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科技论文

发电机本体的温度变化规律

1机组深调形势。

由于新能源资源属于绿色能源,可回收利用,不消耗化石燃料,不排放污染气体,风能和太阳能已成为发展最快的新能源。晋北地区是一个风能和太阳能资源丰富的地区。今年,风能和太阳能发电容量大幅增加。风景发展时,省网新能源发电能力可达1700多万KWH,发展势头依然强劲。火电机组已基本成为峰值调节机组。随着新能源发电能力的快速变化,不仅有功负荷发生了很大变化,而且无功负荷也发生了很大变化,对发电机本体的影响很大。

新能源发电具有不稳定的特点。光伏受昼夜和天气阴晴变化的影响,风电受季节性影响较大。受新能源发电能力变化较大的影响,火电机组的发电能力也发生了很大变化。工厂发电机的有功负荷在30%-100%之间发生了很大变化,特别是在春季。冬季,随着新能源发电机组进入深度调峰季节,无功负荷在进相极限到晚相无功上限之间也发生了很大变化。

2对发电机本体的影响。

当无功负荷快速变化时,从运行参数来看,发电机各部分的温度会快速变化,特别是发电机端部的温度变化较大,端部铜屏蔽的温度变化可达30℃。由于有功、无功负荷的快速变化,发电机电流的快速变化导致温度的快速变化,由于发电机定子芯、定子绕组属于不同材料的热膨胀系数,当温度快速变化时,发电机定子芯与定子绕组之间的膨胀不同,相对较快的负荷深度调整导致的温度变化速率也有很大差异。当机组正常负荷变化速率和负荷变化缓慢时,定子芯与绕组之间的膨胀差在可控范围内,但长期以来,由于绝缘材料和铜导体的膨胀系数不同,频繁的深调运行会形成剪切应力,导致两者之间的连接损坏,使铜导体表面的绝缘材料脱落,降低绝缘材料的性能,加剧定子绕组的松动。

3.影响机端电压和静态稳定性。

机组位于新能源安装集中区,新能源需要从电网吸收无功,在新能源高负荷周围机组需要提供大量无功功率,此时机组往往处于有功调峰低限,无功处于晚高限,此时有功限制,无功发生,影响发电机端电压将处于高限值,限制逻辑异常可能导致发电机出口电压过高,发电机鼓励过大。

当新能源负荷低时,机组有功输出大幅增加,由于周围电力负荷小,地理位置母线电压高,机组需要进相吸收无功,机组经常运行在低励磁限值边缘,达到发电机出口电压低限值,AVR励磁自动控制系统故障,可能导致静态稳定损失、磁损失、振荡等事故。

在用电负荷低谷期,整个网络用电负荷低,机组处于深度峰值调整期。此时,如果周围的新能源没有发生,机组有功率处于峰值调整的最低负荷,机组无功率处于进相运行的最深处,即在低励限值附近。此时,由于自动电压控制系统压控制系统将关闭并调整,发电机出口电压需要手动调整。此时,如果不考虑另一个机组的无功率,可能会出现一个无功率,一个进相吸收无功率,即一个机组为另一个机组提供无功率。如果无法调整,工作条件可能会进一步恶化,导致一个机组过度鼓励,另一个机组过度鼓励。

当机组频繁调峰时,上述三种情况可能会迅速交替发生。随着有功和无功发电机出口电压的变化,工厂的母线电压会随着工作条件的不同而显著变化,这不仅会影响发电机本体各部分的温度分布,还会影响静态稳定性和工厂母线电压的稳定性。

4应对措施

由于深度峰值负荷变化对发电机本体的影响是相对缓慢的逐渐积累,不会在短时间内发生衍生故障,发电机属于大型精密设备一般本体参数不会显著变化,即在不同条件下本体温度呈现基本稳定趋势,无突发故障时本体温度基本呈现稳定变化规律。从运行的角度来看,有必要观察发电机本体的温度变化规律,以发现一些故障的前兆或迹象,在日常监测中不断总结和发现变化规律,在温度偏离日常参数时及时找到原因,发现事故迹象,避免事故。

针对静态稳定边缘运行,除确保励磁自动控制系统限值外,在日常监控中遇到特殊工作条件时,应在规定的限制范围内监控相关参数,同时使用DCS系统自动报警系统增加其他AVR系统无报警,提醒操作人员注意边缘条件运行监控。

5结束语

以上阐述分析了发电机本体和系统参数在频繁峰值调整下的一些变化特性,并提出了一些有针对性的监控和预防调整的对策。


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