電能質量監(jiān)督在發(fā)電廠運行中重要性

時間:2022-11-23 02:52:42

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電能質量監(jiān)督在發(fā)電廠運行中重要性

摘要:隨著我國經濟的不斷發(fā)展,現代化建設的進程也在不斷加快,社會生產生活對于電能的需求量越來越大,發(fā)電廠的作用更加突出。因此,只有保障發(fā)電廠的安全運行,才能夠滿足社會生產生活的電能需求,保障我國社會的正常運轉。發(fā)電廠涉及的工作非常復雜,其中電能質量監(jiān)督是一項非常重要的工作,是保障發(fā)電廠安全運行的關鍵。應該不斷加強電壓穩(wěn)定的控制,提升發(fā)電廠的工作效率。本文將通過分析電能質量標準,研究電壓穩(wěn)定在水電廠中的應用,探索電能質量監(jiān)督措施。

關鍵詞:電能質量監(jiān)督;發(fā)電廠;安全運行

在社會生產對于電能需求增長的當下,發(fā)電廠的建設力度不斷增加,尤其是水電廠的建設規(guī)模也在逐漸擴大。在電網中,水電裝機容量的重要性越來越突出,水電廠的經濟效益與電能質量直接相關。當水電廠的電能質量出現不足時,就會影響整個電網的運行狀況,降低了電網運行的安全性和穩(wěn)定性。在豐水期和枯水期,電源具有一定的不可控性,這就導致了在電能質量監(jiān)督方面存在一定的困難。滲透率的提升,也會導致電壓不穩(wěn)狀況的發(fā)生,影響水電站的安全穩(wěn)定運行,對社會生產生活用電造成困擾。為了能夠實現電壓的穩(wěn)定,可以通過有載調壓裝置來解決電能質量問題。加強電能質量監(jiān)督,是保障水電站安全運行的重要基礎,也是保障水電站經濟效益的關鍵工作。

一、電能質量的概念及標準

導致設備故障的電流、電壓和頻率偏差,這就是電能質量,主要包括了電壓偏差、電壓暫降、中斷、暫升、電壓波動與閃變、波形畸變等。電力系統(tǒng)中非線性、沖擊性負荷,比如變頻裝置等會對電能質量造成污染,嚴重影響電力系統(tǒng)的正常運轉。電能質量是在水電廠生產中非常重要的一項內容,只有保障電能質量監(jiān)督的有效性,才能夠保障水電廠的安全穩(wěn)定運行。頻率偏差、電壓幅值、電壓不平衡、電壓波形和信號電壓,是中低壓電能質量標準的五個類型。其中頻率偏差又分為孤立電網和互聯電網;電壓幅值包括了慢速電壓變化、電壓暫降、短時斷電、瞬時過電壓、暫時工頻過電壓、長時斷電;電壓波形包括了間諧波電壓和諧波電壓。

二、電能質量監(jiān)督措施

(一)使用有載調壓變壓器

發(fā)電機的功率因數值,會隨著發(fā)電機端電壓的升高而增大,就會對無功電量的輸出造成一定的影響,水電電能質量就會因此而受到影響。為了解決水電廠上網距離遠、條件差等問題,需要對變壓器變壓比和調壓范圍進行調整。有載調壓變壓器或者智能有載調壓變壓器,是一種非常有效的改善裝置,能夠實現電壓穩(wěn)定的目的,增大無功上網電量。應該對電網電壓的變化幅度進行計算和分析,加工技術數據的提供有助于設備的合理選擇。一般水電廠在電網中所占比重較小,并入電網運行后,對于電網電壓不會產生太大影響。

(二)優(yōu)化勵磁條件

自動勵磁調節(jié)裝置,是完善電能質量監(jiān)督工作的重要設備裝置。并入大電網運行的發(fā)電設備,發(fā)電機端電壓和頻率就能夠通過勵磁系統(tǒng)的控制,使其在穩(wěn)定范圍內運行。當發(fā)電機電壓升高時,勵磁電流就會減小,使得發(fā)電機端電壓降低;當發(fā)電機端電壓降低時,勵磁電流就會增大,使得發(fā)電機端電壓上升。勵磁調節(jié)裝置的使用,能夠對發(fā)電機端電壓進行有效穩(wěn)定,保障電能質量。此外,還應該對勵磁容量進行擴增。并網機組的負荷增加時,就會導致發(fā)電機端電壓上升,定子鐵芯在電壓達到1.05Ue時飽和,勵磁電流也會相應增加,就會出現一定的發(fā)熱狀況。勵磁調節(jié)的限制會造成無功輸出的限制,也會造成電能質量的破壞。因此,應該保障勵磁容量的充足性,改善勵磁設備,保障電壓穩(wěn)定,促進水電站的安全穩(wěn)定運行。

(三)改變變壓器的匝數比

為了保障電壓穩(wěn)定,滿足無功上網電量,需要對變壓器的匝數比進行調節(jié)。為了改變高低壓側電壓有效值,需要保持發(fā)電機端電壓10.5kV+5%不變,增大主變壓器高壓側電壓值,變壓器的電壓調整范圍,也能夠通過變壓器分接開關來實現。上網電網的增加,能夠有效滿足無功上網電量。發(fā)電機端電壓的穩(wěn)定性,能夠通過上述方法得到有效改善,電網電壓過高對于發(fā)電機造成的影響減小,有利于水電站的安全穩(wěn)定運行,改善電能質量。

(四)AVC控制

AVC能夠通過對于電廠母線電壓或者全電廠無功功率進行有效控制,增強電網電壓的穩(wěn)定性,保障水電廠的電能質量。能夠實現對無功功率的有效利用,降低水電廠能耗。在進行AVC分配時,分配原則包括了按實發(fā)有功比例原則;按無功容量成比例原則;母線電壓與給定電壓值在電壓死區(qū)內,AVC分配值跟蹤實發(fā)值;不參加AVC機組,AVC分配值跟蹤實發(fā)值。在進行AVC設計的過程中,應該注重對約束條件、控制目標的確定以及無功分配原則的選擇。當AVC出現系統(tǒng)故障時,可能會導致電壓的波動加劇,比如同步、異步振蕩的出現等,此時應該及時退出AVC系統(tǒng),實現系統(tǒng)電壓的提升。機組實發(fā)無功和無功給定之間的偏差,會因為勵磁調節(jié)器的調差特性而出現,因此在使用AVC并且處于勵磁無功閉環(huán)模式時,應該對機組無功調節(jié)死區(qū)進行設置,提升電能質量。

三、結語

電能質量監(jiān)督是發(fā)電廠運行過程中的一項重要工作,提升電能質量是保障發(fā)電廠安全穩(wěn)定運行的重要基礎和前提。在此過程中,實現電壓穩(wěn)定是一種非常有效的途徑,能夠提升整個電網的可靠性。本文重點討論了有載調壓變壓器、優(yōu)化勵磁條件、改變變壓器的匝數比以及AVC控制的應用等電能質量監(jiān)督措施,分析了上述措施在保障發(fā)電廠安全穩(wěn)定運行中的原理以及重要作用,尤其是有載調壓變壓器及AVC的應用,能夠有效保障電壓的穩(wěn)定性和水電廠的電能質量,從而保障社會生產生活用電的穩(wěn)定性和正常運轉。

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作者:戴哲 單位:華能花涼亭水電有限公司