AVC裝置在自備電廠的應(yīng)用 陳東 - 副本

1、AVC裝置在自備電廠的設(shè)計(jì)與應(yīng)用摘要隨著我國(guó)電力裝機(jī)規(guī)模越來越大，電網(wǎng)骨架結(jié)構(gòu)越來越強(qiáng)，對(duì)提高電網(wǎng)電壓質(zhì)量、降低系統(tǒng)網(wǎng)損、提高電壓穩(wěn)定的呼聲日益強(qiáng)烈，傳統(tǒng)的電壓調(diào)節(jié)僅靠運(yùn)行人員手動(dòng)調(diào)節(jié)，不僅調(diào)節(jié)精度比較粗，勞動(dòng)強(qiáng)度也比較大，難以以較高標(biāo)準(zhǔn)完成對(duì)電壓的控制。山西電網(wǎng)正是基于提高電網(wǎng)電能質(zhì)量，提高電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行考慮，在省內(nèi)各主要廠、站增加自動(dòng)電壓控制手段，按照調(diào)度端AVC主站的命令自動(dòng)控制電廠端高壓母線電壓。兆豐鋁業(yè)公司自備電廠是山西電網(wǎng)的重要發(fā)電廠之一， AVC（自動(dòng)電壓控制）裝置的投入具有非常重要的意義。本文對(duì)xxxxxxxxx（以下簡(jiǎn)稱自備電廠）AVC裝置投入前的準(zhǔn)備工作，試驗(yàn)工作、投入后的運(yùn)

2、行情況及存在的問題進(jìn)行了分析，并總結(jié)出相應(yīng)的改善方法、措施。關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；自動(dòng)電壓控制；提高電能質(zhì)量Abstract隨著我國(guó)電力裝機(jī)規(guī)模越來越大，電網(wǎng)骨架結(jié)構(gòu)越來越強(qiáng)，對(duì)提高電網(wǎng)電壓質(zhì)量、降低系統(tǒng)網(wǎng)損、提高電壓穩(wěn)定的呼聲日益強(qiáng)烈，傳統(tǒng)的電壓調(diào)節(jié)僅靠運(yùn)行人員手動(dòng)調(diào)節(jié)，不僅調(diào)節(jié)精度比較粗，勞動(dòng)強(qiáng)度也比較大，難以以較高標(biāo)準(zhǔn)完成對(duì)電壓的控制。山西電網(wǎng)正是基于提高電網(wǎng)電能質(zhì)量，提高電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行考慮，在省內(nèi)各主要廠、站增加自動(dòng)電壓控制手段，按照調(diào)度端AVC主站的命令自動(dòng)控制電廠端高壓母線電壓。兆豐鋁業(yè)公司自備電廠是山西電網(wǎng)的重要發(fā)電廠之一， AVC（自動(dòng)電壓控制）裝置的投入具有非常重要的意義。本文對(duì)

3、兆豐鋁業(yè)公司自備電廠（以下簡(jiǎn)稱自備電廠）AVC裝置投入前的準(zhǔn)備工作，試驗(yàn)工作、投入后的運(yùn)行情況及存在的問題進(jìn)行了分析，并總結(jié)出相應(yīng)的改善方法、措施。As China's power installed capacity is more and more big, the grid structure is more and more strong, to improve voltage quality, reduce network loss, improve voltage stability has become increasingly strong, traditional v

4、oltage regulation by the operating personnel manual regulation, not regulation accuracy is rough, the labor intensity is relatively large, it is difficult to control the voltage with a high standard. Shanxi power grid is to improve the power quality based on consideration of economic operation of th

5、e power grid, improve, increase in the automatic voltage control means the main factory, province station, according to the dispatching end AVC master commands end of the high voltage bus voltage control of power plant. Mega Aluminum Inc owned power plant is one of the important power plant in Shanx

6、i power grid, the AVC (automatic voltage control) device input is very important. The mega Aluminum Inc owned power plant (hereinafter referred to as the power plant) preparations for AVC device investment, operation test, input and existing problems are analyzed, and summarizes the measures to impr

7、ove the method, the corresponding.關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；自動(dòng)電壓控制；提高電能質(zhì)量Keywords: thermal power plant; automatic voltage control; improve the quality of electric energy目 錄摘要.1Abstract.21.自備電廠電氣系統(tǒng)介紹.51.1 發(fā)變組系統(tǒng)介紹.51.2 供電系統(tǒng)介紹.81.3 廠用電系統(tǒng)介紹.82.基礎(chǔ)知識(shí)介紹.92.1 無功和電壓.92.2 電壓的調(diào)整方法.102.3 發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和勵(lì)磁狀態(tài).103.AVC裝置的介紹.103.1無功電壓調(diào)整的

8、現(xiàn)狀及AVC的意義.113.2 AVC的一般功能原理.114.自備電廠AVC裝置的投運(yùn).124.1進(jìn)相運(yùn)行試驗(yàn).194.2自備電廠AVC的實(shí)施方案.214.3 AVC裝置的開環(huán)調(diào)節(jié).314.4 AVC裝置的閉環(huán)調(diào)節(jié).335.AVC裝置的運(yùn)行.355.1AVC裝置運(yùn)行中的異常處理.355.2 AVC裝置的運(yùn)行情況.36 5.3 AVC裝置投運(yùn)后的運(yùn)行效果.40結(jié)束語.42致謝.43參考文獻(xiàn).44 1 自備電廠電氣系統(tǒng)介紹在分析AVC裝置的應(yīng)用之前，我們先來了解一下自備電廠的電氣系統(tǒng)，這樣才能有針對(duì)性的進(jìn)行分析。1.1 發(fā)變組系統(tǒng)的簡(jiǎn)介1.1.1 發(fā)電機(jī)系統(tǒng) 1.1.1.1xxxxxxxxxxxx

9、xxxxx發(fā)電機(jī)組，為哈爾濱電機(jī)廠生產(chǎn)的QF-135-2發(fā)電機(jī)，冷卻方式為空冷，接線方式為YY，主接線端子6個(gè).工作原理：AVC裝置接受省調(diào)AVC主站下發(fā)的我廠500KV母線電壓的控制目標(biāo)值，經(jīng)過對(duì)機(jī)組運(yùn)行方式、參數(shù)的判別計(jì)算和相應(yīng)的無功優(yōu)化分配策略，將500KV母線目標(biāo)值轉(zhuǎn)換為投入機(jī)組無功目標(biāo)值并轉(zhuǎn)換成脈沖個(gè)數(shù)（每個(gè)脈沖調(diào)節(jié)無功7MVAR），通過RCS-9708C裝置分別下發(fā)至各臺(tái)機(jī)組DEH的AVR中90R（#7機(jī)組90A）進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組無功功率的自動(dòng)控制，從而達(dá)到調(diào)整500KV系統(tǒng)電壓的目的。在具體控制中，本系統(tǒng)設(shè)置了遠(yuǎn)方控制和就地控制兩種方式。遠(yuǎn)方控制就是實(shí)時(shí)接收省調(diào)下發(fā)的母線電壓

