发电机的安全运行极限与PQ曲线演示文稿.ppt

发电机的安全(nqun)运行极限与PQ曲线演示文稿1页，共37页，星期一摘要摘要(zhiyo)(zhiyo)将发电机将发电机PQ PQ 曲线图通过曲线图通过DCS DCS 系统做成系统做成监视画面，使运行人员监视画面，使运行人员(rnyun)(rnyun)(rnyun)(rnyun)能及时、方便、能及时、方便、准确地了解发电机的运行状况，及时做出准确地了解发电机的运行状况，及时做出调整，确保机组的稳定运行调整，确保机组的稳定运行2页，共37页，星期一摘要摘要(zhiyo)(zhiyo)本文重点阐述了将发电机的本文重点阐述了将发电机的PQ PQ 曲线图在曲线图在DCS DCS 系统上做成监视画面后，使运行人员系统上做成监视画面后，使运行人员多了一种直观、方便的监视手段，从而多了一种直观、方便的监视手段，从而(cng (cng (cng (cng r)r)r)r)达到在各种运行工况下，都能给值班人员达到在各种运行工况下，都能给值班人员提供即时、准确的参考信息此项工作在提供即时、准确的参考信息此项工作在实际实施过程中还需要热控人员的大力配实际实施过程中还需要热控人员的大力配合，共同探讨，使监视画面发挥其最大效合，共同探讨，使监视画面发挥其最大效用。

用 3页，共37页，星期一概述概述(i sh)(i sh)随着发电机组容量的不断增大，对机组各随着发电机组容量的不断增大，对机组各运行参数的监视要求更准确、及时、全面，运行参数的监视要求更准确、及时、全面，目前目前(mqin)(mqin)(mqin)(mqin)DCSDCS系统具备了上述要求的基本功系统具备了上述要求的基本功能，但尚需我们进一步开发、利用这一先能，但尚需我们进一步开发、利用这一先进的监视手段，使其发挥最大作用，服务进的监视手段，使其发挥最大作用，服务于机组的运行监视于机组的运行监视4页，共37页，星期一一、发电机的安全一、发电机的安全(nqun)(nqun)运行极限运行极限在稳定运行的条件下，发电机的安全运行在稳定运行的条件下，发电机的安全运行极限决定于下列极限决定于下列(xili)(xili)(xili)(xili)四个条件：四个条件：1)1)1)1)原动机输出功率极限原动机（汽轮机）的额定功原动机输出功率极限原动机（汽轮机）的额定功原动机输出功率极限原动机（汽轮机）的额定功原动机输出功率极限原动机（汽轮机）的额定功率一般都稍大于或等于发电机的额定功率而选定率一般都稍大于或等于发电机的额定功率而选定。

率一般都稍大于或等于发电机的额定功率而选定率一般都稍大于或等于发电机的额定功率而选定2)2)发电机的额定容量，即由定子绕组和铁心发热发电机的额定容量，即由定子绕组和铁心发热决定的安全运行极限在一定电压下，决定了决定的安全运行极限在一定电压下，决定了定子电流的允许值定子电流的允许值5页，共37页，星期一一、发电机的安全一、发电机的安全(nqun)(nqun)运行极限运行极限3)3)发电机的最大励磁电流，通常由转子发电机的最大励磁电流，通常由转子(zhun z)(zhun z)(zhun z)(zhun z)的发的发热决定4)4)4)4)进相运行的稳定度当发电机功率因数小于零（电流进相运行的稳定度当发电机功率因数小于零（电流进相运行的稳定度当发电机功率因数小于零（电流进相运行的稳定度当发电机功率因数小于零（电流超前电压）而转入进相运行时，超前电压）而转入进相运行时，超前电压）而转入进相运行时，超前电压）而转入进相运行时，EqEqEqEq和和和和U U U U 之间的夹角增之间的夹角增之间的夹角增之间的夹角增大，此时发电机的有功功率输出受静态稳定条件的限大，此时发电机的有功功率输出受静态稳定条件的限大，此时发电机的有功功率输出受静态稳定条件的限大，此时发电机的有功功率输出受静态稳定条件的限制，此外，对内冷发电机还可能受端部发热的限制。

