催化装置烟气轮机动力回收

对锦州石油六厂烟气能量回收工作进行了详细的介绍,比较了三机机组与四机机组的优缺点,并就烟机机组中电机形式的选择进行了分析,最后对电机的安装、起动及并网、继电保护等技术问题进行了阐述。关键词三机机组四机机组发电机/电动机1引言我国的催化裂化烟气动力回收工作始于20世纪70年代。自1978年11月石油二厂第一台自行设计、制造的烟机机组投产以来,发展比较快,截止目前为止,建成或正在安装的机组已有30多套,其中20多套由国内自行设计制造。锦州石油六厂烟气能量回收部分原设计为四机机组,即烟—主风机—汽轮机—电动机—发电机,如图1所示。但由于种种客观原因,后来采用了三机机组设计,即烟机—主风机—电动机/发电机。如图2所示。三机机组和四机机组的优缺点比较见表1。就机组来看,四机机组是一种理想的高效机组,为了不影响生产仍配备了备用主风机机组。但许多厂为了更加可靠,减少设备的事故发生率,还在采用三机机组。三机机组起动时,由于电动机     

并联电容器补偿中异步电动机自励磁现象分析及补偿容量的选择

在农电系统中的无功补偿普遍采用并联电容器,即低压电容器直接与电动机并联,如图1所示。这种结线方式.如果电容器和电动机容量配置不当,在断开电源时,电动机端电压不立即下降至零,有时反而异常升高,然后随转速下降。这种现象称为电动机的自励磁现象,其原因是因为电源断开后,已经充电的电容器对电动机放电,此电流给异步电动机励磁,使异步电动机变为异步发电机运行。由于自励磁而产生异常电压,不是在每台装有并联电容器补偿的电动机上都会发生的,而是与电动机的空载特性和电容器的补偿容量有关,下面对自励磁现象发     

运行工况对电力系统稳定器PSS现场参数整定影响的研究

在简单介绍了电力系统稳定器PSS原理及其现场参数整定方法的基础上,提出了影响励磁系统无补偿频率响应特性测量的几个主要因素。通过仿真计算,全面地分析和总结了Eq′/Us和Ut/Us频率响应特性的区别,励磁系统调差设置、发电机有功功率、无功功率、机端电压等发电厂本机组工况和其它机组出力、PSS投退和出线数量等对滞后特性测量结果的影响,提出了PSS现场参数整定时正确考虑工况影响因素的对策。     

应对风电机组高压脱网的继电保护策略

在数次大规模风电机组脱网事故中,部分机组脱网是由于系统电压超过了机组过电压保护定值。此类事故一定程度上暴露出风电机组和无功补偿装置电压保护定值未能合理配合的问题,为解决此问题,应协调升压站电容器组和机组过电压保护定值,通过保护时限和保护定值两方面对二者进行配合。梳理了风电场无功补偿电容器组和风电机组的过电压保护的整定原则,研究了不同工况下机组电压与升压站母线电压的关系。通过简化和推理,提出了一种机组和升压站之间电压差值的工程计算方法,可用于风电场内过电压保护的整定。最后给出了风电机组和电容器组过电压保护定值的整定原则和配合策略。     

特高压交流输电线路串联补偿合闸操作过电压研究

采用串联补偿能够有效地提高特高压交流输电线路的输电能力和系统的稳定性,但同时也会影响输电线路的电压特性。以中国特高压交流示范工程为背景,采用电磁暂态计算程序ATP-EMTP,对含有串联补偿装置的特高压交流输电线路的合闸操作过电压进行了计算分析。计算结果表明:加装串联补偿电容器可以降低操作过电压;串联补偿电容器的位置越靠近线路首端限压效果越好,其补偿度越大限压效果越好;采用相应的限压措施,可以将空载线路合闸过电压和单相重合闸过电压分别限制在1.34 p.u.和1.36 p.u.。     

