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《汽輪發(fā)電機失磁異步運行仿真分析_張建濤》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2014．No．4汽輪發(fā)電機失磁異步運行仿真分析設計與研究汽輪發(fā)電機失磁異步運行仿真分析張建濤，胡剛(哈爾濱電機廠有限責任公司，黑龍江哈爾濱150040)摘要:指出汽輪發(fā)電機失磁異步運行可以減小起停機成本，而且對電網的安全穩(wěn)定運行有重要意義。采用Simulink軟件搭建了汽輪發(fā)電機失磁異步運行的仿真模型，仿真得到了勵磁回路短路和開路兩種失磁情況下的電機動態(tài)特性，為汽輪發(fā)電機的失磁保護及運行控制提供了依據(jù)。關鍵詞:汽輪發(fā)電機;失磁;異步運行;仿真輪發(fā)電機失磁后異步運行進行了研究，開發(fā)了相應0引言的計算程序。但由于當時技術手段限制，采用了很汽輪發(fā)電機失磁異步
2、運行，是指發(fā)電機失去勵多的假設，比如發(fā)電機鐵磁材料的非線性、定子結構磁后仍輸出一定的有功功率，以低轉差率與電網并形式等。近年來，有些高校采用機網耦合的有限元聯(lián)運行的一種特殊運行技術。發(fā)電機突然地部分或法對發(fā)電機失磁異步運行方面進行了研究，但耗時全部失磁，是發(fā)電機勵磁回路常見的故障之一。大較長，不適用于工程應用。因此，筆者采用Matlab/型汽輪發(fā)電機勵磁系統(tǒng)故障的種類很多，其中以誤Simulink軟件建立汽輪發(fā)電機失磁異步運行的仿真操作、檢修維修不良、失磁保護誤動作等居多。多數(shù)模型，分析電機失磁后的動態(tài)行為。失磁故障是能夠快速排除的。因此，當發(fā)電機出現(xiàn)1
3、失磁異步運行的基本原理失磁故障時，若能允許短時異步運行，電氣人員便可藉此機會尋找失磁原因，迅速消除失磁故障，恢復勵由電機理論可知，汽輪發(fā)電機的直軸和交軸同［1－3］磁實現(xiàn)再同步，恢復電機正常運行。步電抗近似相等。當發(fā)電機并網運行時，其輸出電當發(fā)電機失磁后，如果采取立即解列以至停機磁功率可用下式表示的措施，并不是最好的方法。對于大容量的機組，突EdUPe=sinδ然切機、甩負荷對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定是不利的，對發(fā)電xd機本身的壽命也是有影響的。如果發(fā)電機所處的電其中Pe為電磁功率，U為電網電壓，δ為功角，網，有一定的無功儲備，經過計算，確定發(fā)電機失磁xd為直軸同
4、步電抗。Ed為勵磁磁勢在定子中所感異步運行不會危機系統(tǒng)的穩(wěn)定，也不會影響電機本應的同步電勢。身的安全運行，則可以允許發(fā)電機失磁異步運行一以發(fā)電機短路失磁為例。在失磁瞬間，轉子仍段時間。這對于減少用戶停電、確保供電可靠、提高處于同步運行狀態(tài)。雖然轉子電壓變?yōu)?，但由于［3］磁通不能突變，轉子電流將近似地按指數(shù)規(guī)律衰減。電力系統(tǒng)安全和穩(wěn)定運行是具有重要意義的。20世紀80年代，在電科院的指導和推動下，以于是Ed也逐漸減小，而端電壓與電網保持不變，則試驗研究所為主，聯(lián)合調度部門、發(fā)電廠共同配合，發(fā)電機電磁功率減小。由于原動機所供給的機械功并邀請高等院校參加，在
5、一批100MW、125MW和率不變，故轉子逐漸加速，功角隨之增大，以自動補200MW汽輪發(fā)電機組上進行了失磁異步運行試償Ed的下降，而使電磁功率Pe與機械功率Pm保持驗，積累了很多經驗和研究成果。“七五”期間，哈平衡。這個過程可用功角特性曲線加以描述，如圖爾濱電站設備成套設計所對國產化300/600MW汽1所示。失磁后，由于Ed下降，功角特性按1、2、3、4—35—設計與研究上海大中型電機2014．No．4依次下移。顯然，功角特性下降到2時，電機尚不會的仿真模型，如圖2所示。失步，只是功角δ1由增大到δ2，仍保持Pe與Pm的平衡。當功角特性下降到曲線3時
6、，功角δ增大到靜態(tài)穩(wěn)定極限90°，發(fā)電機處于臨界失步狀態(tài)。之后，隨著Ed繼續(xù)下降，功角特性繼續(xù)下移如曲線4所示，則原動機的機械功率大于發(fā)電機輸出的電磁功率，轉子轉速增加，轉差率升高，平均異步轉矩增大，發(fā)電機進入異步運行狀態(tài)，直至平均異步轉矩與輸入機械功率相［1］等，電機進入穩(wěn)態(tài)異步運行狀態(tài)。圖2汽輪發(fā)電機失磁異步運行仿真模型發(fā)電機發(fā)生失磁故障的類型很多，像開路失磁、部分失磁，經消弧線圈失磁、短路失磁等。針對兩種極端情況，即完全開路和短路失磁進行仿真分析。發(fā)電機發(fā)生短路失磁后，轉子外施電壓為0，在仿真中可以用階躍變化的電壓信號模塊實現(xiàn)這一過程，而發(fā)生開路失
7、磁后，轉子電流為0，轉子電阻相當于無窮大。根據(jù)這一原則，在勵磁回路中添加一控制開關，如圖3所示。當發(fā)生開路失磁后，轉子回1、2、3、4分別為不同的功角特性曲線，Pm為機械功率，Pjp為平均異步轉矩，s為轉差率路接入一外部電阻Rex(Rex=1000Rf)，從而實現(xiàn)開圖1發(fā)電機失磁后功角特性路失磁工況的模擬。2失磁異步運行的仿真模型2．1基本假設采用Simulink軟件建立汽輪發(fā)電機失磁異步運行的仿真模型，為了簡化問題，需要做如下假設:1)忽略電機磁場變化，假定電機在失磁過程圖3勵磁回路模型中電磁參數(shù)保持不變;2)不考慮汽缸的調節(jié)作用，假定失磁過程中3仿真
8、結果分析的機械輸入功率不變;3)電機與無窮大電網相連，并且電網無功容3．1電機基
