发电机对电网电压的调压分析.doc

发电机对电网电压的调压分析 端家生 (南京工程学院仿真部 ,江苏 南京 , 210013) 摘 要 :为解决电网在低负荷时系统电压偏高的现象 ,在分析影响发电机进相运行深度因素的基础上 ,结合电厂 机组运行的实际情况 ,提出利用大机组的进相运行 , 吸收电力系统中过剩的无功功率 ,降低系统电压 ,并分析了 汽轮发电机进相运行时应注意的问题 。研究表明该方法是可行的 。 关键词 :发电机 ;静态稳定 ;进相运行 ;功角 中图分类号 : TM714 . 2 文献标识码 :A Analysis of Adjust ing the Voltage of Electric Net by Generator DUAN J ia2sheng (Dep t . of Simulatio n ,Nanjing Instit ute of Technology , Nanjing 210013 , China) Abstract : The paper p resent s t he p hase movement of generators to lower t he voltage of elect ric net and analyses t he fac2 tors affecting t he dep t h of t he movement , and p ut s forward so me p ractical p roblems which should be kep t in mind. Key words : generator ; static stability ; t he p hase movement ; power angle 引言 随着电力系统的不断发展 ,高电压输电线路和电缆线路的大量增加 ,线路的相间电容和相对地电容 也相应增大 ,这相当于系统中增加了大量的容性负载 ,它们向系统输送了大量的感性无功功率 。在低谷 负荷时 ,系统可能会出现无功过剩 ,造成电网某些中枢点的电压超过允许值 。一般情况下 ,可以在系统中 装设调相机或电抗器来吸收系统过剩的无功功率以调节电压 ,满足电压要求 。这种方案从技术上考虑可 行 ,但由于装设调相机或电抗器需要一定的投资 ,其容量小 、调节的不平滑性 ,已经不能满足现代电力系 统运行的要求 。目前 ,电网已利用大容量发电机的进相运行 ,使发电机在发出有功功率的同时吸收剩余 的感性无功功率 ,调节电压以维持电网的正常电压 。由新海电厂 # 12 发电机进相运行试验数据 ( 见表 1) 可知 ,发电机吸收无功对电网电压具有一定的调节效果 ,在不同的有功负荷点下 ,吸收的无功功率不同 , 有功功率越大 ,吸收的无功功率越小 。 1 影响汽轮发电机进相调压深度的因素 发电机正常运行时功率因数是滞后的 ,属于迟相运行 ,即发电机向系统输送有功功率的同时也向系 统输送无功功率 ;而发电机进相运行时功率因数是超前的 ,发电机在向系统输送有功功率同时还向系统 吸收无功功率 ,此时励磁电流较小 ,发电机处于低励运行 ,电枢反应属于助磁性质 。 2  表 1 新海电厂 # 12 发电机进相运行试验数据 6 kV A 段 电压 6 kV B 段 电压 发电机 电压 发电机 有功 发电机 无功 220kV 母线电压 时间 COSΦ 功角 / kV / kV / M W / Mvar / kV / kV 22 :06 23 :01 00 :07 00 :40 02 :07 238 234 241 236 243 16 . 0 15 . 03 16 . 17 15 . 20 16 . 39 6 . 28 5 . 91 6 . 36 5 . 97 6 . 44 6 . 20 5 . 83 6 . 26 5 . 87 6 . 32 120 . 81 120 . 84 158 . 16 160. 2 220 . 26 24 . 81 - 58 . 20 32 . 73 - 44 . 52 46 . 53 0 . 978 0 . 901 0 . 981 0 . 964 0 . 978 34 . 4 59 . 0 40 . 0 59 . 8 46 . 1 03 : 00 237 15 . 42 6 . 07 5 . 93 220 . 2 - 26 . 7 0 . 993 68 静态稳定极限对进相运行的限制 由发电机功角特性可知 , 发电机有功功率和无功功率可分别表示为[ 1 ] : 2 . 1 E0 U sinδ ( 1) P = X s U 2 E0 U co sδ - ( 2) Q = X X s s 当发电机处于手动励磁方式时 , 其有功