行的必要性 以及影响发 电站进相运行的一些条件做 了 详 细介 绍，使人们对 发电机 的进相运行有更深入的 了解。
【 关 键 词 】 水 电站 ；发 电机 ；进 相 运 行
对 于 电 网 中 出 现 的 无 功 功 率 过 高 ， 电 网 电 压 过 低 的情 况 ， 通 常 的解 决 措 施 为 将 发 电 机 的 运 行 状 态 调 整 为 进 相 运 行 状 态 ，借 助 进 相 运 行 的工 作 原 理 来 解 决 电 网 中 出现 的 无 功 功 率 过 多 ， 电网 电压 降低 的 问题 。具 体 做 法 为 ：首 先 ， 要 充 分 了解 电 力 系 统 中 电 压 高 低对 无 功功 率 的影 响 主要 有 哪些 方面 。其 次 ，再 对 进 相 运 行 的特 点 和 工 作 原 理 进 行 熟 练掌握 ，最后 ，将两 者进 行充分结合 ，发挥 各 自作 用 ，使 水 电 站 得 到 较 好 的运 行 。 发电机进相运行概 况 １ ． 发 电 机 进 相 运 行 定 义 进相 运 行与 迟相 运 行共 同构成 了整个 发 电机 的 运 行 方 面 。 进 相 运 行 与 迟 相 运 行 这 两 个 发 电机 运 行 方 面 各 有 特 点 ， 两 者 之 间 既 相 互 阻 碍 ，又 相 互 促 进 和 相 互 转 换 、相 互合 作 ， 将 发 电机 的 巨 大 功 能 发挥 出 来 。其 中 ， 迟 相运行就 是指发 电机不 发出有功功率 ，只 向 电 网 输 出感 性 无 功 功 率 的 运 行 状 态 ， 从 而 起 到 调 节 系 统 功 率 ，维 持 系 统 电压 水 恰 恰 相 反 ， 进 相 运 行 是 在 电 力 系 统 运 行 过 程 中 出现 无 功 功 率 过 剩 ， 系统 电 压 较 高 ， 系 统 的 正 常运 行 受 阻 等 情 况 ，此 时 发 电机 的 运 行 状 态 调 整 到 进 相 运 行 转 台 ， 进 相 运 行 可 以发 出有 功 功 率 ，而 有 功 功 率 能 够 将 过 剩 的 无 功 功 率 吸 收 掉 ，如 此 可 以 将 过 高 的 电 力 系 统 中 的 电 压 给 降 低 下 来 ， 使 电 力 系 统 恢 复 正 常 运 行 功 能 。但 进 相 运 行 同 样 会 受 到 一 些 因 素 的制 约 ， 限 制 进 相 运行 功能的发挥 。 ２ ． 发 电机 进 相 运 行 原 理
一
、
图 １ 发 电 机 迟 相 与 进 相 运 行 相 量 图
根 据 图１ 发 电机 迟 相 与 进 相 运 行 相 量 图 所 呈 现 出 的 信 息 ， 通 过 对 隐 极 发 电 机 的运 行 状 况 分 析 ，来 对 发 电 机 进 相 运 行 的 基 本 原 理
进行 详细讲解 。假 设发 电机Ｇ 与无穷大系 统ｓ 相 连 接 ，这 种 情 况 下 ， ｕ 就 会 保 持 定 值 ，将 Ｅ 设 为代 表发 电机 电势 的符 号 ，将Ｉ 设 为 定 子 电 流 的 代 表 符 号 ，将 ｃ ｐ 设 为 功 率 因 数 角 的 代表 符号 ，将Ｉ 设为励磁 电流 的代 表符 号， 将ｘ 设 为同步 电抗 的代 表符号 ，将 ６设为 发 电 机 功 角 的代 表 符 号 。 当 Ｉ 数 值 增 大 时 ，Ｅ 。