10、命令值，AVC系統(tǒng)根據(jù)命令值進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)節(jié)。就地控制是在與中調(diào)遠(yuǎn)動(dòng)通道出現(xiàn)故障時(shí)，值長(zhǎng)可以根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)母線電壓值進(jìn)行設(shè)置，AVC系統(tǒng)控制500KV母線電壓在不偏離給定值.系統(tǒng)的構(gòu)成：AVC上位機(jī)功能由兩臺(tái)操作員工作站承擔(dān)，AVC軟件安裝在兩臺(tái)機(jī)器中，互為備用。中調(diào)下發(fā)的母線電壓（無功）指令通過遠(yuǎn)動(dòng)裝置RCS-9698D接收，并傳送到NCS數(shù)據(jù)網(wǎng)中，AVC上位機(jī)從數(shù)據(jù)網(wǎng)中獲取目標(biāo)值在與本地母線電壓實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較后，實(shí)時(shí)給出控制策略和無功分配結(jié)果，形成控制命令后下發(fā)給到RCS-9708C裝置，以遙控的形式輸出增磁減磁脈沖給機(jī)組DCS，來實(shí)現(xiàn)電壓無功的自動(dòng)調(diào)節(jié)。如下圖所示：本廠AVC裝置使用南瑞

11、的RCS-9700NCS系統(tǒng)，分別在#2、4、5、7機(jī)保護(hù)室測(cè)控柜安裝1臺(tái)測(cè)控裝置（RCS-9708C），共4臺(tái)測(cè)控裝置，AVC服務(wù)器2臺(tái)（互為備用）、NCS監(jiān)控系統(tǒng)的操作員站2臺(tái)（后臺(tái)機(jī)）等硬件設(shè)備。1.AVC系統(tǒng)功能 AVC系統(tǒng)具有遙測(cè)、遙信、遙調(diào)、遙控四遙功能。系統(tǒng)可以獨(dú)立采集各臺(tái)機(jī)組的機(jī)端電壓、定子電流、廠用電母線電壓、機(jī)組的有功和無功等重要遙測(cè)量，也可采集RTU轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)，并可以分別獨(dú)立作為閉鎖條件，保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，系統(tǒng)安全。 運(yùn)行人員在AVC上位機(jī)，操作可控機(jī)組的投退，投入、退出AVC系統(tǒng)功能。  操作帶權(quán)限管理功能，保證操作安全。 

12、 計(jì)算分析功能，采用常用的成熟的基本算法（包括等功率因數(shù)、無功功率等比例分配、相似調(diào)整裕度等）對(duì)目標(biāo)值進(jìn)行計(jì)算分析，給出各機(jī)組的無功出力。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，可存儲(chǔ)采集的數(shù)據(jù)點(diǎn)并形成歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，用于繪制趨勢(shì)曲線和形成報(bào)表，歷史數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)兩年。   運(yùn)行監(jiān)視功能，能方便地監(jiān)視AVC系統(tǒng)的運(yùn)行工況，配有控制表、控制策略表、運(yùn)行信息表、出錯(cuò)信息表、閉鎖信息表、控制命令表、發(fā)電機(jī)信號(hào)表、廠站接線圖，提供完整詳盡的運(yùn)行信息，供運(yùn)行人員監(jiān)視使用。  報(bào)警處理功能，AVC系統(tǒng)運(yùn)行異?；蚬收蠒r(shí)能自動(dòng)報(bào)警，根據(jù)報(bào)警和閉鎖的級(jí)別不同分為自動(dòng)復(fù)歸和手

13、動(dòng)復(fù)歸兩種，自動(dòng)復(fù)歸的信號(hào)在信號(hào)恢復(fù)正常后，自動(dòng)復(fù)歸，AVC會(huì)繼續(xù)正常運(yùn)行，無需運(yùn)行人員干預(yù)；手動(dòng)復(fù)歸的信號(hào)由于是關(guān)系發(fā)電機(jī)安全的重要信號(hào)，需要運(yùn)行人員在確認(rèn)信號(hào)真正復(fù)歸后，進(jìn)行手工復(fù)歸后，AVC成會(huì)投入運(yùn)行。   GPS對(duì)時(shí)功能，可以接收當(dāng)?shù)谿PS時(shí)間信號(hào)，也可以接受中調(diào)AVC主站的廣播對(duì)時(shí)，保證系統(tǒng)時(shí)間統(tǒng)一。  事件記錄功能，可對(duì)AVC系統(tǒng)告警、閉鎖原因、人員操作等形成事件記錄，可以通過告警窗口和歷史記錄對(duì)發(fā)生的報(bào)警信號(hào)進(jìn)行查找。  數(shù)據(jù)庫(kù)的建立與維護(hù)功能，利用數(shù)據(jù)庫(kù)編輯器，可以在數(shù)據(jù)庫(kù)中方便的添加、刪除閉鎖信號(hào)，便于操

14、作。 計(jì)算模塊能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分配，根據(jù)選定的優(yōu)化策略，可以根據(jù)各臺(tái)機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行情況和AVC主站下發(fā)的命令值自動(dòng)調(diào)節(jié)各臺(tái)機(jī)組的無功?？梢愿鶕?jù)目標(biāo)值對(duì)電廠的各臺(tái)機(jī)組統(tǒng)一調(diào)節(jié)，也可以根據(jù)接收到的指令值分別對(duì)各臺(tái)機(jī)組進(jìn)行獨(dú)立調(diào)節(jié)。  全廠控制模式下，當(dāng)遠(yuǎn)方調(diào)節(jié)時(shí)，AVC系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間收不到主站命令會(huì)發(fā)報(bào)警信號(hào)，并閉鎖AVC控制，并自動(dòng)轉(zhuǎn)為開環(huán)控制。  具有防止出口脈沖繼電器接點(diǎn)粘連的功能。2. 機(jī)組AVC裝置的安全約束條件： 下述情況將閉鎖相應(yīng)單元機(jī)組的AVC控制： 35.3.1 單元機(jī)組任一臺(tái)自動(dòng)勵(lì)磁裝置故障。 單元

15、機(jī)組發(fā)變保護(hù)動(dòng)作。  單元機(jī)組無功功率超限值-40Mvar-190Mvar。 35.3.4 單元機(jī)組無功超低勵(lì)限制范圍。  機(jī)端電壓超0.95U1.05U范圍。  單元機(jī)組6kV廠用母線電壓超0.93U1.03U范圍。 35.3.7 發(fā)電機(jī)定子電流超1.00I。  AVC裝置信號(hào)偏差大（與當(dāng)前運(yùn)行工況比較）或作用持續(xù)時(shí)間超時(shí)（長(zhǎng)期控制無效果），則退出計(jì)算模塊運(yùn)行。 下述情況AVC軟件退出閉環(huán)運(yùn)行：  中調(diào)與AVC裝置上位機(jī)通訊信號(hào)中斷、RTU系統(tǒng)