特高压交流110kV并联电容器组相对地过电压研究及避雷器能量选择

特高压交流工程110 k V并联电容器装置采用避雷器作为相对地过电压保护设备,避雷器的吸收能量需要根据电容器组结构形式和运行工况确定。以110 k V/240 MVA并联电容器装置为研究对象,利用电力系统过电压理论分析了开关正常分闸及重击穿时电容器组的相对地过电压水平,采用电压电流积分法推导出分闸重击穿时注入避雷器的能量,并采用EMTP软件进行了仿真计算,仿真计算结果与理论分析结论一致。研究表明:对于110 k V并联电容器装置,当某相开关发生重击穿时,相邻相避雷器吸收能量最大,建议特高压工程110 k V并联电容器装置用避雷器吸收能量不小于1 MJ,2 ms方波通流容量不小于1 500 A。     

基于有限元的汽轮发电机模型机设计研究

研究与300MW大型汽轮发电机同槽数的7.5kW模型机和300MW发电机的空载特性相似性。运用FEM(有限元)稳态计算程序计算模型机的空载特性,将计算数据与试验数据进行对比验证程序的可靠性。选定、转子铁心具有恒定高导磁率时所得空载线为反映气隙磁压降的实际气隙线,并以二者气隙线重合为基准对空载曲线作标么值处理,电压基值选各自电机额定端电压,电流基值选气隙线上各自达到额定电压时对应的励磁电流,从而在同一张图中对比两电机的实际饱和特性与气隙线的靠近程度。通过改变模型机转子导磁材料、气隙大小,得出结论:在允许范围内选用高导磁性材料、加大气隙可以改善模型机和300MW发电机的空载特性相似性。讨论了材料饱和程度与空载饱和特性相似性的关系。     

我国最大功率的单级烟气轮机投入运行

国内单级焓降最大的烟气能量回收装置──ＴＰ１１－１６０型烟气轮机，近日在中国石化镇海炼化股份有限公司投入运行。该机是西安航空发动机（集团）有限公司自行设计、制造的利废节能新产品。 ＴＰ１１－１６０型烟气轮机是中国石化镇海炼化公司年处理量 ３ Ｍｔ重油催化裂化装置中，烟气能量回收系统的关键设备，它将催化裂化过程中排放的高温带压烟气，引人机内涡轮，持续输出机械能，用以驱动主风机及发电机运转，设计回收功率高达 １６ ＭＷ。如果每 ｋＷ·ｈ工业用电按０．６元估算，每月即可节省电费６９０万元。该机组不但具有能量…     

抽水蓄能机组全工况试验条件下最大进相能力分析

依据同步发电机进相试验导则,提出了计及发电机功角、定子电流和机端电压三大约束因素的抽水蓄能机组最大进相能力计算方法,全面分析了发电和抽水工况下机组的最大进相能力,研究了升压变分接头档位对全工况试验条件下机组最大进相能力的影响。以洪屏抽蓄电站#1机组为算例,绘制了机组最大进相能力随系统电压和有功出力变化的Q-PV三维曲面,任意进相试验工况下机组的最大进相能力均能与曲面中的某点相对应。试验人员通过查表即可准确掌握机组全工况下的最大进相能力,并了解当前进相深度是否满足试验要求,大大提高试验机组最大进相能力评估的准确性。试验实测数据与理论计算结果基本一致,验证了所提分析方法的正确性和实用性。     

自激异步发电机空载建立恒压时电容与转速的关系

异步发电机空载建立恒定端电压时,转子转速和机端电容间存在对应关系.以异步发电机空载稳态运行时基值频率下的一相等值电路为基础,推导了节点导纳方程,依据异步发电机稳态运行时节点导纳为零的必要条件,选择节点导纳绝对值为目标函数,把端电压作为优化约束条件,利用坐标轮换法计算空载下不同恒定机端电压值对应的电容和转速,并且给出了关系曲线,说明了异步发电机存在临界建压转速和临界建压机端电容.本文采用的优化算法,克服了传统方法难以解决有约束问题的缺点,计算值和试验值的一致性说明了方法的正确性.     

