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          結構原理
          汽輪發(fā)電機組勵磁穩(wěn)定性分析
          頁面更新時間:2016-02-20 09:49

                

            1摘要對該廠起汽輪發(fā)電機失磁而引起全廠跳車事故進行了分析;并提出了汽輪發(fā)電機失磁,前言我廠有套汽輪發(fā)電機組,其中2 121界于1991年2月投入運行后,大大緩解了我廠供電緊張的矛盾,但由尸保護及規(guī)程的配置未協(xié)調。給全廠供電系統(tǒng)帶來了些問1991年月20日晨7時40分,正處于交接班之時,值班人員發(fā)現(xiàn)12河琢機組無功電流劇增超過2000人,有功大幅度擺動,發(fā)電機聲音異常,功率因數(shù)大幅度滯后。2,后,供電局供我廠2段進線開關小過流2700入保護動作,發(fā)電機因失壓引起過流低周閉鎖過流保護動作跳閘,全廠停產。經分析是發(fā)電機失磁后造成發(fā)電機大量吸收系統(tǒng)無功而引起系列跳車的這樣的故障在我廠廠發(fā)電機組也愾發(fā)生過,由此阽發(fā)電機失磁砬害件很大,應引起高度重視,特別對連續(xù)的化工生產尤為欠出1失磁后觀察的現(xiàn)象發(fā)電機失磁后的異步超速運行與失磁前的同步運行狀態(tài)有許多不同之處,可以通過觀察,也可以通過失磁的機電暫態(tài)分析,看出這些區(qū)另1.1轉子電流指等于零或接近于零當發(fā)電機失去厲力磁后轉子電流迅速地依指數(shù)規(guī)作衰減,其減少程度失磁原因剩磁的大小有先當勵磁回路開路時,轉子電流指為零;當勵磁回路短路或經小電阻閉合時,轉子回路有電流通過,直流電壓指可能很小。

            1.2定子電流擺動指增大定子電流顯著增大,在以上事故中震蕩時電流應達額定電流13750近兩倍。由于需要建立工作勵磁磁化電流和漏磁通,故無功分量,大了,定子電流從電網吸收的無功功率隨滑差率5±曾人而增大3人1肘人,構成框系統(tǒng)組態(tài)實時運行系統(tǒng)維護數(shù)據庫組態(tài)軟件前,iH噴備驅動1序實用工具軟件系統(tǒng)數(shù)據庫在線生成文件現(xiàn)場設備5投運及效果1尺景設備安裝在現(xiàn)場,總控面積比3減少3脫左右,節(jié)省費用20.

            21本安部分節(jié)省導線明,31子系統(tǒng)節(jié)省20,自動化程度大大提高。

            擴展容易,沒有點數(shù)限制,12000現(xiàn)場控制系統(tǒng)次投運成功,幾遠杼兩月來平穩(wěn)正常,預訃該系統(tǒng)每年可增效益25萬元導線61剪誠塍控制效率提高由于定子仍接于系統(tǒng),在定子繞組中繼續(xù)流過相對稱尤功電流。此電流所產生的旋轉磁場亦為同,旋轉磁場。當轉子以滑15切剡圮子同步旋轉磁場時,在轉子澆饑。阻繞組以及轉子流,這個單相電流就是發(fā)電機失去直流勵磁以后1轉子脈動的磁場,所以,發(fā)電機在少狀態(tài)時,其電磁轉距即為定子同步旋轉磁場和轉子各回路電流所對應的脈動磁場相互作用而產4轉矩分量如果定子旋轉磁場為,=則轉子轉速7= 13.假如,在勵磁短路的情況下失去勵磁,轉子以滑差51而高十步轉速旋轉。此時在勵磁繞組。感應的滑差屯流同柞產生單相脈動磁場,而此磁場是由正反向旋轉的磁場合成的,即以相付于轉子正向旋轉的磁場六和反向旋轉的磁場8的兩個分量所合成他們的幅值各為單相脈動磁場幅值的十。,付轉子的轉,為5昀彼此相反因此人的轉速消定子為1+51+5等于1+251定戶電流顯著,人的同,又發(fā)生振蕩擺動的原因有1由于轉子正旋磁場分量人在定子繞組里感應出的頻率為1+25的交流電流。該屯流疊加在定子基頻電流上,從而形成周期振蕩,造成定子電流擺動且幅度明顯增大,電流擺動的程度與轉子繞組連接狀態(tài)有關,如果轉子繞組開路或經大電阻閉合,則在轉子回路中完全沒有或者只有少量的電流,那么這電流所建立的轉子正向旋轉磁場人就不存在或者很弱,相應定子中感應的頻率為1+2的電流也就很小,因此定,電流擺動很小當轉子繞組短路時,在轉子回路中感應的轉差頻率電流大,因而定子電流擺動嚴重21電機磁路不太對稱,屯機磁路略有+對稱時,同個轉子電流由于磁阻的不同所產生的地方,電流所產生的磁通密度大;磁阻大的地方,同電流所產生的磁通密度小因此,在定子繞組中所產生的頻率為1+2電流幅值也隨之發(fā)生波動,其波動頻率與轉的轉速致,13有功功率指減少,且,生擺動發(fā)電機失磁轉入異步運行過程中山尸轉矩不平衡,引起轉速升高。在調速器失靈區(qū)范圍以外,調速自動關小汽門,原動機輸功率減少,發(fā)電機輸出的有功功率相應減少,直到原動機汽輪機轉矩1與發(fā)電機異步轉矩似平衡時,調速器停止動作,仃功功率輸出達到小尸初始功率的某個較小的穩(wěn)定值上有功功率減小的程度與調速器的特性發(fā)電機型式和結構方又4功功率的擺動處轉正向旋轉磁場產生的兩倍滑差頻率的兄步轉矩所致1.4無功功率指為負值,功率因數(shù)指進相,發(fā)電機母線電壓指值下降并且擺動發(fā)電機失磁轉異步運行后,相當于個滑差為5的異步發(fā)電機。,方面系統(tǒng)輸送有功功率,另方血也向系統(tǒng)吸收大量無功功率所以尤功功率指心為負,功率因數(shù)進祀由于定子電流增大,線路壓降增大,故母線電壓降低,并隨電流的擺動而擺動,嚴重時可能導致系統(tǒng)屯壓大幅度下降,餌繭會發(fā)中電壓崩潰,1.5轉子各部分溫度升高異步行的發(fā)屯機勵磁繞組,轉鐵芯等處產生滑差電流端部漏磁等,從而引起附加溫升。