16、與AVC裝置上位機(jī)通訊信號(hào)中斷或AVC裝置下位機(jī)與上位機(jī)通訊中斷。   500KV母線電壓超出518-530KV范圍。發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)中性點(diǎn)經(jīng)副邊帶電阻的變壓器接地。勵(lì)磁系統(tǒng)采用機(jī)端勵(lì)磁變靜止可控硅整流的自并勵(lì)方式，由勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)節(jié)器、可控硅整流裝置、滅磁裝置及過電壓保護(hù)裝置、勵(lì)磁變壓器組成，采用中國(guó)電力科學(xué)研究院生產(chǎn)的型號(hào)為WKKL-2000的微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器。3.AVC注意事項(xiàng)：  機(jī)組AVC控制的正常投、退應(yīng)按省調(diào)調(diào)度員的指令進(jìn)行。 設(shè)備異常情況下，現(xiàn)場(chǎng)可人工將機(jī)組AVC控制緊急退出運(yùn)行，并及時(shí)匯報(bào)省調(diào)調(diào)度員。  

17、AVC裝置因某一安全約束條件越限自動(dòng)退出運(yùn)行時(shí)，也應(yīng)及時(shí)匯報(bào)省調(diào)調(diào)度員。  因AVC裝置控制的參考電壓取自500KV 段母線，當(dāng)500KV段母線停役操作前，應(yīng)先聯(lián)系省調(diào)調(diào)度員AVC控制，500KV段母線恢復(fù)運(yùn)行正常后再投入AVC控制運(yùn)行。   機(jī)組正常降負(fù)荷至210MW以下運(yùn)行時(shí)，應(yīng)聯(lián)系省調(diào)調(diào)度員先退出機(jī)組AVC控制方式運(yùn)行。 運(yùn)行人員不得修改AVC系統(tǒng)中的有關(guān)安全約束條件和其他有關(guān)設(shè)置參數(shù)。AVC系統(tǒng)中有關(guān)參數(shù)的修改應(yīng)以省調(diào)下達(dá)的通知單或經(jīng)電廠生產(chǎn)主管部門批準(zhǔn)的變更通知單執(zhí)行，由檢修部電氣人員負(fù)責(zé)修改。 如有機(jī)組AVC未投

18、，值長(zhǎng)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況相應(yīng)調(diào)節(jié)未投入AVC機(jī)組的無功，保證投入AVC機(jī)組有一定的無功調(diào)節(jié)余量；調(diào)節(jié)時(shí)應(yīng)緩慢調(diào)整，使500KV電壓在合格范圍。只有單臺(tái)機(jī)組能投AVC時(shí)不投AVC。 正常機(jī)組AVC投退的后臺(tái)機(jī)上操作由相應(yīng)機(jī)組值長(zhǎng)負(fù)責(zé)。但AVC系統(tǒng)總投退由主值長(zhǎng)負(fù)責(zé)，日常監(jiān)視巡查由相應(yīng)控制室電氣副值負(fù)責(zé)，各機(jī)組監(jiān)盤人員也應(yīng)注意本機(jī)無功及發(fā)電機(jī)出口電壓，如有異常及時(shí)通知值長(zhǎng)處理。 當(dāng)與省調(diào)遠(yuǎn)動(dòng)通道出現(xiàn)故障或其他原因需要就地控制時(shí)，值長(zhǎng)可以根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)母線電壓值進(jìn)行設(shè)置，AVC系統(tǒng)控制500KV母線電壓在不偏離給定值（用鼠標(biāo)右 .AVC控制原則： 首先保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行

19、  保證電壓合格 降低網(wǎng)損  對(duì)發(fā)電廠無功進(jìn)行調(diào)節(jié)，AVC子站采用如下兩大類控制思想，一種是由折算的總無功，經(jīng)計(jì)算直接確定出各機(jī)組的無功目標(biāo)進(jìn)行快速直接調(diào)節(jié)，另一種是采用對(duì)總無功目標(biāo)在機(jī)組間按一定的原則分配；同時(shí)又充分考慮母線電壓和母線電壓目標(biāo)的差值，對(duì)機(jī)組進(jìn)行變步長(zhǎng)的智能調(diào)節(jié)控制，對(duì)機(jī)組進(jìn)行增減磁的調(diào)節(jié)速率是由母線電壓目標(biāo)和當(dāng)前母線電壓的差值自動(dòng)調(diào)節(jié)確定。 AVC主站 AVC master station指設(shè)置在調(diào)度（通信）中心，用于自動(dòng)電壓控制（AVC）分析計(jì)算并發(fā)出控制指令的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及軟件。

20、60;AVC子站AVC slave station指運(yùn)行在電廠或者變電站的就地控制裝置或軟件，用于接收、執(zhí)行主站的控制指令，并向主站回饋信息。  分散控制方式 借助變電站側(cè)已經(jīng)建設(shè)的VQC系統(tǒng)或監(jiān)控系統(tǒng)中已有的電壓控制模塊，經(jīng)改造升級(jí)為具有完善安全閉鎖控制邏輯的AVC子站，主站側(cè)不給出電容器、電抗器和有載調(diào)壓分接頭的具體調(diào)節(jié)指令，而是下發(fā)電壓調(diào)節(jié)目標(biāo)或無功調(diào)節(jié)目標(biāo)，子站根據(jù)此目標(biāo)計(jì)算對(duì)無功調(diào)節(jié)設(shè)備的控制指令并最終執(zhí)行. 1.1.2 主變、高廠變、勵(lì)磁變1.1.2.1主變壓器采用沈陽(yáng)華美變壓器制造有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為SFP10-1800

21、00/220強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷變壓器，中性點(diǎn)有接地刀閘，可以根據(jù)機(jī)組實(shí)際運(yùn)行情況拉開或合上。1.1.2.2高廠變采用山東現(xiàn)代達(dá)馳電工電氣股份有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為SF10-25000/13.8kV油浸風(fēng)冷變壓，中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地。1.1.2.3勵(lì)磁變采用海南金盤電氣股份有限公司型號(hào)為ZSCB91250/13.8干式變壓器。1.1.3 發(fā)變組系統(tǒng)的接線方式1.1.3.1發(fā)電機(jī)、主變、高廠變、勵(lì)磁變采用封閉母線連接，為發(fā)變組單元接線。封閉母線配有微正壓裝置，以防止結(jié)露。1.1.4 主設(shè)備規(guī)范表1-1 發(fā)電機(jī)規(guī)范型號(hào)勵(lì)磁方式額定功率轉(zhuǎn)速最大連續(xù)功率接線方式額定電流額定容量冷卻方式QF-135-2靜態(tài)勵(lì)磁1

