淺析發(fā)電機無功功率波動的原因分析及處理

摘 要：針對黃陵礦業(yè)煤矸石發(fā)電有限公司二期4#汽輪發(fā)電機在運行中無功功率輸出頻繁波動的問題進行分析，從勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)查找原因，確認是勵磁調(diào)節(jié)柜內(nèi)的整流器導(dǎo)通不穩(wěn)定所致，采取了處理措施并解決了問題。

關(guān)鍵詞：無功波動；勵磁調(diào)節(jié)柜；整流器

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.18.143

1 引言

黃陵礦業(yè)煤矸石發(fā)電有限公司二期4#發(fā)電機采用兩臺型號為TDWLT-01的調(diào)節(jié)裝置和兩套整流器組成的雙勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)，自2016年來，4#發(fā)電機組無功波動頻繁，波動幅度8-30Mvar，嚴重影響機組安全穩(wěn)定運行。為了控制無功波動時可能引起機組進相運行，造成失磁保護動作從而引起機組跳閘，將4#機組無功控制在35Mvar運行。4#發(fā)電機組無功波動問題，為此廠里多次組織電氣專業(yè)人員進行分析和討論都沒有找到具體的原因，已經(jīng)成為嚴重影響機組安全運行的一個難題。

2 勵磁波動現(xiàn)象及故障排查

2.1 無功波動現(xiàn)象

自2016年5月大修對勵磁機的旋轉(zhuǎn)整流二極管進行了部分更換后，再次啟動運行4#發(fā)電機時，無功輸出出現(xiàn)波動現(xiàn)象，間隔時間長，有時半個月才波動一次。2017年3月份后，無功輸出出現(xiàn)波動頻繁，有時幾個小時波動一次，最嚴重的一次4月19日，一個小時波動一次，而且切換至B套勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)運行時，勵磁調(diào)節(jié)柜1#電流表和和2#電流表顯示電流一樣大，切換至A套勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)運行時，勵磁調(diào)節(jié)柜上只有1#電流表有電流顯示，且無功最大波動幅度8-30Mvar。

2.2 勵磁波動原因排查

2.2.1 勵磁調(diào)節(jié)器內(nèi)部排查

2017年4月23日，4#機停機后，組織人員檢查了勵磁機至調(diào)節(jié)柜電纜和接線頭。并對4#機A、B調(diào)節(jié)器插件、進行了檢查清掃，接插線進行了重新插拔檢查，確保接觸良好。4月28日，打開勵磁機外殼，對勵磁機旋轉(zhuǎn)整流二極用萬用表進行逐個檢查測試，旋轉(zhuǎn)整流二極管均正常。

2.2.2 對勵磁柜做模擬實驗檢測

2017年4月27日，通過對勵磁柜做模擬實驗檢測，其方法是在勵磁調(diào)節(jié)器的勵磁PT端和儀表PT端，接入三相調(diào)壓器輸出的三相100V電壓，再在勵磁柜輸出端（勵磁電壓）接上RXT瓷管可調(diào)電阻，用示波器查看電阻兩端電壓波形，其勵磁柜模擬實驗接線如圖1所示。

通過啟勵加壓，在A套時，通過示波器觀察，控制角在60-90度，波形如圖2。

從波形圖可以看出波形不一致，也不均勻，切換至B套時，通過示波器觀察，控制角在60-90度時，波形和A套一樣，所以初步判斷為整流器故障。

3 采取措施

為了消除因整流器故障輸出故障引起的無功波動，采取以下以措施來確保勵磁柜輸出的直流符合勵磁機運行要求的勵磁電壓波形：

2017年4月30日，組織電氣專業(yè)人員更換了4#機勵磁柜A組整流器，先拆掉原有的整流器。再安裝新整流器，為了保證更換A組整流器達到安裝工藝要求（在新整流器底部均勻涂抹導(dǎo)熱硅脂，以保證整流器有足夠的扇熱效果（防止整流器過熱燒壞），安裝完成后，先檢查接線是否正確和緊固。

并再次做對勵磁柜做模擬實驗，接線方式如圖1，在A套時，通過示波器觀察，控制角在60-90度，波形如圖3。

從波形圖可以看出波形一致，也均勻，整流器正常。將勵磁切換至B套，通過示波器觀察，控制角在60-90度，波形如圖3，波形也是一致和均勻的。而且切換至B套勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)運行時，勵磁調(diào)節(jié)柜只有2#電流表顯示有電流顯示，切換至A套勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)運行時，勵磁調(diào)節(jié)柜上只有1#電流表有電流顯示。

2017年5月10日，啟動4#機空載運行時，勵磁調(diào)節(jié)柜將勵磁A套切換至B套和B套切換至A套，均正常。在2017年6月8日，啟動4#機并網(wǎng)運行，無功不波動，經(jīng)過一個多月的運行，直到2017年7月15日，也再未出現(xiàn)無功輸出波動情況，4#機組無功輸出波動故障已消除。

4 結(jié)束語

勵磁系統(tǒng)是發(fā)電機調(diào)節(jié)電壓、控制電能指標(biāo)的重要控制設(shè)備，勵磁系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行對發(fā)電機和電力系統(tǒng)都有重大影響，通過對黃陵礦業(yè)煤矸石發(fā)電有限公司4#機勵磁柜引起的無功輸出波動的問題進行研究和分析，找到了整流器故障導(dǎo)致4#機功輸出波動的根本原因，采取更換勵磁柜內(nèi)的整流器，消除了機組輸出無功波動的安全隱患，確保機組和電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

參考文獻：

[1]武庭會.發(fā)電機機組無功功率輸出波動原因分析及對策[J].冶金動力，2015（10）.

[2]賈莉.發(fā)電機無功擺動原因分析及探討[J].能源環(huán)境.

作者簡介：熊文平，男，陜西漢中人，電氣專工，從事電廠電氣設(shè)備檢修、技術(shù)改造及電氣設(shè)備管理等方面的工作。