米東熱電廠發電機進相運行試驗分析

張 鋒

（ 神華神東電力有限責任公司新疆米東熱電廠，烏魯木齊 830019）

1 引言

發電機的進相運行，是由于系統電壓太高，影響電能質量，而采取的一種運行方式。目的是為了讓發電機吸收系統無功功率，從而達到降低系統電壓作用，這是由調度部門下令執行的［1］。發電機能不能進相運行，取決于發電機的無功進相能力。由于制造工藝和安裝質量不一樣，每臺機的進相情況是不同的。每臺機都必須單獨做進相試驗，然后得出在不同負荷下的進相深度，再將這些數據寫入運行規程［4］。在做進相試驗時，先是維持發電機有功負荷在某一固定值(如50%，75%，100%)，再按要求的速度進行減磁，直到勵磁調節器低勵限制動作為止，記錄各點的相關數據。目的是為了在不破壞機組靜態穩定性前提下，得出機組對系統調壓的能力。

神華米東熱電廠是新疆第一家空冷發電廠，自2010年投運以來，各電氣主設備運行基本穩定，按照電網的要求，我廠同類型機組必須做一臺發電機的進相試驗。

2 試驗過程及存在問題

2.1 首次試驗

在2011年1月份進行，由于這個廠220 kV輸電線路是破口接入烏北—八戶梁變電站，正常運行時220 kV電壓較高，廠變分接頭在額定檔位3檔運行，發電機無功受220 kV母線電壓影響送出較少。廠用6 kV母線電壓在6 kV左右運行，由于1月正值天氣寒冷時，空冷風機耗電量較少，0.4 kV空冷段電壓較高。實驗數據如下:

發電機 300、270、225、180 和 150 MW5 種工況下機組進相運行靜穩試驗，結果見表1。

發電機有功負荷控制在300 MW，進相無功為 －32.2 Mvar時，380 V母線電壓由380.1 V降至365.1 V，發電機功角為 48.95°。由此可以看出，發電機進相運行深度受380 V母線電壓的限制。270、225、180和150 MW時，發電機進相運行時，發電機進相深度也受到380 V母線電壓的限制。

表1 發電機進相運行深度

試驗結果及分析:

(1)發電機進相運行對220 kV系統電壓有明顯調壓效果。

(2)發電機在五種有功工況下進相運行時，溫升裕度較大，發電機進相運行深度受到380 V母線電壓的限制。

(3)廠高變和廠低變分接頭的檔位在3檔運行時，由于廠用母線電壓在機組進相運行后很快接近限制值，限制發電機進相運行，因此首次試驗不能滿足新疆電網的要求，只有在發電機組在選用高備變帶廠用電時可加大進相運行的深度。

2.2 第二次試驗

由于發電機的進相深度受廠用電壓的影響，不能滿足電網要求，我廠與電科院溝通進行第二次試驗。第二次試驗時間為2011年4月份，在試驗前這個廠對廠高變分接頭進行了調整(Ⅳ檔)，正常運行時6 kV運行電壓為6.2 kV左右，380 V母線運行電壓為400 V左右。在準備試驗時，試驗人員發現這個廠空冷段電壓較低，只有385 V，試驗無法進行。原因為首次試驗在1月進行，空冷負荷較輕，空冷段電壓較高，對進行運行基本沒有影響。這次試驗時天氣已轉暖，空冷負荷急劇增加，這個廠空冷島配置30臺110 kW變頻電機，在夏季高溫時，變頻電機吸收大量無功，形成空冷段電壓與其它380 V段電壓不同的情況。若進行試驗必須對空冷段電壓進行調整。

2.3 第三次試驗

試驗時間為2011年8月份進行，正值酷暑，試驗前廠高變分接頭在Ⅳ檔運行，空冷變分接頭進行了調整，調至最高檔，空冷段電壓為390 V，試驗中廠用400 V電壓最低降至362.1 V。試驗結果見表2。

表2 發電機進相運行深度

試驗結果及分析:

(1)發電機進相運行對220 kV系統電壓有明顯調壓效果。

(2)發電機在五種有功工況下進相運行時，溫升裕度較大，發電機進相運行深度受到380 V母線電壓的限制。

(3)發電機的進相深度滿足新疆電網的要求。

3 結論

(1)這個廠是新疆電網投運的首臺空冷機組，且電廠所處電網位置特殊，220 kV母線電壓和廠用電壓相互影響，在進行空冷機組進相試驗時，經驗不足，三次才將試驗完成。

(2)空冷機組在新疆近幾年投運較多，空冷負荷在冬季及夏季相差甚遠，對廠用電壓的影響明顯。

(3)電廠所處電網的位置決定了母線電壓的水平，也決定了發電機所帶無功的多少。

(4)空冷變分接頭調的太高，在冬季時造成空冷段母線電壓較高，需采取措施，防止空冷變電壓超限。

(5)空冷機組受季節環境溫度的影響，對發電機的進相深度有較大影響。

［1］新疆電科院2號機組進相試驗報告.

［2］吳金卓，馬琳，林文樹.生物質發電技術和經濟性研究綜述［J］.森林工程，2012，5:102 －106.