600MW发电机变压器组启动方式的探讨和实践

浙江电力

󰁵󰁺

600ΜΩ发电机变压器组启动方式的探讨和实践

ΡεσεαρχηανδΠραχτιχεονΣταρτ2υπΩαψσφορ600ΜΩ

Γενερατορ2τρανσφορμερΥνιτ

杨泽荣󰁴

󰁫󰁴󰁱浙江省火电建设公司

马绍岳󰁵

浙江

宁波

󰁶󰁴󰁸󰁳󰁴󰁳󰁬

浙江杭州󰁶󰁴󰁳󰁳󰁴󰁹󰁾󰁵󰁱省电建总公司

摘要󰁽介绍了以机端变作为励磁电源的大型发电机变压器组在整套启动时󰁯利用本机进行主变

零升试验的方法󰁯以替代过去一直沿用的在机组启动前一定时间利用系统机组进行的试验的方这对于减轻电网负担󰁯保证电网稳定运行及减少新机组启动费用有很大的意义∀法󰁯

关键词󰁽主变󰁾启动试验󰁾他励电源

中图分类号:ΤΜ621文献标识码:Β文章编号:󰁴󰁳󰁳󰁺2󰁴󰁻󰁻󰁴󰁫󰁵󰁳󰁳󰁳󰁬󰁳󰁸2󰁳󰁳󰁵󰁺2󰁳󰁵式一直沿用至今∀

由于这种传统的启动试验方式将主零升单独作为一个试验项目󰁯因此需要借用系统机组试验之前󰁯电网要空出零升电来作为零升电源∀

进行必要的负荷转移和保护定值调整∀源通道󰁯

并且要求系统进行大量的操作󰁯给调度和系统运行单位增加了相当繁重的操作任务󰁯易产生而且代价也十分高昂∀例如北仑发不稳定因素󰁯

电厂󰁵号主变零升时用镇海电厂󰁶号󰁵󰁳󰁳󰂐•机组󰁯耗时󰁼󰂫󰁯少发电󰁴󰁻󰁳万度󰁯而北电󰁶号主变零升用北电󰁵号机󰁯耗时󰁵󰁵󰁱少发电󰁴󰁸󰁳󰁳󰁸󰂫󰁯万度∀

浙江北仑发电厂是我省最大的火力发电厂󰁯共有󰁸台󰁹󰁳󰁳󰂐•汽轮发电机组∀除󰁵号机为法国󰂄󰂏采用无刷励磁方式外󰁯其余≥×󰂋󰂒󰂐生产󰁯均为日本东芝公司生产󰁯其励磁方式为机端励磁变和可控整流柜组成的自并励静止励磁方在新机组投产时󰁯如何安全!有效!经济地进式∀

行发电机变压器组的启动试验一直是值得探索的问题∀我们利用󰁷号机组启动试验的机会󰁯对启动方式进行了改进并取得了成功∀

1

传统的启动方式

发电机变压器组整套启动试验主要由发电

机本体试验!励磁调节系统试验!主变空载损耗试验!主变零起升流及升压试验!发电机同期装置试验!发变组保护带负荷校验!厂用电源合环切换试验!主变冲击合闸试验及发电机并网试验等组成∀按传统的启动方式󰁯我省新建的大型发电机变压器组均采用先主变零升启动󰁯然后发电机启动并网两大步骤来完成投运前各项试验∀这一方法可以在发电机并网前将主变和厂并将发变组的保护!测量!高变启动试验完毕󰁯