大型核电机组SiC灭磁电阻容量的选择

根据SiC电阻的伏安特性及灭磁回路拓扑结构,在理想情况下对励磁电流与灭磁时间的函数关系进行了推导并给出了SiC电阻耗能公式,分别对空载误强励和机端三相短路两种极端灭磁工况的灭磁电阻耗能作出了理论分析,依据计算结果提出灭磁电阻容量配置应重点考虑第二种工况。     

计及不同电网电压跌落程度的双馈风电机组定子电流分析

双馈风电机组在机端电压跌落程度不同的情况下会表现出不同的暂态特性,随着风电机组的大规模并网,其故障暂态特性对于电网的安全稳定运行具有重要意义。以对称故障为例,基于双馈感应发电机的转子电压方程,采用统一方法分析了电网故障导致的不同机端电压跌落程度下双馈风电机组的定子电流。在机端电压严重跌落时。分析并推导了投入撬棒保护电路情况下双馈感应发电机定子电流的表达式。而在机端电压非严重跌落时,在考虑转子侧变流器控制系统对定子电流的影响的基础上,定性地分析了双馈感应发电机定子电流动态变化过程。通过仿真进一步分析了机端电压不同跌落情况下定子电流的变化规律并且验证了所推导表达式的正确性。     

考虑浙江省电力市场发展的容量补偿机制设计研究

在中国大力推进“2030年碳达峰、2060年碳中和”的“双碳”目标建设的过程中,风电、光伏等新能源得到了广泛的应用,但同时也导致了以燃煤发电为代表的火电利用小时数持续降低,难以在电能量市场中回收成本的问题。针对浙江省的电力结构和市场现状,在多种容量补偿机制中选用直接容量补偿机制帮助浙江省燃煤发电机组回收成本,并设计了一套浙江省现实可行的直接容量补偿计算流程,对机组的有效容量、各类成本、市场收益和需补贴量进行计算。通过结合浙江省实际机组数据和未来发展预测,计算得到2025年和2030年不同入炉煤炭价格和上网电价情况下浙江省1 000 MW机组和600 MW机组的直接容量补贴电价标准,并对其特点和差异进行了分析,可以对浙江省及其他尝试建立直接容量补偿机制的省份提供借鉴参考作用,从而有效保障火电企业收益,提高电网安全性和灵活性。     

开断电容器组的过电压和真空断路器的选用

在电力系统中,为了提高电网的功率因数、降低线损、提高电能质量和经济效益,除装设同步补偿机(调相机)外,普遍在负荷比较集中的变电站安装补偿电容器组。电容器组一般容量均较大,为了使电网的功率因数保持在一定的水平,还需不断调整接入电网电容器组的数目和容量。目前一般利用断路器自动或手动对电容器组进行切换。但开、合运行中的电容器组时,往往会产生过电压,尤其在开断电容器组时过电压更严重,致使电容器组及电网中其它设备的绝缘受到严重威胁。在开断电容器组时过电压的大小与选用的断路器型式有关。下面就开断电容器组时过电压的形成及电容器用断路器的选用问题作概要的论述。     

网源稳态调压对暂态无功支撑能力的影响研究

发电机与静止补偿电容器是电网稳态电压调控的重要无功源。特高压直流送端大型水、火电机组以及受端电网电压支撑机组与主网电气联系紧密,可参与系统稳态调压。针对电力调度与运行系统中,关于稳态运行时降低机组无功出力可以增大暂态无功备用这一观点的不足之处,通过理论解析,揭示了发电机组稳态运行工况对暂态无功出力特性的影响;针对发电机与静止补偿电容器组合的网源调压系统,提出物理意义明确的暂态无功支撑能力定义以及提升该能力的稳态优化调压方案。小电网测试系统和特高压直流送、受端大电网仿真计算结果表明,增加机组稳态无功出力,可改善交流电网受扰后暂态电压恢复特性。     