制，此外，对内冷发电机还可能受端部发热的限制制，此外，对内冷发电机还可能受端部发热的限制制，此外，对内冷发电机还可能受端部发热的限制 上述条件，决定了发电机参数的允许运行范围上述条件，决定了发电机参数的允许运行范围上述条件，决定了发电机参数的允许运行范围上述条件，决定了发电机参数的允许运行范围6页，共37页，星期一二、发电机的发电机的PQ 曲线曲线(qxin)(qxin) 在电力系统中运行的发电机，必须根据系统的情在电力系统中运行的发电机，必须根据系统的情在电力系统中运行的发电机，必须根据系统的情在电力系统中运行的发电机，必须根据系统的情况，调节有功功率和无功功率，在一定的电压况，调节有功功率和无功功率，在一定的电压况，调节有功功率和无功功率，在一定的电压况，调节有功功率和无功功率，在一定的电压(diny)(diny)(diny)(diny)和电流下，当功率因数下降时，发电机的无和电流下，当功率因数下降时，发电机的无和电流下，当功率因数下降时，发电机的无和电流下，当功率因数下降时，发电机的无功功率增大，有功功率相应减少；而当功率因数功功率增大，有功功率相应减少；而当功率因数功功率增大，有功功率相应减少；而当功率因数功功率增大，有功功率相应减少；而当功率因数上升时，则要减小无功功率、增大有功功率，以上升时，则要减小无功功率、增大有功功率，以上升时，则要减小无功功率、增大有功功率，以上升时，则要减小无功功率、增大有功功率，以达到输出容量不超过允许值。

因此运行人员必须达到输出容量不超过允许值因此运行人员必须达到输出容量不超过允许值因此运行人员必须达到输出容量不超过允许值因此运行人员必须掌握功率因数变化时发电机的允许运行范围掌握功率因数变化时发电机的允许运行范围掌握功率因数变化时发电机的允许运行范围掌握功率因数变化时发电机的允许运行范围7页，共37页，星期一二、发电机的发电机的PQ 曲线曲线(qxin)(qxin)发电机发电机发电机发电机PQ PQ PQ PQ 曲线图就是表示其在各种曲线图就是表示其在各种曲线图就是表示其在各种曲线图就是表示其在各种( zhn)( zhn)( zhn)( zhn)功率因功率因功率因功率因数下，允许的有功功率数下，允许的有功功率数下，允许的有功功率数下，允许的有功功率P P P P 和无功功率和无功功率和无功功率和无功功率Q Q Q Q 的关系曲线，的关系曲线，的关系曲线，的关系曲线，又称为发电机的安全运行极限又称为发电机的安全运行极限又称为发电机的安全运行极限又称为发电机的安全运行极限 发电机的发电机的发电机的发电机的PQ PQ PQ PQ 曲线，是在发电机端电压和冷却介曲线，是在发电机端电压和冷却介曲线，是在发电机端电压和冷却介曲线，是在发电机端电压和冷却介质温度一定，不同氢压条件下绘制的。

发电机在质温度一定，不同氢压条件下绘制的发电机在质温度一定，不同氢压条件下绘制的发电机在质温度一定，不同氢压条件下绘制的发电机在额定电压、额定氢压和额定冷却介质温度下的运额定电压、额定氢压和额定冷却介质温度下的运额定电压、额定氢压和额定冷却介质温度下的运额定电压、额定氢压和额定冷却介质温度下的运行范围是行范围是行范围是行范围是PQ PQ PQ PQ 曲线的基础曲线的基础曲线的基础曲线的基础8页，共37页，星期一二、发电机的发电机的PQ 曲线曲线(qxin)(qxin)图图1 1为我公司安装的中国为我公司安装的中国(zhn u)(zhn u)(zhn u)(zhn u)四川东方电四川东方电机股份有限公司机股份有限公司300MW 300MW 水氢氢冷汽轮发电水氢氢冷汽轮发电机的机的 PQ PQ 曲线在发电机氢压曲线在发电机氢压0.25MPa0.25MPa、额定电压额定电压20KV20KV、功率因数、功率因数0.850.85（滞后）时，（滞后）时，其铭牌额定容量为其铭牌额定容量为353MVA353MVA在正常条件下在正常条件下运行时，发电机的最大连续输出容量为运行时，发电机的最大连续输出容量为388MVA388MVA。