控制回路除励磁控制系统和发电机差动保护等具有完全的有个别回路外全部检查!校验完毕󰁯

效性和很强的针对性󰁾确保了新建的发电机变压器组的安全投产和可靠运行󰁯所以该启动方

2

采用本机作为零升电源的可行

以往在发变组整套启动前先单独完成主变

性

其主要目的是希望早日发现变压器零升试验󰁯

系统在制造安装过程中的缺陷󰁯以免延误整套如今󰁯随着制造安装质量的全面提高󰁯且启动∀

出现问题󰁵󰁵󰁳󰂮∂以上变压器均经过局放试验󰁯

故将主变零升试验放在整套启的可能性很小󰁯

动试验阶段已经成为可能∀

对于机端变自励方式的发电机而言󰁯只要能提供一个适当参数的他励电源和厂高变差动保用本机作零升电源来完成主变系统护校验电源󰁯

󰁵󰁻

浙江电力

󰁵󰁳󰁳󰁳年第󰁸期

零升和短路校验保护!实现送出系统的启动是完全可能的∀2.1

他励电源的选择

经分析计算󰁯采用从󰁷号机的厂用󰁴󰁳󰁱󰁸󰂮∂

母线备用间隔拉一根󰁴󰁳󰂮∂电缆直接至励磁变的高压侧󰁯

将励磁变从额定工作电压󰁵󰁳󰂮∂降低为󰁴󰁳󰂮∂运行󰁯

作为发电机的他励电源∀以本机作为零升电源󰁯实现主变的零升试验∀2.2

励磁变压器容量的复核

󰁫󰁴󰁬励磁变参数󰁽

额定容量󰁽󰁻󰁺󰁳󰁳󰂮∂󰂄频率󰁽󰁸󰁳󰂋󰂽

额定电压比󰁽󰁵󰁳󰁳󰁳󰁲󰁴󰁴󰁺󰁳∂额定电流比󰁽󰁵󰁸󰁴󰁲󰁷󰁵󰁼󰁳󰂄

󰁫󰁵󰁬发电机额定负荷下参数󰁽

磁场电流Ιƒ󰂀󰁷󰁺󰁹󰁳󰂄磁场电压Υƒ󰂀󰁷󰁺󰁷∂

󰁫󰁶󰁬当励磁变高压侧电源从󰁵󰁳󰂮∂降为

󰁴󰁳󰁱󰁸󰂮∂后󰁯

励磁变的容量降为󰁽≥󰂀

󰁶≅󰁴󰁳󰁱󰁸≅󰁵󰁸󰁴󰂀󰁷󰁸󰁹󰁷󰁱󰁻󰂮∂󰂄

励磁变低压侧电压降为󰁽Υ低󰂀󰁴󰁳󰁸󰁳󰁳≅󰁴󰁴󰁺󰁳󰁲

󰁵󰁳󰁳󰁳󰁳󰂀󰁹󰁴󰁷󰁱󰁵󰁸∂

󰁫󰁷󰁬由于󰁶号机与󰁷号机为同一类型机󰁯参考󰁶号机启动试验时的数据󰁯当󰁶号发电机的短路电流达到额定值󰁵󰁴󰁷󰁷󰁶󰂄󰁫二次侧󰁷󰁱󰁵󰁼󰂄󰁬时󰁯磁场电流Ιƒ󰂀󰁶󰁴󰁹󰁻󰂄󰁯磁场电压Υƒ󰂀󰁵󰁺󰁴∂󰁯

用表计实测到的励磁变低压侧交流电流为󰁽󰁵󰁱󰁸󰁸󰂄󰁫≤×二次侧󰁬󰁯折算到≤×一次侧为

Ι󰂄≤󰂏󰂀󰁵󰁱󰁸󰁸≅󰁸󰁳󰁳󰁳󰁲󰁸󰂀󰁵󰁸󰁸󰁳󰂄󰁯折算到励磁变高压侧为Ι󰂄≤󰂋󰂀󰁵󰁸󰁸󰁳≅󰁴󰁴󰁺󰁳󰁲󰁵󰁳󰁳󰁳󰁳󰂀󰁴󰁸󰁳󰂄󰁯其值小于励磁变高压侧绕组的额定电流󰁵󰁸󰁴󰂄∀当发电机空载电压达到󰁴󰁱󰁵Υ󰂊∞󰂑󰁫󰁵󰁷󰁳󰁳󰁳∂󰁬时󰁯磁场电流Ιƒ󰂀󰁵󰁸󰁸󰁹󰂄󰁯磁场电压Υƒ󰂀󰁵󰁴󰁹∂∀