22、35000kW3000(r/mn)150000KWYY6654A 158824KVA空冷主引線端子數(shù)額定電壓相數(shù)額定勵(lì)磁電流額定頻率額定勵(lì)磁電壓絕緣等級(jí)功率因數(shù)進(jìn)風(fēng)溫度613800V31476.8A 50HZ237.1VF級(jí)0.8540 表1-2 勵(lì)磁系統(tǒng)設(shè)備規(guī)范勵(lì)磁調(diào)節(jié)器制造廠允許強(qiáng)勵(lì)持續(xù)時(shí)間勵(lì)磁裝置型號(hào)額定電壓額定電流中國(guó)電科究院20SWKKL-2000243V1544A 強(qiáng)勵(lì)的頂值電流最大持續(xù)輸出電流最大持續(xù)輸出電壓手動(dòng)控制調(diào)節(jié)范圍頂值電壓倍數(shù)3088ADC1698.4ADC267.3VDC20110%2倍(486VDC)表1-3 高廠變規(guī)范制造廠型號(hào)額定容量額定電壓額定電流山東現(xiàn)代達(dá)馳

23、電工電氣股份有限公司SF10-25000/13.8kV25000kVA13.8kV/6.3KV1045.9A/2291.1A接線組別分接范圍阻抗電壓冷卻方式中性點(diǎn)接地方式Dyn113.8±2×2.5%/6.3KV10.50%ONAF(油浸風(fēng)冷)低壓側(cè)中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地表1-4 主變壓器規(guī)范制造廠型號(hào)額定容量額定電壓額定電流沈陽(yáng)華美變壓器制造有限公司SFP10-180000/220180000KVA(242KV±2X2.5%)/13.8kV429.4/7530.7冷卻方式中性點(diǎn)接地方式負(fù)載損耗接線組別阻抗電壓OFAF (強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷)直接接地但允許斷開運(yùn)行427.2

24、KWYN,d11Uk=13.2%表1-5 啟備變規(guī)范制造廠型號(hào)額定電流額定電壓沈陽(yáng)華美變壓器制造有限公司SFZ10-25000/22062.8/2291.1/481.1A230KV±8×1.25%/6.3kV/10KV 接線組別阻抗電壓冷卻方式中性點(diǎn)接地方式Y(jié)yn0+d1110.50%ONAN/ONAF(油浸風(fēng)冷)高壓側(cè)中性點(diǎn)直接接地低壓側(cè)中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地1.2 供電系統(tǒng)簡(jiǎn)介1.2.1 供電系統(tǒng)設(shè)備220kV系統(tǒng)母線為內(nèi)外母布置，采用河南平高電氣股份有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為W10B-252 的SF6斷路器，型號(hào)為GW7-252和GW16-252的隔離開關(guān)。內(nèi)外母線各配一臺(tái)型號(hào)為

25、TYD220/-0.01H的電壓互感器。1.2.2 供電系統(tǒng)的運(yùn)行1.2.2.1供電系統(tǒng)為220kV系統(tǒng)，采用雙母線接線方式，共有5回出線，其中電兆、線帶電解鋁廠負(fù)荷，紅電、線為與系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)線。1.2.2.2 1#、2#機(jī)組負(fù)荷經(jīng)主變壓器升壓后上220kV系統(tǒng)母線，供給電解鋁廠及電網(wǎng)，1#、2#機(jī)組負(fù)荷不能滿足電解鋁廠需求時(shí)，大網(wǎng)將從紅電、線倒供電給電解鋁廠。1.2.2.3 3#機(jī)組負(fù)荷經(jīng)主變壓器升壓后不上220kV母線，直接供給紅衛(wèi)變電站，即紅電線。1.3 廠用電系統(tǒng)簡(jiǎn)介1.3.1 高壓廠用電系統(tǒng)設(shè)備啟備變采用沈陽(yáng)華美變壓器制造有限公司生產(chǎn)的SFZ10-2500/220油浸風(fēng)冷變壓器，高壓側(cè)

26、中性點(diǎn)直接接地，低壓側(cè)中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地。6kV開關(guān)采用KYN28A-12系列的成套組合開關(guān)，其中大電流開關(guān)采用中置式小車真空開關(guān)，小電流開關(guān)采用中置式F-C小車開關(guān)。1.3.2 高壓廠用電系統(tǒng)的運(yùn)行方式高壓廠用電系統(tǒng)為6kV系統(tǒng)，采用單母線接線，為中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地系統(tǒng)，正常情況下，由各自的高廠變供電，啟備變?yōu)?kV各段母線的備用電源，工作電源與備用電源之間采用快切裝置切換。1.3.3 低壓廠用電系統(tǒng)設(shè)備低壓變壓器(除京宇換熱站外）均采用山東現(xiàn)代達(dá)馳電工電氣股份有限公司生產(chǎn)的干式變壓器，根據(jù)所帶負(fù)荷的大小配置不同容量的變壓器，中性點(diǎn)均為直接接地。380V及MCC各段大負(fù)荷開關(guān)采用框架斷路器，小負(fù)

27、荷設(shè)備采用抽屜式組合開關(guān)。京宇換熱站采用1.3.4 低壓廠用電系統(tǒng)的運(yùn)行方式各低壓母線均設(shè)備用電源，除輸煤、段外，均設(shè)備自投裝置，輸煤、段的工作電源失電時(shí)需要手動(dòng)投入備用電源；各雙電源MCC段中，1#、2#、3#空冷塔MCC電源裝有切換裝置，工作電源失電后，備用電源可以自動(dòng)投入，其它雙電源MCC段，工作電源失電后需要手動(dòng)投入備用電源。1.3.5 直流系統(tǒng)設(shè)備直流系統(tǒng)主要提供給全廠控制、保護(hù)、直流油泵、事故照明、自動(dòng)裝置、熱工電源等裝置電源，由五套充電屏、三套蓄電池、三套微機(jī)絕緣檢測(cè)儀、三套搖信采集裝置、12面饋電屏組成。直流系統(tǒng)采用單母線接線方式，可以通過聯(lián)絡(luò)開關(guān)進(jìn)行靈活的切換。1.3.6 U

28、PS系統(tǒng)交流不停電電源(UPS)系統(tǒng)向機(jī)組重要負(fù)荷提供高性能電源。我廠采用的是深圳威克賽自動(dòng)化工程發(fā)展有限公司PEW1000系列60kVA UPS。正常運(yùn)行時(shí)，由三相交流主輸入電源供給整流器，經(jīng)整流器整流濾波為直流，再送入逆變器轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)頻、穩(wěn)壓的工頻單相交流電向負(fù)載供電。當(dāng)主輸入電源故障或整流器故障時(shí)，直流電源經(jīng)電池開關(guān)、逆變器無間斷的對(duì)負(fù)載提供優(yōu)質(zhì)可靠的交流電。如果逆變器對(duì)負(fù)載供電不安全， UPS將自動(dòng)切換到自動(dòng)旁路。本裝置有手動(dòng)旁路開關(guān)，以保證UPS檢修和維護(hù)時(shí)不中斷負(fù)載電源。2 基礎(chǔ)知識(shí)介紹2.1無功和電壓2.1.1無功功率2.1.1.1無功功率的概念在具有電感或電容的電路中，在每半個(gè)周

