大型汽轮发电机失步振荡的网机耦合仿真

在研究分析了大量有关资料,特别是一些国际组织的研究成果,结合各系统、各制造厂的实践经验,对1039MW汽轮发电机组失步振荡进行了网机耦合仿真,对不同电网故障造成的发电机、轴系和电网的冲击大小进行计算,并评估其造成的轴系疲劳寿命损失。研究结果表明：机组在失步振荡20个周期,发电机绕组端部振动、绕组发热、轴系疲劳寿命损耗均在许可范围内,机组承受失步振荡的能力完全满足标准和技术规范要求。     

发电机振荡和失步

电力系统中正常运行时各台发电机都处于稳定状态,当系统发生某些重大事故,就会破坏发电机的稳定运行,使发电机产生振荡.在日常工作中,常常可以见到发电机表计的幌动,甚至是"电系突波"(即电力系统中因大的操作或发生了某些故障所产生的波动),但在很短的时间内就恢复正常了,那是因为振荡不严重,还不能发展到失步.如果事故严重,就可能使发电机产生强烈的振荡,使发电机与系统失去同步.发电机失步时,轻者使机组发生振动、系统发生振荡,重者将使电力系统瓦解成若干小系统,给电力网的运行和国民经济带来严重后果,因此应努力避免产生失步现象.     

大型汽轮发电机承受失步振荡能力的网机耦合仿真

汽轮发电机带励磁失步振荡是电力系统中难以避免的故障,这种故障如果处理不及时,往往会发展成为长时间大面积停电的系统大事故,甚至危及机组轴系的安全,如何处理机组安全性与电网完整性的矛盾,是我国将面临的新课题。本文在研究分析了大量有关资料,特别是一些国际组织的研究成果,结合各系统、各制造厂的实践经验,对1039MW汽轮发电机组失步振荡进行了网机耦合仿真,对不同电网故障造成的发电机、轴系和电网的冲击大小进行计算,并评估其造成的轴系疲劳寿命损失。研究结果表明:机组在失步振荡20个周期,发电机绕组端部振动、绕组发热、轴系疲劳寿命损耗均在许可范围内,机组承受失步振荡的能力完全满足标准和技术规范要求。     

大型汽轮发电机组失磁失步后再同步条件和措施

通过对大型汽轮发电机组在不同失磁故障下的计算分析，着重进行了失磁失步后再同步 的条件和措施研究，并对实际系统进行了从失磁到失步以及经控制后再同步过程的全面数字 仿真，证实所提出的控制策略是正确的。     

对大型汽轮发电机组承受失步振荡能力的要求

恰当处理发电机失步振荡,是机网协调的重要问题。文中讨论了汽轮发电机承受短时失步振荡的必要性和可能性。根据国内外的大量研究结论和运行经验,建议当系统振荡中心位于发电机变压器组范围内时,宜立即将发电机解列;当振荡中心位于机组外时,要求新订购机组能承受短时间失步振荡,例如15～20个振荡周期或相应时间。     

关于发电机承受失步振荡能力的建议

美国一贯的指导思想,认为电源充裕,系统有风吹草动,就把发电机切掉。因而在2003年8月14日美加大停电事故中,一开始失步振荡,很多发电机失步保护动作跳闸,扩大了损失。根据我国多年系统振荡经验指出,一旦系统发生振荡,首先应保持系统的完整性,任何线路和发电机都不应因振荡跳闸,大多数情况下系统都能自动恢复同步,避免四分五裂大停电。但目前在国际和国内的发电机都没有建立承受失步能力的标准,以致发电机失步保护的设计,整定原则很不统一。根据IEC34-3发电机承受出口短路和过热的设计标准,建立发电机承受失部振荡能力的建议,一方面希望得到研究、制造部门的协调;另一方面可作为发电机失步保护设计和整定的依据,达到既保电网又保机组的目的。     

引起发电机振荡和失步现象原因分析

从发电机发出的功率和负荷功率平衡原理，阐述了振荡和失步的现象原因分析，提出了解决问题的措施和方法。     

基于能量原理的新型发电机失步预测及失步保护的研究

介绍一种基于等能量原则的微机发电机失步预测及失步判断的新方法。在扰动消失时刻就能 够预测振荡是否为非稳定振荡，必要时发出失步预测信号；在发电机到达其动稳极限点时就 能够准确地作出是否将要失步的判断，便于及时采取抑振措施，最大限度地消除非稳定振荡 或减少振荡持续时间。     

BSB-1型发电机失步保护的分析与计算

简要分析了系统振荡的特征,给出了采用阻抗循序判别方式作为失步判据的理论依据。介绍了BSB－1型失步保护判据的构成及原理,并以哈三电厂为例,介绍了失步保护的整定计算,为其在大机组上安全有效地运行提供了重要的理论依据。     

大型汽轮发电机失磁异步运行分析计算

通过对大型汽轮发电机失磁异步运行电磁过程的分析,建立了以发电机为主,包括电网、励磁系统和原动机调速器系统在内的整体数学模型,并结合发电机转子涡流场和定子端部磁场的有限元分析计算,对600 MW汽轮发电机失磁异步运行进行了仿真研究,为发电机的设计和运行提供理论依据.图14参2     

一种新的大型发电机失步预测综合保护方案

针对传统大型发电机失步预测保护所存在的问题,并根据不同预测原理在实际应用中的优缺点,提出了一种综合保护方案。在正常情况下,静态稳定监视;扰动发生后,由网络拓扑分析来确定相应的预测方法。通过数字仿真分析,表明这种方案能够快速、及时地预测发电机是否将要失步,并采取相应的抑制措施。基于此方法实现的失步预测保护与传统的保护相比,物理概念明确,对失步的预测及判别更加完善。     

大型发电机低励磁失步及转子过电压保护

对ＢＳＢ－２型低励磁失步保护和ＨＣＫ型,ＡＳＬＧ型转子过电压保护的原理,运用及改进作了简要的介绍。     

发电机失步保护新判据的原理

研究了发电机转子运动规律和功角特性,提出了失步保护的新判据,它能在滑极之前准确预测失步,并具有构成简单和适应性强的特点,因此易于实现,是失步保护的一种实用方法。     

大型汽轮发电机失磁保护改进

随着电网容量的不断发展,伴随着大型发电机组的入网、机组运行方式的改变以及新技术的应用,这一系列的变化使得发电机失磁保护原设计方案及保护定值整定原则不能满足电力系统发展的要求,分析了大型汽轮发电机失磁保护应用中存在的问题。并提出改进方法。     

大型发电机失步预测保护方法综述

发电机失步预测保护能从整个电网的稳定运行出发,根据系统初始状态与故障严重程度,发出相应的操作指令,以确保电网安全、可靠运行.对目前常用的几种发电机失步预测保护的设计思想与判据进行分析与归类,介绍不同原理的失步预测保护在实际应用中的优缺点,并指出失步预测保护的发展方向.     

大型发电机微机失步保护的研究

为克服间接反映发电机功角的传统失步保护所存在的问题,介绍了一种利用发电机调速系统来直接测量发电机功角的方法。提出了利用微机实现此方法的算法,并对此算法的精度进行了数字仿真分析,给出了算法所带来的误差,表明这种算法精度较高。基于此方法实现的大型发电机微机失步保护与传统的失步保护相比,物理概念明确,并且对失步的判别更加精确。目前,基于此方法的新型微机发电机失步保护已在研制之中。