比较发电机短路试验󰁯空载试验!󰁸󰁳󰁳󰂮∂系统零起升流试验和󰁸󰁳󰁳󰂮∂系统零起升压试验󰁫发电机电压为额定󰁬的数据󰁯

以短路试验时的励磁容量最大󰁯

因此只需计算当发电机三相短路电流为额定时所需的他励容量即可󰁯此时的容量

≥󰂀

󰁶≅󰁴󰁳󰁱󰁸≅󰁴󰁸󰁳󰂀󰁵󰁺󰁵󰁻󰂮∂󰂄󰁯

可见远小于励磁变降压后的容量󰁷󰁸󰁹󰁷󰁱󰁻󰂮∂󰂄󰁯

所以发电机三相短路电流为额定时励磁变降压运行的容量足够∀

2.3

他励电源保护的考虑

󰁫󰁴󰁬将临时他励电源的󰁴󰁳󰂮∂中压开关电

流保护定值重新按励磁电源要求整定后󰁯作为临时电缆的主保护󰁯同时作为励磁变压器的补充保护∀

󰁫󰁵󰁬退出󰁴󰁳󰂮∂中压开关的差动保护及󰂐≤󰂕󰁵󰁷内的接地保护∀

󰁫󰁶󰁬将励磁变原配置的差动保护及过电流保

护改接到投跳󰁴󰁳󰂮∂中压开关∀

3

主变零升试验的实施

为缩短发电机启动试验时间󰁯将原主变零升

的试验项目合成󰁶个环节来进行∀

󰁫󰁴󰁬高压厂变的电流保护回路

用外加一次电压󰁫󰁶󰁻󰁳∂󰁬󰁯

二次短路的方式进行校验∀

经计算󰁯在高压厂变󰁵󰁳󰂮∂侧加入󰁶󰁻󰁳∂三相试验电压时󰁯

󰁴󰁳󰂮∂侧短路电流可达󰁶󰁸󰁻󰂄󰁫二次电流󰁳󰁱

󰁹󰂄󰁬󰁯󰁶󰂮∂侧短路电流可达󰁷󰁸󰁺󰂄󰁫二次电流󰁳󰁱

󰁺󰁹󰂄󰁬󰁯足以完成保护回路的校验∀󰁫󰁵󰁬高压厂用电源合环试验

图󰁴󰁷号主变零升系统简图

在进行厂用电源合环时可以由一只工作电源进线开关作为电源开关󰁯将备用电源送至高压工作厂变󰁯

再通过另外三个工作电源开关将电源󰁫下转第󰁶󰁴页󰁬

󰁵󰁳󰁳󰁳年第󰁸期

浙江电力

󰁶󰁴

󰁫󰁶󰁬大跨越铁塔的动力分析是设计中的一个研

因为一旦有些腹杆失稳以后,这些杆件对整体结构的刚度贡献已经失去,而只保留了失稳杆两端对结构的反力(失稳杆的反弹力,即临界力)∀

但现在有的计算机程序都没有考虑这一过程,所以以往对这类塔型的计算往往只能采用手算,手算在简化过程中存在着许多不精确因素,加之计算的工作又极为繁杂,对当前的设计而言,已不能符合分析的要求了∀本工程大跨越直线塔采用了我院与浙江大学土木系计算结构教研组合作编制的针对钢管结合柔性斜拉杆塔的计算机分析程序/󰂕÷××0∀程序󰁫󰂕÷××󰁬采用载荷增量法󰁯即把某一具体的逐渐增加载荷直到满载荷分成若干个载荷增量󰁯