29、期內(nèi)，把電源能量變成磁場(chǎng)(或電場(chǎng))能量貯存起來，然后，再釋放，又把貯存的磁場(chǎng)（或電場(chǎng)）能量再返回給電源，只是進(jìn)行這種能量的交換，并沒有真正消耗能量，我們把這個(gè)交換的功率值，稱為“ 無功功率”。 無功功率比較抽象，它是用于電路內(nèi)電場(chǎng)與磁場(chǎng)的交換，并用來在電氣設(shè)備中建立和維持磁場(chǎng)的電功率。它不對(duì)外作功，而是轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰?。凡是有電磁線圈的電氣設(shè)備，要建立磁場(chǎng)，就要消耗無功功率。單位：Var,符號(hào)：Q2.1.1.2無功功率的作用電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)就是靠從電源取得無用功率建立的。變壓器也同樣需要無功功率，才能使變壓器的一次線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，在二次線圈感應(yīng)出電壓。因此，沒有無功功率，電動(dòng)機(jī)就不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，變

30、壓器也不能變壓，交流接觸器不會(huì)吸合。在正常情況下，用電設(shè)備不但要從電源取得有功功率，同時(shí)還需要從電源取得無功功率。如果電網(wǎng)中的無功功率供不應(yīng)求，用電設(shè)備就沒有足夠的無功功率來建立正常的電磁場(chǎng)，那么，這些用點(diǎn)設(shè)備就不能維持在額定情況下工作，用電設(shè)備的端電壓就要下降，從而影響用電設(shè)備的正常運(yùn)行。2.1.2電壓、電流、有功、無功、視在功率、功率因數(shù)的關(guān)系P=UIcos Q= UIsin S=UI S²=P²+Q² cos=P/S2.1.3電力系統(tǒng)無功負(fù)荷的構(gòu)成2.1.3.1感應(yīng)電動(dòng)機(jī) 約占652.1.3.2變壓器損耗 約占202.1.3.3其它 約占152.1.4無功電

31、源構(gòu)成2.1.4.1發(fā)電廠無功出力2.1.4.2補(bǔ)償電容器2.1.4.3輸電線充電功率2.1.4.4靜止無功補(bǔ)償器 、調(diào)相機(jī) 2.1.5電網(wǎng)低電壓運(yùn)行的危害2.1.5.1電壓下降，造成發(fā)電機(jī)有功功率輸出穩(wěn)定極限下降；2.1.5.2發(fā)電廠輔機(jī)輸出功率下降，影響發(fā)電機(jī)有功輸出； 2.1.5.3送變電設(shè)備由于電壓降低造成輸電能力下降； 2.1.5.4線路充電無功、補(bǔ)償電容器提供無功量下降； 2.1.5.5線路有功損耗增加； 2.1.5.6燒毀用戶電動(dòng)機(jī)；2.1.5.7當(dāng)電壓下降到額定的6570時(shí)，無功電壓靜態(tài)穩(wěn)定破壞，系統(tǒng)電壓崩潰，大面積停電；2.1.6電網(wǎng)高電壓運(yùn)行的危害2.1.6.1電氣設(shè)備絕緣

32、損壞； 2.1.6.2變壓器過勵(lì)磁當(dāng)變壓器電壓超過額定電壓的10，使變壓器鐵芯飽和，鐵損增大。漏磁使箱殼等金屬構(gòu)件渦流損耗增加，變壓器過熱，絕緣老化，影響變壓器壽命甚至燒毀變壓器。2.1.7電壓合格范圍規(guī)定（輸電） 2.1.7.1 500KV母線，最高不超過額定電壓10，最低運(yùn)行電壓不應(yīng)影響電力系統(tǒng)同步穩(wěn)定，電壓穩(wěn)定，廠用電的正常使用及下一級(jí)電壓調(diào)節(jié) 2.1.7.2發(fā)電廠和500KV變電所的220KV母線。電壓允許偏差為額定電壓010，即220242KV； 2.1.7.3電廠和220KV變電所的11035KV母線，電壓允許偏差為額定電壓37；2.1.8電壓合格范圍規(guī)定（供電） 2.1.8.1

33、35KV及以上供電 ±52.1.8.2 10KV及以下為±7 2.2 電壓的調(diào)整方法2.2.1電壓優(yōu)化控制一般原則 在留足事故緊急備用，且考慮不使電氣設(shè)備絕緣損壞和變壓器過勵(lì)磁情況下，盡量使系統(tǒng)電壓運(yùn)行于允許的高水平。2.2.2電網(wǎng)電壓調(diào)整特點(diǎn) 2.2.2.1電力系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)電壓特性通常情況下各不相同 ;2.2.2.2與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)有較大關(guān)系; 2.2.2.3電壓不能全網(wǎng)集中統(tǒng)一調(diào)整，只能分區(qū)調(diào)整控制2.2.3逆調(diào)壓原理高峰時(shí)段，系統(tǒng)消耗無功較大，發(fā)電廠多發(fā)無功，抬高送端電壓，使受端電壓抬高，同時(shí)線路充電無功功率增大，系統(tǒng)輸送有功能力強(qiáng)。低谷時(shí)段，無功負(fù)荷小，此時(shí)發(fā)電廠降低母線電

34、壓，發(fā)電機(jī)少發(fā)無功，線路充電無功功率小，使受端不致高電壓。2.2.4電網(wǎng)電壓調(diào)整手段 2.2.4.1調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)無功出力 2.2.4.2投切電容器2.2.4.3投切電抗器； 2.2.4.4調(diào)節(jié)主變分接頭； 2.2.4.5調(diào)節(jié)其它無功設(shè)備；2.3 發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、勵(lì)磁狀態(tài)2.3.1發(fā)電機(jī)的三種運(yùn)行狀態(tài)2.3.1.1滯后運(yùn)行(常態(tài)運(yùn)行)-發(fā)電機(jī)向電網(wǎng)同時(shí)送出有功功率和無功功率(容性)。2.3.1.2超前運(yùn)行(進(jìn)相運(yùn)行)-發(fā)電機(jī)向電網(wǎng)送出有功功率，吸收電網(wǎng)無功功率。2.3.1.3調(diào)相運(yùn)行-發(fā)電機(jī)吸收電網(wǎng)的有功功率維持同步運(yùn)轉(zhuǎn)，向電網(wǎng)送出無功功率(容性)。2.3.2發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行與遲相運(yùn)行的過渡發(fā)電機(jī)