也会 相应 的不断 增大 ，而此 时Ｉ 会 产 生 去 磁 电枢 反 应 。 同时 ，ｕ 要超前 于Ｉ ，相反 ， 发 生 了滞 后 的 变 化 ，Ｇ 发 出无功功率Ｑ 和 有 功 功 率Ｐ 时 ，Ｇ 的 运 行 状 态 为 迟 相 运 行 状 态 ， 像 图 １ 中的 （ ａ ） 所 示 。 当发 电 机 处 于 进 相 运 行 状 态 下 ，情况 正好相 反 。当Ｉ 被 减小后 ，Ｅ 的数 值 也 随 之 减 小 。ｕ 在 滞 后 于 时 ，相 对 应 的， Ｉ 会 产生 助磁 电枢反应 ，这 是Ｑ 转 而被Ｇ 所 吸收，这是进 相进行状态 中的一些能量变 动 情 况 ，如 图 １ （ ｂ ） 所 示 。 以上 为 发 电机 进 相 运 行 的 基 本 原 理 。 可 以根 据 这 些 内容 ，提 高 对进相运行 的认识 ，在水 电站发 电过程 中， 更好地发挥其作用 。 二 、进 相 运 行 的 必 要 性 随 着 我 国 水 电 站 数 量 不 断 增 多 ， 水 电 站 规 模 不 断 扩 大 ，在 水 电 系 统 中 的一 些 问 题 也发生着 变化 。传 统单 一的发 电机迟 相运行 很 难 对 一 些 新 的状 况 和 问题 作 出较 为 满 意 的 回答 。 而 进 相 运 行 的 一 些 优 势 正在 得 到 不 断 的凸显，在解决这 类新情况和新 问题有一定 的优 势，所 以发 电机进相运行 非常有必要 。 因 为 当 前 我 国 电 网 中 无 功 功 率 数 量 不 断 增 多 ， 但 电 网 中 的 电 压 畸 形 状 况 较 为 严 重 ，更 为 严 重 的 情 况 是 电线 上 的 电压 超 出 规 定 值 上 限 范 围很 多 ， 其 中 无 功 功 率 增 多 现 象 较 为 严 重 。无 功 功 率 增 多 是 当前 我 国 电网 领 域 普 遍 存在 的一个 现象 。因为 随着 我 国电机制造 技 术的不 断提 高和 电力工业 的快速发展 ，当今 电力 行 业 中 发 电机 的主 要 发 展 方 向逐 步 向 着 大 机 组 方 向 过 渡 ，结 合 输 电 线 路 高 电 压 、 大 电 网 系 统 这 两 项 共 同 构 成 了 我 国 当 前 电 力 系 统 的总特 征。这些特 征使 电网中的无功功率 不 断积累、增 多，这 急需进相运行 的有序实 施。 三 、发电机进相 运行的约束条件 １ ． 发 电机 的静态稳 定 ｔ ｉ限制 ＇ 发 电 机 通 常 是 通 过 变 压 器 与 大 容 量 电 力 系 统 进 行 间接 式 的 链 接 ， 多 出 变 压 器 这 一 道 工 序 ，发 电机 的 静 态 稳 定 性 就 会 受 到 一 定 的 影 响 。 因为 变 压 器 在 对 不 同 量 的 电流 进 行 转 换 时 ，很 容 易 出现 一 些 问 题 ， 会 导 致 发 电 机与大容量 电力系统之 间的静态联系受损 。 从 发 电 机 有 功 调 节 的 功 角 特 性 曲线 ２ 中 可 以 明显地 看 出，在 发 电机输 出 的有 功功率Ｐ 保 持 不 变 的 情 况 下 ，在 进 行 进 相 运 行 过 程 中 ， 励 磁 电流 ａ 减 小 就 会 导致 电机 电势 ２ 的 减 小 ，功 角 ６， 增 大 ，这 种 情况 下 ，发 电机 的 静态稳 定性受到一定 影响 。必须将 欠励 磁 限 制功 能设置在 自动励 磁调节器 中来 弥补这一
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关 于 水 电站 发 电机 进相 运 行 分析
湖 南省 电力公 司 东江水电发 电厂 钟士平 胡清洲
【 摘 要 】利 用 水 流 带 动 机 器 ，将 水 流 动 能转 移 到水 电 站 中 的相 关 设 备 中 ，在 经 过 对 水 流 动 能 的 第 二道 工 序 加 工 时 ，水 电站 将 收 集 到 的水 流 动 能 转换 成 了 电 能 ，给 人 们 生产 生 活提 供 大 量 的 能 源 需 求 。 在 动 、 电 能之 间进 行 能 量 转 换 的 过 程 中 ，发 电机 这 个 设 备 发 挥 着 重 要 的 作 用 。 本 文 主 要 就 发 电机 进 相 运 行 一 些 概 念 ， 进 相 运