载󰁯在增载过程中不断地消去失稳杆的作用󰁯也以符合每一载荷阶段就是不断地修正刚度矩阵󰁯

应用/󰂕÷××0程序󰁯极大地提高了设的实际情况∀

同时也极大地提高了分析的效率∀计的可靠性󰁯

≈󰁷󰂠

究重点󰁯为了正确计算风振系数󰁯应对塔进行动力以求得确切的震动周期和振型曲线∀特性计算󰁯

充分考虑整塔的󰁫󰁷󰁬采用合理的腹杆体系󰁯

稳定性和选材的合理性及安装!运行的方便∀

确保设计的可靠性∀󰁫󰁸󰁬采用正确的计算方法󰁯

本文试图通过本工程大跨越直线钢管塔设起到抛砖引玉的作用󰁯使今后的大跨越计探讨󰁯

塔设计提高到一个更高的境界∀

参考文献

≈󰁴󰂠≈󰁵󰂠≈󰁶󰂠

王肇民1󰂘1°󰂨󰂬󰂯1塔桅结构1同济大学出版社󰁯

󰁴󰁼󰁻󰁼

张相庭1结构风压和风振计算1同济大学出版社󰁯󰁴󰁼󰁻󰁷

浙江大学土木系1󰁵󰁵󰁳󰂮∂椒江大跨越输电铁塔气弹模型风荷载及风振试验研究报告󰁯󰁴󰁼󰁼󰁸1󰁴󰁵

󰂅󰂤󰂯󰂯󰂬󰂲󰂊󰁯󰂐󰂨󰂥󰂨󰂵󰂬󰂱󰂬ƒ󰁱󰂤󰂱󰂧≥󰂲󰂯󰂤󰂵󰂬󰂊󰁯󰂄󰁹󰁳≠󰂨󰂤󰂵󰂒󰂯󰂧󰁴󰁳󰁳󰂰󰂋󰂬󰂫󰂫≥󰂷󰂨󰂨󰂯×󰂲󰂺󰂨󰂵󰁽󰂏󰂬󰂰󰂬󰂷≥󰂷󰂤󰂷󰂨󰂶󰂘󰂱󰂧󰂨󰂵•󰂬󰂱󰂧󰂄󰂦󰂷󰂬󰂲󰂱󰂶󰁯󰂍󰁱•󰂬󰂱󰂧∞󰂱󰂪󰁱󰂤󰂱󰂧󰂌󰂱󰂧∏󰂶󰁱󰂄󰂨󰂵󰂲󰂧󰁫󰁴󰁼󰁼󰁵󰁬󰂼󰂱󰁱󰁷󰁴∗󰁷󰁷󰁯°󰁱󰁵󰁳󰁻󰁼∗󰁵󰁴󰁳󰁳

4

结语

通过本次大跨越直线钢管塔的设计󰁯我们可

≈󰁸󰂠

以得出如下的设计经验󰁽

󰁫󰁴󰁬由于大跨越工程所处的地理环境较特

󰂊󰂯󰂤󰂱√󰂬󰂯󰂯󰂨󰂐󰁱󰂍󰁯󰂎󰂺󰂲󰂮󰂎󰁱≤󰁱≥󰁯󰂧󰂬󰂦≤󰂫󰂤󰂵󰂤󰂦󰂷󰂨󰂵󰂬󰂶󰂷󰂬󰂦󰂶󰂼󰂱󰂤󰂰󰂤󰂱󰂧•󰂬󰂱󰂧󰂌󰂱󰂧∏󰂦󰂨󰂧󰂕󰂨󰂶󰂲󰂱󰂶󰂨󰂲󰂩󰂤≥󰂷󰂨󰂨󰂯ƒ󰂵󰂤󰂰󰂨󰂳×󰂲󰂺󰂨󰂵󰁯󰂍󰁱•󰂬󰂱󰂧∞󰂱󰂪󰁱󰂤󰂱󰂧󰂌󰂱󰂧∏󰂶󰁱󰂄󰂨󰂵󰂲󰁱󰁯󰁫󰁴󰁼󰁼󰁸󰁬󰁸󰁷∗󰁸󰁸󰁯°󰁱󰁴󰁶󰁶∗󰁴󰁷󰁼

相应的气象也有其特殊性󰁯在工程设计前期󰁯殊󰁯

应联合气象权威部门对工程设计气象条件进行专题论证∀

充分考虑各种不󰁫󰁵󰁬确定正确的工况组合󰁯利因素∀

≈󰁹󰂠

楼文娟󰁯叶尹󰁯孙炳南󰁯唐锦春1高耸结构式钢管输电铁塔体形系数风洞试验研究1第七届全国结构风效应学术会议论文集󰁯重庆󰁴󰁼󰁼󰁸1󰁴󰁳󰁯

󰁫上接第󰁵󰁻页󰁬

其图󰁴所示∀󰁷号主变的零升试验共用了󰁴󰁳󰁱󰁸󰂫󰁯仅为󰁶号主变零升所用时间中试验时间为󰁹󰂫󰁯的一半∀

倒至相应的三段母线上󰁯完成此三段厂用电源的用同样的方法可以合环试验∀更换电源开关后󰁯

完成所剩的一段的合环和备用电源自投试验∀

另外在进行该试验的同时可对发电机的°×回路进行检查󰁯测定系统电压送至新机出口处的以保证该回路的正确性󰁯这样就能大大节相序󰁯

省发电机空载试验所需的时间∀

󰁫󰁶󰁬主变和󰁸󰁳󰁳󰂮∂系统的零升及保护校验

4

结束语

采用󰁴󰁳󰂮∂他励电源󰁯用本机作试验电源󰁯

能完成发变组的全部启动试验项目󰁯且可减少试节约大量人力󰁯物力󰁯不影响系统的验所需时间󰁯

是一个值得采用的启动试验方法∀正常运行󰁯

󰁫收稿日期󰁽󰁵󰁳󰁳󰁳󰁰󰁳󰁷󰁰󰁳󰁴󰁬

零升一次系统简图见用本机作电源来实现∀