汽轮发电机正常运行课件.ppt

(8)尽量减少系统稳定破坏带来的损失和影响。可将系统先解列，在预先选定的解列点把系统分成几个独立的、各自保持同步的小系统，并积极创造条件，实现再并列运行。另一种措施是允许发电机短时间异步运行，再采取措施恢复同步。 发电机的安全运行极限与P—Q曲线 一、发电机的安全运行极限 在稳态运行条件下，发电机的安全运行极限决定于下列四个条件： (1)原动机输出功率极限。原动机(汽轮机)·的额定功率一般都稍大于或等于发电机的额定功率而选定。 (2)发电机的额定容量，即由定子绕组和铁芯发热决定的安全运行极限。在一定电压下决定了定子电流的允许值。 (3)发电机的最大励磁电流，通常由转子的发热决定。 (4)进相运行时的稳定度。当发电机功率因数小于零(电流超前电压)而转入进相运行时，Eq和U之间的夹角增大，此时发电机的有功功率输出受到静稳定条件的限制。此外，对内冷发电机还可能受到端部发热限制。 上述条件，决定了发电机工作的允许范围。 五、汽轮发电机的安全运行极限 发电机P一Q曲线图，就是表示其在各种功率因数下，容许的有功功率P和无功功率Q的关系曲线，又称为发电机的安全运行极限。 发电机的P—Q曲线，是在发电机端电压和冷却介质温度为定值，不同氢压条件下绘制的。 发电机在额定电压、额定氢压和额定冷却介质温度下的运行范围图是P--Q曲线的基础。 作P一Q曲线的基本步骤： ①把电压、电动势、功率等参数都以标么值表示。 ②以O点为圆心，以定子额定电流IN(即图4-7中OC线段)为半径画出圆弧。 ③在横轴O点左侧，取线段 OMf等于UN／Xd，它近似等于发电机的短路比，正比于空载励磁电流。 ④以M点为圆心，以Eq／Xd为半径(即图4-7中MC线段，它正比于额定励磁电流)画出圆弧。 ⑤以汽轮机额定功率，画一平行于横坐标的水平线HBG，表示原动机输出限制。 ⑥从M点画一垂直于横坐标的直 线MH，相应δ＝90‘，表示理论上的静稳定极限。 ⑦实际静稳定限制，应留有适当储备，图4—7中的BF曲线的画法是：在理论静稳定边界线上先取一些点，然后以M点为圆心，至所取点的距离(Eq／Xd)为半径作弧，找出实际功率比理论功率低0.1PN的一些新点，就构成了BF曲线 (也可采用δ＝75‘画一斜直线作为静稳定限制线)。 电压、 频率不同于额定值的运行 一、电压不同于额定值时的运行 发电机正常运行的端电压，容许在额定电压土5％范围内变化，而发电机的视在功率可以保持在额定值不变。 这时，当定子电压降低5％时，定子电流可增加5％；当电压升高5％时，定子电流增加可达1.05倍额定值，此时定子绕组和铁芯的温升可能高于额定值，但实践证明，绕组和铁芯的温升不会超过额定值5°C，因而不会超过容许温升。 发电机连续运行的最高允许电压，应遵守制造厂的规定，但最高不得大于额定电压值110％。 当发电机电压超过额定值的5％时，必须适当降低发电机的出力。 因为电压升高到105％时，就会引起励磁电流和发电机的磁通密度显著增加，而近代大容量内冷发电机在正常运行时，其定子铁芯就已在比较高饱和程度下工作，所以，即使电压继续提高不多，也会使铁芯进入过饱和，并导致定子铁芯温度升高和转子及定子结构中附加损耗增加， 当电压降低值超过5％，即电压低于95％UN时，定子电流不应超过额定值的5％，此时，发电机要减小出力，否则定子绕组的温度将超过容许值。 发电机的最低运行电压，应根据系统稳定运行的要求来确定，一般不应低于额定值的90％，因为电压过低后，不仅会影响并列运行的稳定性，还会使发电厂厂用电动机的运行情况恶化、转矩降低，从而使机炉的正常运行受到影响。 对600MW汽轮发电机的技术要求：发电机在额定出力时，允许电压偏差为土5％，而温升不应超过允许限值。 二、频率不同于额定值时的运行 按我国的运行规程，发电机运行的频率范围不超过额定频率(50Hz)土0.5Hz，即为额定频率的土1％时，发电机可按额定容量运行。 国外资料认为，频率(相应转速)偏差在土2.5％范围内时，发电机的温升实际上不受影响。所以，当频率偏差在±2.5％以内时，发电机可保持额定出力运行。 不少发电机，允许频率偏差为土5％，例如ABB公司600MW汽轮发电机就有此技术规定。 运行频率比额定值偏高较多时，由于发电机的转速升高，转子上承受的离心力增大，可能使转子的某些部件损坏，因此频率增高主要受转于机械强度的限制。 同时，频率增高，转速增大时，通风摩擦损耗也要增多，虽然在一定电压下，磁通可以小些，铁耗损也可