PDF《660 MW 汽轮发电机失磁后稳态异步运行过程分析》

第47卷第11期 电力系统保护与控制 Vol.

47 No.11 2019年6月1日Power System Protection and Control June 1,

2019 DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.180639

660 MW 汽轮发电机失磁后稳态异步运行过程分析 薛磊1,陈远志

2 ,寇水潮

1 ,孙钢虎

1 ,兀鹏越

1 ,焦尚彬

3 (1.西安热工研究院有限公司,陕西 西安 710054;

2.中国电力工程顾问集团公司,北京 100120;

3.西安理工大学,陕西 西安 710048) 摘要:某电厂

660 MW 汽轮发电机因失磁故障进入稳定异步运行,发电机的机端参数和阻抗轨迹呈现有规律的振 荡.分析了事故中发电机失磁后进入异步运行的过程.并针对这起事故,采用 Matlab 建立仿真模型,研究了大型 火电机组中励磁回路的结构、发电机失磁前所带的负载、发电机的转动惯量以及发电机铁芯的空载特性

4 个因素 对发电机失磁过程的影响.仿真结果和实际案例较为一致,说明了仿真模型的正确性.仿真结果对大型发电机组 的失磁保护有一定的参考意义. 关键词:发电机;

Simscape;

仿真;

失磁;

异步阻抗圆 Analysis of stable asynchronous running of

660 MW turbine generator for loss of excitation XUE Lei1 , CHEN Yuanzhi2 , KOU Shuichao1 , SUN Ganghu1 , WU Pengyue1 , JIAO Shangbin3 (1. Xi'

an Thermal Power Research Institute Co., Ltd., Xi'

an 710054, China;

2. China Power Engineering Consulting Group Co., Ltd., Beijing 100120, China;

3. Xi'

an University of Technology, Xi'

an 710048, China) Abstract: A

660 MW turbine generator entered a stable asynchronous running state due to loss of excitation and the generator'

s parameters and impedance trajectories showed regular oscillations. This paper analyzes the above process. According to the accident, a simulation model is built using Matlab to study the influence of the four factors on the process of loss of excitation, including the structure of the excitation circuit, the load before loss of excitation, the moment of inertia of the generator, and the no-load characteristic of the iron core in large-scale thermal power generating unit. The simulation results are in good agreement with those from actual case, and the correctness of the simulation model is illustrated. Simulation results have some reference significance for the loss of excitation protection of large generating units. This work is supported by Industrial Key Project of Shaanxi Province (No. 2017GY-030). Key words: generator;

Simscape;

simulation;

loss of excitation;

asynchronous impedance circle

0 引言 大型发电机组的涉网保护是电网安全稳定运行 的保障[1-3] .其中,发电机的失磁(Loss of Excitation, LOE)对电力系统的稳定和发电机本身的安全都有 不利的影响, 失磁故障应尽可能快地被发现并排除, 但是目前实际工程中失磁保护还是误动率比较高的 一种保护[4] .出现这种情况的一个重要原因就是工 程技术人员对失磁过程了解不够深入,对失磁过程 各种因素影响的理解还不够准确,尤其是对实际事 故过程的深入剖析还比较欠缺. 基金项目:陕西省工业攻关项目资助(2017GY-030) 由于特别的原因,一次事故中某厂

1 号发电机 带负荷运行中励磁完全失去后,机组仍然维持了

11 min 的稳态异步运行,留下了宝贵的波形数据. 本文通过 Simscape 工具箱对本次事故过程建 模仿真,深入研究了事故过程,对发电机失磁保护 的应用具有较好的参考意义.