基于电力电子变流器的机端次同步阻尼控制器研究与测试

针对大型汽轮发电机接入串补输电系统面临的次同步谐振问题,研制出一种基于电力电子变流器的机端次同步阻尼控制器(generator terminal subsynchronous dampingcontroller,GTSDC)。它由多模态次同步阻尼控制器和基于链式结构的高压大容量电流跟踪变流器构成,通过向机组定子侧注入幅值和相位可控的扭振模态互补频率的电流,实现抑制轴系扭振的目标。阐述GTSDC的工作原理和设计方法,研发一套等效容量为10 MVA、输出电压为22 kV的装置,并在上都电厂660 MW机组上进行现场参数整定和效果试验,结果表明:所研发的GTSDC能大幅提高扭振模态阻尼并有效抑制持续激励引发的强迫性轴系扭振,为解决次同步谐振和振荡问题提供了一种新颖而有效的技术手段。

基于电压型故障特征量的发电机机端断路器非全相保护

针对广州蓄能水电厂A厂在轻载发电工况下,发电机机端断路器(GCB)发生单相断线时,相关保护未能及时切除故障导致事故扩大的现状,利用对称分量法对GCB非全相故障进行了理论分析,并运用PSCAD软件搭建了GCB非全相故障的动态仿真计算模型。根据故障特征提出了以GCB两侧基波零序电压的相角差作为GCB非全相保护新型判据的构想,通过动模实验验证了仿真计算模型的正确性与GCB非全相保护新型判据的合理性。

双馈感应发电机低电压穿越后机端高电压现象分析

为抑制双馈感应机低电压穿越后的机端高电压,避免双馈机在低电压穿越后出现"二次跳机",对转子侧变频器采用恒电压无功控制模式的双馈机的控制原理进行分析,指出此模式下双馈机低电压穿越过程中对无功的调整会造成其低电压穿越后机端出现高电压。在简化数学模型的基础上,得出了机端高电压幅值的近似数学表达式和影响其的主要因素。基于以上分析,提出了一种改进的恒电压运行方式,以抑制低电压穿越后机端高电压现象的出现。在MATLAB/Simulink中搭建并网双馈机模型进行仿真分析,仿真结果验证了理论分析的正确性和所提的改进的恒电压运行方式的有效性。

汽轮发电机组机端控制技术的研究与应用

现代电力系统快速发展,依托能源基地附近的大型发电机组采用经交流特高压输电系统、交流加串补输电系统、交直流混合系统输送电能是电网发展的重要模式。次同步振荡引起的发电机组扭振已成为影响电网和机组安全稳定运行的关键问题之一。重点介绍了采用机端次同步阻尼控制器(GTSDC)抑制次同步振荡的基本原理、控制原理、关键技术以及控制效果现场试验分析,最终验证了采用机端次同步阻尼控制技术能够有效抑制次同步谐振。

发电机机端励磁系统改造应用及相关问题的探讨

本文简介微机机端励磁装置工作原理；分析了发电机由直流励磁机励磁方式改造为微机机端励磁方式的设备选择、一次接线方式、起励、试验电源及继电保护等问题和改造安装、调试过程中的注意事项，并提出了解决办法。

基于断口两侧电压相量差的发电机机端断路器非全相保护

抽水蓄能机组和燃气轮机组的机端断路器(GCB)分合操作频繁,易发生非全相故障,且并网初期和解列时尚无保护功能可快速检测出该问题。文中采用对称分量法分析单机无穷大系统非全相故障时的断口两侧电压量特征,提出了基于断口两侧电压相量差的GCB非全相保护新原理,并通过动模实验加以验证。该原理不依赖电流量大小和断路器三相不一致接点,且不受电压互感器断线影响,可快速检测机组并网初期和解列时的GCB非全相故障。该原理已在广州抽水蓄能电站4台300MW机组上投入使用,运行情况良好。

大型发电机及其机端外接元件单相接地故障定位

为了区分大型发电机及其机端外接元件的单相接地故障,提出了一种基于零序方向判别原理的定位方案,将发电机及其机端外接元件划分为发电机本体、励磁变高压绕组、高厂变高压绕组和剩余外接元件4个区域,采用排除法依次排查并确定故障位置。该定位方案的关键在于机端零序电流和励磁变/高厂变高压侧零序电流的测量,需要结合故障区域选择不同的电流互感器。采用现场故障案例对所提定位方案进行了验证,表明该方案能够实现发电机及其外接元件接地故障的准确定位,缩短了故障检修时间,保证了发电机及时恢复供电。该故障定位方法具有推广应用价值。

发电机机端断路器非全相保护新型判据的研究

2012年1月,某蓄能水电厂发电机在轻载运行时,发电机机端断路器(Generator Circuit Breaker, GCB)发生单相断线故障,而相关保护未能及时切除故障,导致故障范围扩大。针对此问题,通过比较分析现有的反时限负序电流保护和基于GCB两侧基波零序电压相角差的GCB非全相保护,提出综合零序电压和负序电流量的GCB非全相保护复合判据。考虑GCB两侧基波零序电压故障特征量的幅值、相位变化,提出基于零序电压比值和相量差的GCB非全相保护新型判据。这几种新型判据进一步完善了GCB非全相保护,可在相关电厂得到应用。

