的。而且,发电机进相运行状态在电厂规程里,是作为一种异常状态而存在的,会导致发电机吸收感性无功功率。但是,随着发电机运行范围发生变化,进相运行状态在功率因数变化的基础上,也被视为一种正常的运行状况。这主要体现在发电机进相运行情景下,发电机的各个系统都是保持在同速运转的情景下,而如果各电气参数始终保持对称,那么则是属于正常现象。所以,在当前诸多电厂中,发电机保持为一种进相运行的状态也是属于正常状态。为了明确进相运行状态是否会受到多方面的影响,尽力保证发电机的正常化运行,强化对发电机进相运行相关问题的分析,对于实际工作的进行具有非常重要的意义。
1问题描述
        发电机的进相运行过程中偶尔会出现保护器内部逻辑组态实现发电机进相运行后跳闸的问题,问题的出现会导致发电机进相运行危害,如果不及时处理,会导致副面影响的扩大化[1]。相关研究人员结合实际的发电机的运行案例,进行实际的分析研究讨论,以某一保护器内部逻辑组态实现发电机进相运行后跳闸情况,深入分析,得到最终结论。
        某发电厂的某一个机组,在执行分级带载验证工作的过程中,出现了发电机立即启动的情况,究其原因是因为母线失电触发分级带载信号。相关工作人员及时调整母线状态,保证母线完全恢复之后,操作施工人员行手动复位母线失电信号触发的应急启动命令。但是在执行操作的过程中,突然发生机组柴油发电机进相运行后跳闸的情况,导致母线第二次故障出现。
2发电机进相运行后跳闸的原因分析
        操作施工人员结合具体操作过程以及发电机之前的使用情况分析[2],出现发电机进相运行后跳闸的原因可能为:相关工作人员在操作机械设备之前,更换了燃油管路。在更换过程中并没有完全根据操作规范去进行有效操作,所以燃油系统管线中存在一定含量的空气。柴油发电机在进行正常运行的过程中,其自身转速上升,伴随着燃油供给小于实际的燃油使用,限制了发电机转速上升速度,造成了发电机转速上升速度不稳定的情况。

正是因为如此,发电机的正常启动时间由11s-12s左右增加到25s,此时机组柴油发电机并没有在有限的时间内部达到正常的转动频率以及使用电压,进一步造成了电气综合保护装置(MICOM)产生欠电压/欠频露信号。不仅如此,相关操作施工人员还发现了此时的发动机运转过程中出现了机组柴油发电机电气保护正常跳机情况。
        在实际发电机进相运行的情况中,机组柴油发电机遵守自身的设计逻辑。在发生紧急事件的时候,正常电气保护跳机信号的启动在应急启动信号之后,所以电气综合保护装置将会导致柴油发电机正常跳机信号不能及时反馈出现,闭锁信号条件下,柴油发电机依旧正在运行状态。当调整了母线状态,保证了母线的电压恢复,操作人员为了保证发动机的有效运行,继续操作手动复位母线失电信号。为了保证执行反同期操作,同时手动复位母线失电信号触发了发电机进相运行的应急启动命令,导致控制柜正常跳机信号维持信号保持状态[3]。
        操作施工人员直接启动复位母线失电应急命令后,机组柴油发电机保持复位状态,叠加此前一-直保持的电气正常保护跳机信号,最终导政机组柴油机在反同期操作成功前保护跳机,从而引起母线再次失电[4]。
3发电机进相运行后跳闸的解决方案
        为了精准找到跳闸原因,相关工作人员调取了柴油发电机运行记录,分析其自身运行的趋势图,得到了实际的故障发生原因。为了提高柴油发电机运行的安全性,相关工作人员将过去的粗实线用闭锁信号通路添加代替。
        具体操作人员将DCS的应急启动命令引入计算机逻辑,保证发电机进相运行的应急命令始终保持,直到外电网开关合闸关闭。操作施工人员在手动复位DCS应急启动命令之后,一旦发现其反同期操作没有得到实际的成功,则立即保证柴油发电机运行应急模式,在此时及时存在正常跳机信号的出现,柴油发电机依旧保证其处于闭锁状态。在此解决方案上,操作施工人员依旧保证了柴油发电机原先的应急跳机功能,及时在使用其自身过程的时候,依旧不会对应急情况下的紧急跳机保护带来任何的负面作用[5]。
        当操作施工人员顺利完成了反同期操作之后,此时的外电网合闸被打开,柴油发电机最初的应急启动命令由于外电网合闸之前的关闭而恢复了正常模式。这个时候的发电机应急启动命令对于正常跳机信号之间的制约情况得到解除,重新回到最初运行状态,保证正常跳机信号的正确响应[6-7]。如果在这个时候,外电网开关已经闭合,柴油发电机的母线此时供电来源为外电网,就算操作人员失误操作触发正常跳机指令,也不会出现再一次的母线失电情况。
结语
        综上所述,本文对发电机保护器内部逻辑组态实现发电机进相运行后跳闸等事件做出了分析和阐述,同时对产生这些问题的原因和应对策略进行了简单的阐述,希望相关的企业能够在工作中重视到产生问题的原因,提前做好预防和检查,同时希望本文提供的理论研究能够帮助相关行业在处理这些问题的过程中能够有所帮助,提升解决效率。
参考文献
[1]张宇泽,李亚龙,李树鹏,郑晶晶.发电机进相运行与负荷侧无功补偿对网损影响的仿真对比分析[J].华北电力技术,2017(09):8-13.
[2]王成亮,王宏华.大型同步发电机进相运行动模试验设计[J].电测与仪表,2016,53(02):118-124.
[3]蒲倩,张毅威,陈磊,胡伟,李健,周剑,庞晓艳.容性孤网发电机进相运行与紧急电压控制[J].电力系统保护与控制,2012,40(18):24-29.
[4]韦延方,卫志农,张友强,孙国强,王成亮,孙永辉.发电机进相运行的研究现状及展望[J].电力系统保护与控制,2012,40(09):146-154.
[5]向婉芹,盛四清.Matlab电力系统工具箱在发电机进相运行仿真中的应用[J].继电器,2005(20):58-61+78.
[6]赵立东,黄海燕,赵丽华.关于发电机进相运行若干问题的探讨[J].黑龙江电力,2002(05):358-363.
[7]陈迅,吴晓宇,陈群.对广东电网开展发电机进相运行若干问题的剖析[J].广东电力,2000(01):1-4.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: