某電廠并網(wǎng)時無功異常增大原因研究和解決方案

1、某電廠并網(wǎng)時無功異常增大原因研究和解決方案摘要：某電廠并網(wǎng)時發(fā)電機電壓、無功異常增大，對系統(tǒng)造成極大的沖擊，文章通過列舉數(shù)據(jù),定值計算，詳盡的分析無功異常增大的原因，提出了解決方案，并對方案 進行了研究，最終確定最佳解決方案，成功解決了并網(wǎng)時無 功擾動問題。關鍵詞：無功；電壓；沖擊；同期；整定計算1同期裝置 該廠同期裝置為國電南自的sdq200微機自動準同期裝置，裝置硬件部分由pr1插件、pr2插件、cpu插件、10插 件、recf插件、sijl插件、pt插件、mr插件、fb插件構成, 外接轉角變，互感器的輸入為57. 7v,互感器的輸出調(diào)整為 3vo sdq200微機自動準同期裝置的原理是：

2、以單片計算機為 核心，采用psd技術和超大規(guī)模集成在線可編程技術cpld 及動態(tài)相位跟蹤技術，不斷監(jiān)測發(fā)電機和系統(tǒng)的電壓、頻率, 并可根據(jù)頻差、壓差大小發(fā)出寬窄不同的調(diào)節(jié)脈沖，直到頻 差、壓差滿足要求。在壓差、頻差滿足要求的情況下，不斷 監(jiān)測發(fā)電機電壓和系統(tǒng)電壓的相位差，準確確定斷路器合閘 時刻，實現(xiàn)快速無沖擊合閘。表1為同期裝置定值單。由定值單可以看出，定值單里沒有系統(tǒng)電壓和發(fā)電機電 壓整定項目，這兩項由軟件固化，因此定值單里不能靈活輸 入待并電壓和系統(tǒng)電壓。該廠主變參數(shù)：型號： sfp10-410000/220；相數(shù)：3；額定容量：410000kva；額定 頻率：50hz額定電壓和分接范圍

3、(242±2x2. 5%) /20kv； 聯(lián)結組別：yndll；短路阻抗:高-低：14. 2%o因分接頭為4, 所以變比為235. 95kv/20kv,系統(tǒng)側電壓互感器變比分別為 220kv/100v=2200 ,機端側電壓互感器變比為 20kv/100v=200o2原因分析經(jīng)過詢問運行人員，目前某電廠正常并網(wǎng)時的操作是： 發(fā)電機升壓至額定電壓20千伏，投入同期，因主變變比為 235. 95kv/20kv,這時主變高壓側電壓為235. 95千伏,而系 統(tǒng)側電壓為230伏左右，而同期裝置比較的是發(fā)電機出口電 壓二次電壓和220千伏側系統(tǒng)二次電壓，這時發(fā)電機出口二 次電壓為20000/2

4、00=100v ,系統(tǒng)側二次電壓為 230000/2200=105v左右，要想同期，需要壓差滿足條件，因 系統(tǒng)側電壓不能調(diào)整，因此只能增大發(fā)電機電壓，當發(fā)電機 電壓增至103伏附近時，電壓差滿足要求，可以并網(wǎng)，同期 裝置不再進行電壓調(diào)整，這時發(fā)電出口電壓為103*200=20. 6 千伏左右，這與前邊的記錄的20.7伏相符，證明以上分析 是完全正確的。根據(jù)上面的計算，實際并網(wǎng)時主變高側電壓 應該為為20. 6* (235.95/20) =243千伏左右，而系統(tǒng)側實 際電壓為230千伏，造成實際并網(wǎng)兩側電壓相差很大，由于 系統(tǒng)側電壓比主變電壓低，這也導致了發(fā)電機無功在并網(wǎng)時 無功異常增大。3改進

5、方法3. 1理論分析220千伏系統(tǒng)側pt變比為2200,系統(tǒng)側電壓假定為230 千伏，這樣系統(tǒng)側二次電壓實際為105伏，如果將發(fā)電機電 壓設置為(230/242) *100=95v, 95*200=19千伏，這樣當發(fā) 電機電壓升至19千伏并網(wǎng)，主變高壓側電壓約為230千伏, 開關兩側電壓達到允許壓差時，機端電壓為19千伏，主變 高壓側電壓為230千伏，而系統(tǒng)側實際電壓為230千伏，這 樣并網(wǎng)后就不會造成電壓和無功的沖擊。3.2采取的方案分析方案一：因發(fā)電機側電壓回路已經(jīng)接了一個轉角變壓 器，因此在系統(tǒng)側二次側交流電壓回路加一個三相小隔離變 壓器，變比為105 v/98.5v,接線為y/y-12

6、點接線，容量為 100va, 0.5級，b級絕緣，帶安裝底座，這樣發(fā)電機電壓會 在達到98. 35v左右時與系統(tǒng)側同期，這時主變一次電壓為 232千伏，兩側可以達到無沖擊并網(wǎng)。但是此方案的缺點是:(1)小隔離變的極性很難判斷，如果極性判斷錯誤，將會導致發(fā)電機非同期并網(wǎng)。(2)隔離變的變比很少有廠家做的很精確。(3)需要對同期回路接線進行改動，存在接線錯誤的可能。(4)整個同期回路接了過多的變壓器會導致更多的問題，如磁滯等。方案二：對同期裝置進行改造，改用可以對發(fā)電機電壓 參數(shù)可調(diào)型的同期裝置。原同期裝置界面在發(fā)電機并網(wǎng)的時 候看不到兩側電壓同步情況，運行人員不能手動參與調(diào)節(jié)， 每次并網(wǎng)的時候時

7、間較長?？梢越韪鼡Q新的同期裝置解決此 問題。此方案的缺點是投資大，需要對整個同期回路進行重 新設計，存在很大的風險。方案三：查閱sdq200微機自動準同期裝置內(nèi)部板件圖, 提出修改同期裝置交流采樣板整定值方法。此方法可以通過 簡單的修改電位器電阻來修正電壓。裝置內(nèi)部系統(tǒng)側和發(fā)電 機側采樣板電位器均可調(diào)整，此方法簡單，不需要對交流電 壓回路進行改動。3.3方案的選擇經(jīng)過廠家、電廠技術人員、電科院技術監(jiān)控服務人員共 同分析，大家認為以上三種方案均能很好的解決電廠存在的 問題。大家一致認為第三種解決方案簡單，可行性最強，風 險最小，于是決定采取第三種技術方案。3.4實施的效果同期裝置調(diào)整前電壓數(shù)據(jù)，

8、調(diào)整前數(shù)值系統(tǒng)側試驗儀加 入量100v,同期裝置面板顯示值us： 99. 45v,機端側試驗 儀加入量100v.同期裝置面板顯示值ug： 101.67vo同期裝置調(diào)整電位器后電壓數(shù)據(jù)調(diào)整前數(shù)值系統(tǒng)側試 驗儀加入量100v,同期裝置面板顯示值us： 99. 46vv,機端 側試驗儀加入量100v,同期裝置面板顯示值ug： 106. 8ivv0us為系統(tǒng)側裝置采集的電壓，ug為待并側裝置采集的 電壓，我們調(diào)整的是待并側電位器，系統(tǒng)側維持不變，這樣 系統(tǒng)側電壓假定為230千伏，這樣系統(tǒng)側二次電壓實際為105 伏，同期裝置釆集到的電壓亦為105伏，因為定值單里壓差 設置的是2伏，那么發(fā)電機二次電壓應該在103伏的時候可 以并網(wǎng)，根據(jù)推算發(fā)電機實際電壓為19.4千伏，下面是發(fā) 電機實際并網(wǎng)的時候采集的電壓。4并網(wǎng)發(fā)電情況本次并網(wǎng)，實測發(fā)電機、系統(tǒng)電壓值系統(tǒng)側us： 103. 53vdcs,顯示一次電壓值機端側經(jīng)過轉角變ug： 101.57 vdcs顯示一次電壓值19. 5kvo本次發(fā)電機并網(wǎng)瞬間，發(fā)電機電壓在升到19千伏的時 候投入同期，并網(wǎng)瞬間機組無功升到