35、正常運(yùn)行時(shí),向系統(tǒng)提供有功的同時(shí)還提供無功,定子電流滯后于端電壓一個(gè)角度,此種狀態(tài)即遲相運(yùn)行。當(dāng)逐漸減少勵(lì)磁電流使發(fā)電機(jī)從向系統(tǒng)提供無功而變?yōu)閺南到y(tǒng)吸收無功,定子電流從滯后而變?yōu)槌鞍l(fā)電機(jī)端電壓一個(gè)角度,此種狀態(tài)即進(jìn)相運(yùn)行。2.3.3發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行的特點(diǎn)2.3.3.1同步發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行時(shí)較遲相運(yùn)行狀態(tài)勵(lì)磁電流大幅度減少,發(fā)電機(jī)電勢(shì)Eq亦相應(yīng)降低。2.3.3.2從P-功角關(guān)系看,在有功不變的情況下,功角必將相應(yīng)增大,比值整步功亦相應(yīng)降低,發(fā)電機(jī)靜態(tài)穩(wěn)定性下降。其穩(wěn)定極限與發(fā)電機(jī)短路比,外接電抗,自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器性能及其是否投運(yùn)等有關(guān)。2.3.3.3進(jìn)相運(yùn)行時(shí)發(fā)電機(jī)定子端部漏磁較遲相運(yùn)行時(shí)增大。特別

36、是大型發(fā)電機(jī)線負(fù)荷高,正常運(yùn)行時(shí)端部漏磁比較大,端部鐵芯壓指連接片溫升高,進(jìn)相運(yùn)行時(shí)因?yàn)槁┐旁龃?溫升加劇。2.3.3.4進(jìn)相運(yùn)行時(shí)發(fā)電機(jī)端部電壓降低,廠用電電壓也相應(yīng)降低,如果超出10%,將影響廠用電運(yùn)行。 因此,同步發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行要通過試驗(yàn)確定進(jìn)相運(yùn)行深度。即在供給一定有功狀態(tài)下,吸收多少無功才能保持系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定和暫態(tài)穩(wěn)定,各部件溫升不超限,并能滿足電壓的要求。2.3.3.5當(dāng)系統(tǒng)供給的感性無功功率多于需要時(shí),將引起系統(tǒng)電壓升高,要求發(fā)電機(jī)少發(fā)無功甚至吸收無功,此時(shí)發(fā)電機(jī)可以由遲相運(yùn)行轉(zhuǎn)變?yōu)檫M(jìn)相運(yùn)行。2.3.3.6制約發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行的主要因素有（1) 系統(tǒng)穩(wěn)定的限制；(2) 發(fā)電機(jī)定子端部

37、件溫度的限制；(3) 定子電流的限制；(4) 廠用電電壓的限制。2.3.4發(fā)電機(jī)勵(lì)磁狀態(tài)2.3.4.1正常勵(lì)磁 ：即發(fā)電機(jī)的全部輸出功率均為有功功率。即cos=1，此時(shí)發(fā)電機(jī)的激磁電勢(shì)為E。2.3.4.2過勵(lì)：增加發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁，使其超過“正常勵(lì)磁”稱為過勵(lì)。2.3.4.3欠勵(lì):減少發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁，使其小于“正常勵(lì)磁”稱為欠勵(lì)。3 AVC裝置介紹3.1無功電壓調(diào)整的現(xiàn)狀及AVC的意義3.1.1 國(guó)內(nèi)無功電壓控制現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)目前對(duì)發(fā)電廠無功電壓的管理考核方式，主要是由調(diào)度中心按照高峰、平谷和低谷等不同時(shí)段劃分母線電壓控制范圍，按季度向各發(fā)電廠下達(dá)曲線指標(biāo)，發(fā)電廠則根據(jù)曲線要求，實(shí)行人工24小時(shí)連續(xù)監(jiān)視參

38、數(shù)，及時(shí)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)無功出力，以維持母線電壓在合格范圍內(nèi)。這種沿用了多年的就地分散控制管理模式，在當(dāng)前電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜的形勢(shì)下逐漸暴露出了一些弊端，存在的主要問題是：3.1.1.1事先給定的電壓曲線和無功設(shè)備運(yùn)行計(jì)劃是離線確定的，并不能反映電網(wǎng)的實(shí)際情況，按照這種方式進(jìn)行調(diào)節(jié)往往帶來安全隱患。3.1.1.2電網(wǎng)運(yùn)行人員需要時(shí)刻監(jiān)視系統(tǒng)電壓無功情況，并進(jìn)行人工調(diào)整，工作強(qiáng)度大，而且往往會(huì)造成電網(wǎng)電壓波動(dòng)大。3.1.1.3電廠之間，無功調(diào)節(jié)對(duì)相互母線電壓影響大，無功調(diào)節(jié)矛盾突出。由于各電廠只關(guān)注自身母線電壓，沒有從全局角度協(xié)調(diào)無功分配，電網(wǎng)無功功率無謂搬運(yùn)現(xiàn)象突出，經(jīng)常出現(xiàn)無功環(huán)流現(xiàn)象，造成不必要的

39、有功損耗。各廠、站無功電壓控制沒有進(jìn)行協(xié)調(diào)，造成電網(wǎng)運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)。3.1.1.4上述問題的存在，既增加機(jī)組進(jìn)相深度，影響機(jī)組和電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，也使網(wǎng)損增加，影響經(jīng)濟(jì)性。因此，有必要發(fā)展AVC(自動(dòng)電壓控制)系統(tǒng)，從全局對(duì)電網(wǎng)無功潮流和發(fā)電機(jī)組無功功率進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，實(shí)現(xiàn)電廠母線電壓和無功功率的自動(dòng)調(diào)控，合理協(xié)調(diào)電網(wǎng)無功分布，以保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，提高電壓質(zhì)量和減少網(wǎng)損，降低運(yùn)行人員勞動(dòng)強(qiáng)度。近幾年來國(guó)際上幾次重大的電網(wǎng)事故如美加大停電，都有無功電壓的問題造成電壓崩潰，致使電網(wǎng)癱瘓。無功電壓自動(dòng)控制技術(shù)越來越引起重視，在華北電網(wǎng)，基于分層分區(qū)控制技術(shù)的二/三次電壓控制技術(shù)在各個(gè)電廠逐步進(jìn)入應(yīng)用。

40、3.1.2自動(dòng)電壓無功調(diào)控系統(tǒng)AVC系統(tǒng)將發(fā)電廠母線電壓的調(diào)整由人工監(jiān)控改為自動(dòng)調(diào)控，意義重大。3.1.2.1提高穩(wěn)定水平：網(wǎng)內(nèi)電廠全部投入裝置后，通過合理分配無功，可將系統(tǒng)電壓和無功儲(chǔ)備保持在較高的水平，從而大大提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平和機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定水平。3.1.2.2改善電壓質(zhì)量：電壓監(jiān)督電壓合格率得到大幅度提高。3.1.2.3消除了人為因素引起誤調(diào)節(jié)的情況，有效降低了運(yùn)行人員的工作強(qiáng)度。3.2 AVC的一般功能原理3.2.1AVC的定義AVC是自動(dòng)電壓控制（Automatic Voltage Control）的簡(jiǎn)稱，它是利用計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)，綜合考慮系統(tǒng)中各種調(diào)壓手段，根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)信息

