通过测试确定同步发电机欠励磁的运行极限.pdf.pdf

20o7.№4国外大电机蕊1概述通过测试确定同步发电机欠励磁的运行极限(克罗地亚)[摘要]在标准的同步发电机功率图中的欠励磁象限,发电机的运行极限由实际稳定运行极限与最小励磁电流共同确定。然而,由于电机端部导磁部分的局部过热,有时候一些工作在永久欠励磁运行状态的发电机,甚至有些工作在稳定区域内的电机,也会出现某些问题。当发电机需要的有功功率降低时,电网电压会升高,通常是在这个时候需要发电机欠励磁运行。有了对欠励磁运行能力极限的准确了解,就能够制定发电系统无功功率交易的准确计划。.本文介绍了关于同步发电机端部轴向磁场以及局部发热测试的一些国际上的经验。根据这些测量可以画出实际上的功率图,它们在容性运行区域总是与制造商提供的有偏差。[关键词]同步发电机;欠励磁;功率图;局部发热’对水轮发电机和汽轮发电机来说,功率图看起来并不同,但是这两种同步发电机均包括相同的运行极限。P_Q功率图的最大优点就是能够用图解的形式说明电机所允许的运行区域,不需要罗列很长的数据单,仅需一些发电机的重要数据即可。虽然这些极限的定义在一些时间内是众所周知的,但由于发电机及其他电气设备的材料、结构和制造的技术和工艺不断发展,它们也常常需要重新审视。在典型的同步发电机功率图中的欠励磁象限,发电机的运行极限由稳定运行极限与最小励磁电流共同确定。而人们发现一些连续运行在欠励磁状态的发电机,即使工作在允许运行范围内,都会在发电机的端部导电部分出现较大的温升【】,2】。任何发电系统,同步发电机都是其中最重要的部分之一。对它的所有技术要求都与发电系统能够稳定运行在预定的工作区域内直接相关J。当系统电压升高时,需要供给发电机无功功率,这种情况通常发生在相邻输电线路上的负载比较小的情况下。克罗地亚推出新的电网标准的目的是要放宽对发电市场的限制。所有的电厂都需要提供每一台机组的真实功率图。同时还强制电厂免费提供无功功率,以满足电力系统需要。所有附加的无功功率输出,无论是感性还是容性,都容易受费用的影响。无功功率即将成为商品,是研究如何准确确定发电机运行极限方法的首要动机之一。本文针对一台35MVA的水轮发电机和一台247MVA的汽轮发电机进行研究,介绍了其研究结果。通过对所有相关电机数据的广泛收集,获得对电机结构及材料特性的详细认识。对水轮发电机和汽轮发电机在端部产生的物理现象作了全面的分析。在准备测试阶段应用了一些数值分析工具。2发电机端部的物理现象发电机端部轴向漏磁沿着与气隙径向磁通相垂直的方向分别进入定子边段铁心、定子齿、压板以及定子边段铁心轭部。定子铁心是由导磁材料迭片压制而成,迭片的宽度能够有效地减小由于通过高导磁导电材料的交变磁通而产生的涡流。当轴向磁通垂直进入定子端部迭片时,这种影响很小。产生的涡流能够导致附加损耗,即发热,相应的增加了发热区域的温度。根据绝缘和紧固端部迭片用胶的温度等级可以很容易地确定最大温升。确定端部轴向磁通的一个方法是从发电机的气隙里有效部分的安匝入手。由励磁安匝与电枢安匝p的矢量相加而得到的合成安匝矢量p,来确定磁通密度B。比较电机端部而言,电机有效部的励磁安匝与电枢安匝处于不同的空间位置时所产生的合成安匝也不同,磁通密度亦随之改变。同时,由发电机的负载条件所决定着励磁安匝矢量与电枢安匝矢量,也决定着它们的空间位置。这直接反映在发电机有效