号机组在运行中发生了次功率波动现象每次波动约&’()!时间极短!来回波动后自动平息笔者从多方面分析了发生功率波动的原因!并提出了防范措施分别为发电机直轴和交轴电抗.系统电抗(!电机电磁功角从式&&’&!’能够准确的看出发电机具有下面的一些特点发电机的有功功率和无功功率与发电机电势)机端电压)功角)直轴电抗)交轴电抗)系统电抗有关(发电机电势与发电机的励磁电流有关(机端电压与励磁电流和发电机功角有关!发电机功角是电势发电机的有功功率与电势)电压)功角成正比!与电抗成反比(无功功率与电势)电压成正比!与功角和电抗成反比对无功功率的影响此分析假定发电机励磁装置在整个调整发电机原动机功率的过程中不进行自动调整!运行人员只调整发电机有功功率!相当于发电机电势和电抗保持恒定发电机的有功功率与功角是正弦关系!无功功率与功角是余弦关系!见图&假设原来发电机运行在功角!运行人员增加机组有功功率!由调速器调整增加原动机功率!使功角增为!随着功角增大!有功功率便增加至调整值!无功功率随功角增大而减小!由此可知!有功功率增加越多!无功功率减小越多!当到一定功角时!发电机由迟相运行变为进相运行!向系统吸收感性无功功率进相的深度随着功角的增大而增大!进相越大!所需的励磁电流就小!因此!为了不让发电机过分进相!需要在增加发电机有功功率的同时!增加励磁电流!使进相深度减小!同时也是保持机端电压恒定对机端电压的影响当只增加发电机输出功率!不进行励磁电流的调节!保持电势不变!根据发电机功率方程可见!随着发电机输出功率的缓慢增加!功角不断的增加才能保持平衡!因此由图!&图中为母线电压’可知!当功角由对发电机电流的影响假定机端电压几乎不变!励磁电流不做调整!则电势!大小不变!随着发电机功率的增加!!$!因为发电机组发生功率波动的缘由分析刘志强!郭玉恒二滩水力发电厂!四川攀枝花5$6摘要!通过对发电机有功功率和无功功率关系$增加发电机有功功率对发电机运作时的状态的影响$励磁电流的调节对有功功率和无功功率影响等方面的分析入手!结合所录取的数据!分析号机组发生功率波动的原因!得出励磁超调会造成机组功率的波动%同时!提出防范措施!避免再次发生类似现象%关键词!有功功率&无功功率&电压&励磁电流&波动中图分类号!+,-./01.234-056/378/139+:61;7-9//-0#1(2.3(4#)-4(/5(!是常数!所以由这个相量能够准确的看出电流的大小和相位调节励磁电流对有功和无功功率的影响发电机的无功功率主要是靠调节励磁电流调整!增加励磁电流!发电机发出的感性无功功率增增大从发电机有功功率公式可见!电势的增加!必然引起功率幅值的增加如果原动机输入功率保持不变!也就是调速器未参与调整!根据能量守恒定律!机械功率要等于电磁功率!所以!当发电机电势提高后!发电机运行的功角的减小并不直接反映功率的减小!而是通过正弦函数!功角的减小通过正弦函数反映后的功率减小远没有电势的增加反映功率的增加快!尤其是励磁电流大幅度增加时由此可知!过分的增加励磁电流!可以在极短的时间内提高发电机功率!但这样的形式是不稳定的原因是发电机的有功功率只可以通过调节原动机功率来调整!由励磁电流的增加而造成发电机多发的电磁功率是制动功率!该多余的制动功率将打破运行平衡!以图做多元化的分析发电机在#点运行时!励磁电流猛地增加!使发电机电磁功率增加到!由于原动机的功率未调整!仍就保持!发电机电磁功率的变化!破坏了转子上的转矩平衡由于此时电磁功率大于原动机功率!转子上产生了制动性的不平衡转矩!在此不平衡转矩作用下!发电机转速下降!因而功角减点!随着功角的摆动!必然带来发电机各种电气量的波动二滩水力发电厂发电机的励磁系统是静态励磁系统!采用电压偏差的比例励磁调节!当机端电压高于给定值后!励磁调节器减小励磁电流!使机端电压下降并恢复到给定值当机端电压低于给定值后!励磁调节器增加励磁电流!使机端电压升高并恢复到给定值在励磁调节器中!为了尽最大可能避免发电机在进相运行工况下欠励过多而引起发电机失步!设置有低励限制功能!当发电机进相运行无功功率’得到某有功功下设定的无功定值’时!低励限制功能动作!增加励磁电流!不让励磁电流继续减小!同时不让功角过分增大!起到稳定发电机运行作用发电机并网运行后!有时受小扰动后会引起自发的振荡!振荡频率很低!一般不超过@A!这种现象称为低频振荡振荡现象是&发电机转速#电流#电压#功率以及转矩等变量将发生波动发生低频振荡原因是&当发电机受到干扰!产生加速!使发电机功角增大!同时发电机输出功率增加!机端电压减小!出现电压偏差!励磁调节器参与调整!增加励磁电流补偿电压的减小!由于调节器和励磁绕组存在滞后特性!当功角往回摆即减小时!励磁电流才增加!励磁电流的增加!使功角继续减小!出现步调不一致现象!助长功角的振荡!从而造成低频振荡产生低频振荡的根源是由于系统负阻尼大于正阻尼!当机组受到扰动后会发生振荡为二滩水力发电厂电气系统图!CC=并在网上运行’/-0#1(2.3(4#)-4(/5(刘志强!等&发电机组发生功率波动的缘由分析5E50(F#/$4/01)事件现象当日发生了二次波动$表分别为波动的有关数据!表计算机控制管理系统33’$3456789:34;8:4’=895&显示(/组保护启动!/号机励磁电气限制最小值到达!过负荷保护启动!有功功率上限-.!有功功率限制到达!机组负荷由后又恢复到!*33’显示(/号机组保护启动!过负荷保护启动!有功功率限制到达!励磁电气时间