如图如图1 1所示，表明了发电机运行受所示，表明了发电机运行受定子长期允许发热（决定了定子额定电流定子长期允许发热（决定了定子额定电流In In ）、转子绕组长期允许发热（决定了额）、转子绕组长期允许发热（决定了额定励磁电流）、原动机功率、稳定极限等定励磁电流）、原动机功率、稳定极限等几方面的限制几方面的限制 9页，共37页，星期一图一：10页，共37页，星期一二、发电机的发电机的PQ 曲线曲线(qxin)(qxin)发电机在欠励运行时，除了要保证并列运行的稳定性之发电机在欠励运行时，除了要保证并列运行的稳定性之发电机在欠励运行时，除了要保证并列运行的稳定性之发电机在欠励运行时，除了要保证并列运行的稳定性之外，还要受定子端部铁心和定子端部构件温升的附加限外，还要受定子端部铁心和定子端部构件温升的附加限外，还要受定子端部铁心和定子端部构件温升的附加限外，还要受定子端部铁心和定子端部构件温升的附加限制 发电机的安全运行极限发电机的安全运行极限发电机的安全运行极限发电机的安全运行极限(jxin)(jxin)(jxin)(jxin)还与发电机的端电压有关还与发电机的端电压有关还与发电机的端电压有关。

还与发电机的端电压有关当发电机端电压比额定值大时，在图当发电机端电压比额定值大时，在图当发电机端电压比额定值大时，在图当发电机端电压比额定值大时，在图1 1 1 1上上上上CDCDCDCD部分将向右部分将向右部分将向右部分将向右移若发电机的端电压降低，移若发电机的端电压降低，移若发电机的端电压降低，移若发电机的端电压降低，CD CD CD CD 部分将向左移部分将向左移部分将向左移部分将向左移如图如图如图如图1 1 1 1所示，因发电机的允许出力不受原动机的限制，故所示，因发电机的允许出力不受原动机的限制，故所示，因发电机的允许出力不受原动机的限制，故所示，因发电机的允许出力不受原动机的限制，故PQ PQ PQ PQ 曲线的上面曲线的上面曲线的上面曲线的上面BC BC BC BC 部分不再是一水平的直线段，而是由部分不再是一水平的直线段，而是由部分不再是一水平的直线段，而是由部分不再是一水平的直线段，而是由定子线棒容许的温升限制的圆弧定子线棒容许的温升限制的圆弧定子线棒容许的温升限制的圆弧定子线棒容许的温升限制的圆弧 11页，共37页，星期一三、发电机的发电机的PQ 曲线曲线在生产在生产(shngchn)(shngchn)中的应用中的应用 1、运行监视方面、运行监视方面1 1）电压监视）电压监视 机组正常运行额定功率因数为机组正常运行额定功率因数为机组正常运行额定功率因数为机组正常运行额定功率因数为0.850.850.850.85（迟相），（迟相），（迟相），（迟相），发电机通过做进相试验，具备在额定功率因数为发电机通过做进相试验，具备在额定功率因数为发电机通过做进相试验，具备在额定功率因数为发电机通过做进相试验，具备在额定功率因数为0.850.850.850.85（迟相）（迟相）（迟相）（迟相）0.950.950.950.95（进相）范围（进相）范围（进相）范围（进相）范围(fnwi)(fnwi)(fnwi)(fnwi)内连续调内连续调内连续调内连续调整的能力，目前我公司严格执行调度局下发的季整的能力，目前我公司严格执行调度局下发的季整的能力，目前我公司严格执行调度局下发的季整的能力，目前我公司严格执行调度局下发的季度电压曲线，即高峰时段为度电压曲线，即高峰时段为度电压曲线，即高峰时段为度电压曲线，即高峰时段为223KV223KV223KV223KV230KV230KV230KV230KV，平谷，平谷，平谷，平谷时段时段时段时段223KV 223KV 223KV 223KV 228KV 228KV 228KV 228KV。

12页，共37页，星期一。