集成新型锅炉烟气热能回收系统的600MW机组全工况性能分析

提出了新型锅炉烟气热能回收系统,并对该系统进行了全工况性能分析,建立了汽轮机、换热设备的变工况计算模型,以600MW机组为例,计算获得了机组基准工况下的节能潜力,研究了负荷、环境条件等变化时机组的能耗特性,以及部分负荷条件下内部运行参数对机组能耗特性的影响规律。结果表明:基准工况下,新型锅炉烟气热能回收系统可降低供电煤耗达3.11g·(k W·h)-1;机组节能潜力随着负荷率的下降略有上升,随着环境温度上升而小幅上升,新型锅炉烟气热能回收系统的变工况性能良好;机组在不同负荷运行时,分流烟道的分流系数对机组节煤量的影响最大,是机组变工况运行需要精细控制的运行参数。     

空载线路合闸对发电机励磁回路的影响

通过分析空载线路合闸中发电机励磁电流的暂态特性，解释了励磁电流出现过零趋势的原因，提出计及励磁主回路反向电阻的发电机暂态等值电路。对黑启动模式下发电机投空载长线进行仿真计算，结果表明：空载线路合闸过程中发电机励磁绕组可能会出现过电压，并可能比自励磁现象和线路末端过电压更容易发生；如果励磁回路有允许反向电流通过的能力，则能避免励磁绕组过电压。     

高压发电机新型过电压保护

对于并列运行的发电机,当其中一台励磁系统出故障时,有可能导致公共母线的电压升高,如果发电机过电压保护的定值一致,将导致母线上的所有发电机被切除。由于以高压发电机(Powerformer)为电源主体构成的电厂必然存在上述配置,所以需要有妥善方案解决这个问题。该文在研究发电机机端电压和无功功率输出的基础上,指出现有用于并列运行的高压发电机过电压保护方案的不足,并提出了新的过电压保护方案。该保护除检测过电压故障外,还通过发电机无功功率输出的变化量识别引发过电压的根源,有利于获得保护的选择性。此外,采用补偿系数修正保护的动作时间,能最先切除对母线过电压影响最大的发电机。该保护方案的有效性通过PSCAD/EMTDC仿真试验证实,且该保护方案的应用范围并不局限于高压发电机。     

永磁同步电机对拖试验电压降低问题研究

大型永磁同步电动机(PMSM)对拖做负载试验时,由于作为发电机运行的PMSM端电压随负载电流增加而降低,端电压低于负载回馈的电网侧电压导致无法继续加载的问题,本文提出永磁同步发电机输出端并联电容器的方法,以补偿因电机感性回路中滞后的无功电流导致的发电机端电压下降。根据发电机定子绕组电流计算直轴去磁电流Id,定量计算无功补偿的电容值,既可以满足PMSM加载的需求,也可以避免投入电容量过大导致发电机端电压过高对电机绝缘材料寿命的影响;建立了带电容补偿的PMSM对拖测试的仿真模型。仿真结果表明,电容补偿值计算正确,能有效升高发电机的端电压,实现PMSM的平稳加载。与其它加载方法相比,该方法工程造价低,并能够实际应用于PMSM的性能测试。     

基于PSCAD风电并网电力系统无功补偿策略研究

建立了恒速异步风电机组并网电力系统、电容器组和静止无功补偿器的模型,基于PSCAD仿真分析了在各种不同的无功补偿策略下风机并网及系统故障后并网点、机端电压及风机转速的变化。结果表明,SVC比电容器组有更好的补偿效果且选择在并网点集中补偿更经济。研究结果有助于风电并网电力系统合理采用无功补偿方式。