浅析发电机无功功率波动的原因分析及处理

摘 要：针对黄陵矿业煤矸石发电有限公司二期4#汽轮发电机在运行中无功功率输出频繁波动的问题进行分析，从励磁调节系统查找原因，确认是励磁调节柜内的整流器导通不稳定所致，采取了处理措施并解决了问题。

关键词：无功波动；励磁调节柜；整流器

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.18.143

1 引言

黄陵矿业煤矸石发电有限公司二期4#发电机采用两台型号为TDWLT-01的调节装置和两套整流器组成的双励磁调节系统，自2016年来，4#发电机组无功波动频繁，波动幅度8-30Mvar，严重影响机组安全稳定运行。为了控制无功波动时可能引起机组进相运行，造成失磁保护动作从而引起机组跳闸，将4#机组无功控制在35Mvar运行。4#发电机组无功波动问题，為此厂里多次组织电气专业人员进行分析和讨论都没有找到具体的原因，已经成为严重影响机组安全运行的一个难题。

2 励磁波动现象及故障排查

2.1 无功波动现象

自2016年5月大修对励磁机的旋转整流二极管进行了部分更换后，再次启动运行4#发电机时，无功输出出现波动现象，间隔时间长，有时半个月才波动一次。2017年3月份后，无功输出出现波动频繁，有时几个小时波动一次，最严重的一次4月19日，一个小时波动一次，而且切换至B套励磁调节系统运行时，励磁调节柜1#电流表和和2#电流表显示电流一样大，切换至A套励磁调节系统运行时，励磁调节柜上只有1#电流表有电流显示，且无功最大波动幅度8-30Mvar。

2.2 励磁波动原因排查

2.2.1 励磁调节器内部排查

2017年4月23日，4#机停机后，组织人员检查了励磁机至调节柜电缆和接线头。并对4#机A、B调节器插件、进行了检查清扫，接插线进行了重新插拔检查，确保接触良好。4月28日，打开励磁机外壳，对励磁机旋转整流二极用万用表进行逐个检查测试，旋转整流二极管均正常。

2.2.2 对励磁柜做模拟实验检测

2017年4月27日，通过对励磁柜做模拟实验检测，其方法是在励磁调节器的励磁PT端和仪表PT端，接入三相调压器输出的三相100V电压，再在励磁柜输出端（励磁电压）接上RXT瓷管可调电阻，用示波器查看电阻两端电压波形，其励磁柜模拟实验接线如图1所示。

通过启励加压，在A套时，通过示波器观察，控制角在60-90度，波形如图2。

从波形图可以看出波形不一致，也不均匀，切换至B套时，通过示波器观察，控制角在60-90度时，波形和A套一样，所以初步判断为整流器故障。

3 采取措施

为了消除因整流器故障输出故障引起的无功波动，采取以下以措施来确保励磁柜输出的直流符合励磁机运行要求的励磁电压波形：

2017年4月30日，组织电气专业人员更换了4#机励磁柜A组整流器，先拆掉原有的整流器。再安装新整流器，为了保证更换A组整流器达到安装工艺要求（在新整流器底部均匀涂抹导热硅脂，以保证整流器有足够的扇热效果（防止整流器过热烧坏），安装完成后，先检查接线是否正确和紧固。

并再次做对励磁柜做模拟实验，接线方式如图1，在A套时，通过示波器观察，控制角在60-90度，波形如图3。

从波形图可以看出波形一致，也均匀，整流器正常。将励磁切换至B套，通过示波器观察，控制角在60-90度，波形如图3，波形也是一致和均匀的。而且切换至B套励磁调节系统运行时，励磁调节柜只有2#电流表显示有电流显示，切换至A套励磁调节系统运行时，励磁调节柜上只有1#电流表有电流显示。

2017年5月10日，启动4#机空载运行时，励磁调节柜将励磁A套切换至B套和B套切换至A套，均正常。在2017年6月8日，启动4#机并网运行，无功不波动，经过一个多月的运行，直到2017年7月15日，也再未出现无功输出波动情况，4#机组无功输出波动故障已消除。

4 结束语

励磁系统是发电机调节电压、控制电能指标的重要控制设备，励磁系统安全稳定运行对发电机和电力系统都有重大影响，通过对黄陵矿业煤矸石发电有限公司4#机励磁柜引起的无功输出波动的问题进行研究和分析，找到了整流器故障导致4#机功输出波动的根本原因，采取更换励磁柜内的整流器，消除了机组输出无功波动的安全隐患，确保机组和电网的安全稳定运行。

参考文献：

[1]武庭会.发电机机组无功功率输出波动原因分析及对策[J].冶金动力，2015（10）.

[2]贾莉.发电机无功摆动原因分析及探讨[J].能源环境.

作者简介：熊文平，男，陕西汉中人，电气专工，从事电厂电气设备检修、技术改造及电气设备管理等方面的工作。