自并励同步发电机机端短路电流及其保护方式

对采用自并励系统的同步发电机机端突然短路时的短路电流及其对发电机保护的影响进行了分析 ,提出了对发电机保护装置的改进措施。

大型发电机机端短路的计算研究

介绍了在发电厂电气设计中能满足工程应用的发电机机端短路电流的准确计算方法,分析了不同工况对短路电流的影响,为发电机出口断路器的选择和设备采购,提供了参考和指导。

抽水蓄能机组机端断路器电气寿命分析

介绍了抽水蓄能机组机端断路器(generator circuit-breaker,GCB)的寿命评估方法,提出以开断电流对GCB进行电气寿命的评估。结合广州蓄能水电厂GCB运维实例,分析开断电流过大的原因,提出通过优化停机流程可有效减小开断电流,并给出具体的优化方法。对停机流程优化进行经济分析,计算得出优化后广州蓄能水电厂每年可节省维护成本130万元,经济效益可观。

一起机端断路器非全相合闸案例的分析与思考

本文介绍了一起带机端断路器(GCB)机组非全相合闸并网的实例,分析了并网前后的零序电压接地保护动作情况,对故障时GCB两侧电压特征量进行了理论分析,并结合实际录波数据进行了验证。通过分析与研究,提出了增设机端断路器非全相保护的必要性与可行性,给同类型接线方式的发变组运行维护提供参考,提升发电机安全运行水平。

同步发电机机端励磁系统故障分析及处理

对同步发电机机端励磁系统故障进行分析,以总结故障产生的原因及处理方法,从而为机组的安全运行提供保障。

660MW机组发电机机端电容器故障分析及处理

介绍某电厂2号机组发电机机端电容器内部结构变化后造成发电机定子接地保护跳闸的事件。通过对故障波形的研究以及直流绝缘特性、空载特性等试验数据的分析,判断电容器制造工艺不良是造成此次故障的主要原因,并提出相应的防范措施和建议。

发电机机端PT故障案例分析

针对一起发电机机端PT柜内因照明电缆脱落造成三相接地的跳闸事故,描述了故障现象,结合故障录波曲线分析了故障时的保护动作行为和故障原因,提出了处理措施。在机组检修中应对发电机PT柜、共箱封闭母线等电气一次设备内部的照明、伴热电缆进行重点检查,防止电缆脱落造成绝缘故障。

基于电压相角差的发电机机端断路器非全相保护

通过分析某水电站两起发电机机端断路器(GCB)非全相故障案例波形数据变化情况,结合故障案例所呈现出的典型电气特征量变化规律以及GCB非全相保护研究现状,提出了基于GCB两侧相电压、基波零序电压相角差的复合判据,并按满足可靠性和灵敏性的要求给出了相应定值项的整定原则。对于发电机开机并网、正常带负荷运行以及停机备用等各种工况下发生的GCB非全相故障,该新型判据均能起到良好的保护作用。

解决电动机端电压太低的方法

浙江省大部分地区属丘陵山区,各种固定式、移动式的小型灌溉泵站星罗棋布。在每年旱季使用时,不少机组发生出水量小及电机常被烧毁等现象。为此,笔者在本县范围内进行了调查,发现其主要原因是泵站离配电变压器很远,且采用低压供电,由于供电线路长,线路压降大,致使机端电压很低,电机力矩大大下降,造成出水量不足。同时,因电压低,电机电流往往过载,不少电机因容量小而缺少必要的保护装置;也有的泵站为让电机启动工作。

1000 MW发电机机端PT一次保险慢熔的故障特征分析与风险控制措施

对某电厂2号发电机机端2PTA相发生一次保险熔断的故障进行了判断与处理,通过录波分析与模拟试验,提出故障相二次电压逐步降低,且在一个周波内正、负最大值附近发生两次波形畸变是PT一次保险慢熔的显著特征。最后,给出了硬件与逻辑层面的风险控制措施,以防止PT一次保险慢熔过程中DEH与励磁误动作为机组带来的不安全运行风险。

机端(静态)励磁方式在发电厂中应用

本文通过对某热电厂全厂停电事故的描述和原因及改进措施的分析,探讨了发电机组机端静态励磁和无刷励磁的特点和应用场合,通过实例阐述了励磁方式的选择对电力系统稳定性的重要性。

输送带端部往复式采样机的设计与性能分析

针对煤炭生产矿井出矿原煤质量控制以及部分不具备带式输送机中部机械化采制样系统安装条件场合的需要,阐述研制输送带端部煤炭机械化采制样系统的意义。根据输送带端部的工况环境和安装条件,设计输送带端部往复式采样机,并介绍了端部往复式采样机的结构与组成。然后对输送带端部斜抛煤流进行分析,求解了采样机料斗开口安装位置、倾角等参数同带式输送机参数间的关系,并计算了煤流对料斗的冲击力。最后,推导了端部采样机所采初级子样质量的表达式。研究结果可为端部采样机的结构设计和在具体场合中的安装运用提供依据。