41、對(duì)全網(wǎng)進(jìn)行無功優(yōu)化計(jì)算，并將調(diào)節(jié)命令下發(fā)至各臺(tái)受控設(shè)備，實(shí)施閉環(huán)控制，以達(dá)到保證電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。3.2.2 AVC系統(tǒng)與現(xiàn)有當(dāng)?shù)仉妷嚎刂圃O(shè)備的本質(zhì)區(qū)別：全局性、綜合性、實(shí)時(shí)性。3.2.3電網(wǎng)AVC系統(tǒng)框圖，見圖3-1.3.2.3.1在調(diào)度端進(jìn)行電網(wǎng)無功優(yōu)化計(jì)算，把結(jié)果下發(fā)到電網(wǎng)各可控節(jié)點(diǎn)（如電廠、變電站）3.2.3.2電廠AVC裝置根據(jù)下發(fā)的指令調(diào)整電廠的高壓母線電壓或機(jī)組的無功出力。3.2.3.3變電站AVC裝置根據(jù)下發(fā)指令調(diào)整主變分接頭、投切變電站低壓無功補(bǔ)償設(shè)備。圖3-1 電網(wǎng)AVC系統(tǒng)框圖4.自備電廠AVC裝置的投運(yùn)4.1機(jī)組的進(jìn)相試驗(yàn)4.1.1進(jìn)相試驗(yàn)的目的發(fā)電廠AV

42、C裝置投運(yùn)后，它會(huì)根據(jù)主站下發(fā)的指令進(jìn)行發(fā)電機(jī)電壓或無功的調(diào)整，在調(diào)整工程中，勢(shì)必會(huì)造成發(fā)電機(jī)組由遲相運(yùn)行狀態(tài)過渡到進(jìn)相運(yùn)行狀態(tài)。機(jī)組在進(jìn)相運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，發(fā)電機(jī)吸收系統(tǒng)無功功率，從而達(dá)到降低系統(tǒng)電壓的目的。發(fā)電機(jī)能不能進(jìn)相運(yùn)行，取決于發(fā)電機(jī)的無功進(jìn)相能力。由于制造工藝和安裝質(zhì)量不一樣，每臺(tái)機(jī)的進(jìn)相情況是不同的。每臺(tái)機(jī)都必須單獨(dú)做進(jìn)相試驗(yàn)，然后得出在不同負(fù)荷下的進(jìn)相深度，以及不同進(jìn)相深度時(shí)，發(fā)電機(jī)端部發(fā)熱和對(duì)廠用電電壓方面的影響，并考驗(yàn)低勵(lì)限制、失磁保護(hù)、失步保護(hù)等功能的正確性。4.1.2進(jìn)相試驗(yàn)的步驟4.1.2.1發(fā)電機(jī)在并網(wǎng)前的額定轉(zhuǎn)速和額定電壓下校準(zhǔn)發(fā)電機(jī)功角零位。4.1.2.2系統(tǒng)和機(jī)組的

43、運(yùn)行方式已調(diào)至可進(jìn)行試驗(yàn)的狀態(tài)，電廠其它機(jī)組正常運(yùn)行，且要保證遲相運(yùn)行。4.1.2.3維持發(fā)電機(jī)有功負(fù)荷某一固定值(如50%，75%，100%)，再按要求的速度進(jìn)行減磁。直到勵(lì)磁調(diào)節(jié)器低勵(lì)限制動(dòng)作為止，記錄各點(diǎn)的相關(guān)數(shù)據(jù)。目的是為了在不破壞機(jī)組靜態(tài)穩(wěn)定性前提下，得出機(jī)組對(duì)系統(tǒng)調(diào)壓的能力。4.1.3試驗(yàn)中的注意事項(xiàng)4.1.3.1運(yùn)行人員密切監(jiān)視6kV廠用電壓不低于5.7kV，400V廠用電壓不低于361V，試驗(yàn)過程中，當(dāng)廠用電壓降至5.7kV、361V時(shí)，不得啟動(dòng)大型輔機(jī)。4.1.3.2運(yùn)行人員要特別注意所有廠用輔機(jī)的運(yùn)行情況，做好由于廠用電壓降低造成輔機(jī)設(shè)備出力不足或跳閘的事故預(yù)想。4.1.3

44、.3試驗(yàn)過程中，如果系統(tǒng)或電廠發(fā)生事故，應(yīng)立即停止試驗(yàn)，快速增加2#發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流，迅速將發(fā)電機(jī)拉回遲相運(yùn)行。4.1.3.4電氣運(yùn)行人員嚴(yán)密監(jiān)視發(fā)電機(jī)定子鐵芯溫度不得超過120。4.1.3.5試驗(yàn)過程中，如果發(fā)生異常情況，1#發(fā)電機(jī)解列后，鍋爐要保持參數(shù)，汽機(jī)要保持轉(zhuǎn)速，隨時(shí)準(zhǔn)備重新并列。4.1.3.6試驗(yàn)過程中，電氣運(yùn)行3臺(tái)機(jī)組均安排監(jiān)盤人員，2#、3#發(fā)電機(jī)組應(yīng)保持有功功率和無功功率基本上不變，定子電壓保持穩(wěn)定，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試人員的要求進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。4.1.3.7在機(jī)組進(jìn)相試驗(yàn)過程中，如果由于機(jī)組廠用電壓降低的限制原因使試驗(yàn)機(jī)組進(jìn)相深度達(dá)不到要求，可以將機(jī)組廠用電切換到廠備變，繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)

45、，直至達(dá)到試驗(yàn)限制值。4.1.3.8試驗(yàn)過程中及低勵(lì)限制定值調(diào)整過程中，欠勵(lì)限制動(dòng)作后，不得再進(jìn)行減磁操作。4.1.4試驗(yàn)過程中出現(xiàn)事故的處理發(fā)電機(jī)在進(jìn)相運(yùn)行試驗(yàn)中，在勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)行較大幅度的調(diào)整時(shí)有可能失磁。4.1.4.1失磁的現(xiàn)象4.1.4.1.1 DCS“發(fā)電機(jī)失磁”報(bào)警，廠用電自動(dòng)切至備用電源帶。4.1.4.1.2轉(zhuǎn)子電流表、電壓表指示零或接近于零；4.1.4.1.3定子電壓表指示顯著降低；定子電流表指示升高并晃動(dòng)；4.1.4.1.4發(fā)電機(jī)有功功率表的指示降低并擺動(dòng);4.1.4.1.5發(fā)電機(jī)有功功率表的指示負(fù)值。4.1.4.2處理：4.1.4.2.1檢查廠用電源的切花情況，若未自動(dòng)切換，