            可能危及轉子的安全運行2發(fā)電機失磁后的機電暫態(tài)分析發(fā)電機失磁后是個機電暫態(tài)過程21發(fā)電機失步發(fā)電機剛剛失去勵磁時,轉子仍以同步轉速轉動勵磁機電壓突然很小,何山于勵磁問路的高感性,轉子回路勵磁直流不會下減到最小,而是按指數(shù)規(guī)律下減。即流EqO失磁瞬間的定子感應電勢初始Eqresd由于剩磁所產生的定子感應電勢。

            定值2,設發(fā)電機直軸同步電抗為心,則發(fā)電機送出的功率隨叫⑴而減小。即由于的減少,在轉子上出現(xiàn)從不平衡現(xiàn)象,即原動機似用以抵消電磁抓之外,還有剩余轉矩,從而驅動同步機加,甸,與之叫的夾角,汽人恢復,脫動功率的杓,平衡,3為發(fā)電機失磁后暫態(tài)過程分柝如果這種狀態(tài)繼續(xù)去。當勵磁衰減到某個值,使州曾大到大于靜態(tài)穩(wěn)定極限角,發(fā)電機在剩余轉矩下,終將失去同步,轉子被加速超出同步轉速而運行。

            中界處斤始失少洞時減少,發(fā)電機逐漸過渡到進相運行,并由電網吸收無功,發(fā)電機端電壓必將下降。

            當發(fā)電機超出同步轉速,轉子與定子旋轉磁場有了相對運動,它們之間有了滑差幻,這時轉子以滑差5以,超出同步轉速,而進入異步運狀態(tài)。根據以分析。般這個過程需幾秒鐘就失去同步圍3,電機失嵫后暫態(tài)過程分析22異步運行發(fā)電機失磁后,由于定子繞組仍接于系統(tǒng),在定子繞組中流過相對稱無功電流。此屯流所產生的旋轉磁場同樣為同步旋轉磁場。當轉子以滑差5切割定子同步旋轉磁場時,在轉子繞組齒與槽楔中,將分別感應出滑差頻率的交流電,這個單相交流屯就足發(fā)屯機失去直流勵磁以以的交流勵磁電流,該電流又建立起以同樣頻率的相對于轉子的脈動磁場。所以發(fā)電機的異步運行是可能的,也使再整步成為可能,3失磁的危罟發(fā)電機失磁后失步,電流大幅度擺動時,線圈產生強烈脈振。可能起材料的疲勞效應!起機械共振和屯氣共振0.電機端部綁線汕斷,電機焊接接頭開裂,引起放炮;脈振也可能引起軸瓦損你油膜破壞,還可引起鐵芯振動,損耗增加,造成大軸裂縫等;由于失磁時大量吸收無功,在系統(tǒng)無功不足時,會造成系統(tǒng)電壓大幅下降以。這些弊端會危及發(fā)電機組及整個系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

           

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