46、立即手動(dòng)切換。4.1.4.2.2迅速增加勵(lì)磁，將發(fā)電機(jī)拉回遲相運(yùn)行狀態(tài)。4.1.4.2.3立即通知汽機(jī)迅速降負(fù)荷至50MW以下。4.1.4.2.4失磁后發(fā)電機(jī)將進(jìn)入異步運(yùn)行狀態(tài)，若機(jī)組振動(dòng)增大，發(fā)電機(jī)各表計(jì)擺動(dòng)幅度增大，15分鐘內(nèi)機(jī)組無法拉回遲相運(yùn)行狀態(tài)，立即打閘停機(jī)。4.1.4.2.5嚴(yán)密監(jiān)視運(yùn)行機(jī)組的工況，根據(jù)實(shí)際情況，適當(dāng)增加運(yùn)行機(jī)組的勵(lì)磁電流，但不得超過額定值。4.1.5試驗(yàn)數(shù)據(jù)表4-1 1#機(jī)進(jìn)相試驗(yàn)記錄表電源有功功率(MW)無功功率Q(Mvar)cos功角定子電壓(kV）定子電流(A）勵(lì)磁電壓(V）勵(lì)磁電流(A）6kV段電壓(kV）化水段電壓(V）220kV母線高廠變81.054-

47、19.520.9745.713.03371985.48634.35.94361.1228.6107.4-15.430.9851.613.044842108.6777.25.925361.1228134-5.40.9953.713.15971133.6967.65.875360.3227.5啟備變106.24-46.110.9164.712.77528294.43705.16.2388227.3136.13-350.9664.612.866381125900.56.2388227.381.115-48.730.8559.812.76429373.65546.76.2388227.5表4-2 2#

48、機(jī)進(jìn)相試驗(yàn)記錄表電源有功功率(MW)無功功率Q(Mvar)cos功角定子電壓(kV）定子電流(A）勵(lì)磁電壓(V）勵(lì)磁電流(A）6kV段電壓(kV）380V段電壓(V）220kV母線高廠變80.688-15.550.9848.7712.77370741.61675.86.09361.6228.2108.62-4.6350.9951.8612.94850123.78726.1361.4228.7135.27015612.926061146.610566.09361228.5啟備變80.8-48.120.8665.8812.44436175.21576.96.3375227.5107.71-42.4

49、50.9368.3612.55372102.4773.66.3375227.9135.15-34.150.9669.212.596415130.3965.26.3375228.2表4-3 3#機(jī)進(jìn)相試驗(yàn)記錄表電源有功功率(MW)無功功率Q(Mvar)cos功角定子電壓(kV）定子電流(A）勵(lì)磁電壓(V）勵(lì)磁電流(A）6kV段電壓(kV）380V段電壓(V）220kV母線高廠變80.1-14.550.9947.612.8377243.5676.56.02361228.3106.3-5.320.9950.7712.94798120.78696.09362228.6134.7015512.95607

50、8144.510346.01362.2228.4啟備變80.4-45.020.8564.212.3425177.2569.56.3377227.2106.5-40.50.967.812.45425101.3776.36.3377227.8135.28-32.220.9468.712.56377131.2959.46.3377228.34.2 自備電廠AVC的實(shí)施方案4.2.1電廠AVC系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)電廠側(cè)AVC系統(tǒng)由1臺(tái)后位機(jī)和2臺(tái)上位機(jī)及3臺(tái)下位機(jī)組成（圖4-1）。屏柜之間通過超五類網(wǎng)線連接，上位機(jī)通過調(diào)度數(shù)據(jù)專網(wǎng)接受220KV母線電壓目標(biāo)值，分別把電壓目標(biāo)轉(zhuǎn)換成每臺(tái)機(jī)組的無功目標(biāo)發(fā)給各母線對(duì)應(yīng)

51、機(jī)組的下位機(jī)，由下位機(jī)根據(jù)發(fā)電機(jī)組的實(shí)際工況，充分考慮機(jī)組、電廠和電網(wǎng)的各種約束條件，通過控制機(jī)組無功來實(shí)現(xiàn)電壓目標(biāo)的閉環(huán)控制。下位機(jī)輸出控制信號(hào)，通過DCS間接控制AVR系統(tǒng)來控制增減勵(lì)磁。圖4-1 發(fā)電廠AVC子站控制框圖4.2.2上海銥控電力科技有限公司AVC裝置的介紹4.2.2.1原理銥控發(fā)電廠自動(dòng)調(diào)壓裝置以發(fā)電廠高壓母線電壓或總無功功率為控制目標(biāo)，通過調(diào)節(jié)各發(fā)電機(jī)無功功率來實(shí)現(xiàn)電壓控制。設(shè)備的特點(diǎn)之一，是在調(diào)節(jié)過程中，充分考慮了發(fā)電機(jī)的各種極限指標(biāo)，使控制過程中保證發(fā)電機(jī)在合格的參數(shù)下安全、穩(wěn)定運(yùn)行。例如用當(dāng)?shù)卦O(shè)置的電壓曲線，或遠(yuǎn)方發(fā)來的電壓目標(biāo)值，如果將使機(jī)端電壓低到廠用電電壓太低

52、，則用這種方法制成的裝置會(huì)自動(dòng)限制調(diào)整到保證廠用電正常的狀態(tài)。又如當(dāng)電壓目標(biāo)值使功率因數(shù)進(jìn)相而引起功角過大，有可能影響機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，用這種方法制成的裝置也會(huì)自動(dòng)限制調(diào)整在允許的功角限制內(nèi)，其它如定子電流、轉(zhuǎn)子電流等都不會(huì)越限。因此，不論是當(dāng)?shù)卦O(shè)置的電壓或無功曲線，或遠(yuǎn)方發(fā)來的電壓或無功值，用這種方法制作的裝置不但能實(shí)際執(zhí)行，而且能充分考慮發(fā)電機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行要求。4.2.2.2作用銥控發(fā)電廠自動(dòng)調(diào)壓裝置以工業(yè)計(jì)算機(jī)和可編程控制器（PLC）為核心構(gòu)成控制系統(tǒng)，軟件模塊化組合，根據(jù)各種運(yùn)行方式，自適應(yīng)跟蹤調(diào)整。該裝置是電網(wǎng)AVC系統(tǒng)或區(qū)域無功系統(tǒng)的電廠側(cè)控制單元，通過協(xié)調(diào)控制每臺(tái)發(fā)電機(jī)的無功進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓母線的控制。配合AVC主站或區(qū)域無功系統(tǒng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的電壓自動(dòng)控制和無功優(yōu)化，降低網(wǎng)損，提高電能質(zhì)量。其接收AVC主站的系統(tǒng)電壓給定，以發(fā)電廠出口電壓為控制目標(biāo)，經(jīng)無功優(yōu)化分配后，替代人工對(duì)AVR進(jìn)行無功目標(biāo)給定。4.2.2.3特點(diǎn)銥控的AVC設(shè)備是以每臺(tái)機(jī)組為單位來實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制的，每個(gè)控制單元（下位機(jī)）都具有獨(dú)立的數(shù)據(jù)采集、控制和保護(hù)等功能，也就是說，上位機(jī)將算好的無功指令及必要的過程控制參數(shù)下