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大型风力发电机组并网运行的探讨 1 风力发电机的并网 风力发电机组是将风能转换成电能的装置，系统包括发电机、增速箱、刹车、偏航、控制等几大系统。直接与电网相连接的是异步发电机。下面以甘肃玉门风力发电场的金风S43/600风机为例说明并网问题。 异步发电机结构简单，其发电的首要条件是要吸收无功来建立磁场，如果没有无功来源，也就是说没有电网，异步发电机是没有能力发电的。 风机从系统吸收无功，必然会造成系统的电压降低和线损的增加，所以每台风力发电机都设有无功补偿装置，最大无功补偿容量是根据异步发电机在额定功率时的功率因数设计的，一般为>0. 98。 但由于风力发电机的无功功率需求随有功变化，如图1所示，因此，风机每个瞬时的无功需求量也都不同，该风机补偿分为4组固定的容量(600kW风机：87.5 kV.A、50 kV.A、25 kV.A、12.5kV - A)，在每个补偿段内，不足部分无功从电网吸收。 单台风力发电机组自身有较全的保护系统，风机主电路出口处装有速断和过流保护，其定值分别为2倍的额定电流、Os动作和1.5倍额定电流、12 s动作。风机还有灵敏的微机保护功能，设有三相电流不平衡，缺相，高压、低压，高周、低周，功率限制等项保护。因此当风电场内或电力系统发生故障时，风机的保护动作非常迅速，保证电网和风电场的安全。 由于异步电机在启动时冲击电流较大，最大可以达到额定电流的5～7倍，对电网会造成冲击。为解决以上问题，现在设计的风力发电机有性能优越的软并网控制电路。目前软并网的控制方式有两种：电压斜坡方式和限流方式。软并网过程可以做得很平稳，整个软启动的过程可以在十几个周波到几十个周波内完成，最高峰值电流可以限定在额定电流之内。图2是记录的S43/600风机并网时的电流实际波形，采样电流幅值衰减20倍。风机的软启动电流限制在500 A内（小于额定电流），启动过程约40个周波。 另外，目前风电场占系统的容量很小，而且风电场的容量利用系数较低，因此风电负荷的变化不会对系统的周波造成较大的影响。2风电场并网中应注意的几个技术问题2.1 继电保护 在设置保护和确定保护定值时应考虑以下因素。 目前一般风机出口电压是低压系统，从35 kV侧的等值电路来看，风机及相应的低压电缆相当于一个很大的限流电抗，短路电流无法送出。 风力发电机为异步发电机，当系统短路时，风机出口电压大幅度下降，没有了励磁磁场，则风机无法发电。风机自身具有全面的微机保护。 由于以上特点，在考虑电网继电保护和风电场的继电保护方案时，只需设置速断和过流保护，定值考虑躲过风电场最大负荷电流即可。2.2 电网电压的调整 有些风电场处于电网末端，电压较低，在进行风电场设计时有一项很重要的工作就是变压器电压分接头设计。既要保证风机的出口电压，又要确保线路上其他用户的要求。 在设计时要认真调查不同季节、不同时间（白天与晚上的负荷）距离风电场最近的线路末端节点电压的变化值，并根据该电压值来设计电压分接头，风力发电机作为电源，其电压允许的偏差值为额定电压的+10%至-5%，如果电压低于额定值，则输送同样功率时电流值就会增加，从而引起线路损耗的增加。另一方面，低电压还会引起软启动电流值的增加。在风电场接入电网调试期间，应反复测量变电站低压侧电压，合理选择分接开关位置，以确保风机出口电压在规定的范围之内。2.3 风电场的无功补偿 风电的无功需求特点如下：在停风状态下也保持与电网的联接并从系统吸收无功。 风机的无功需求量随着有功变化而变化，一部分通过自身的无功补偿装置补偿。但在无功补偿的4组固定的容量之间，仍需从电网吸收部分无功。 风电场的无功造成的影响如下：①风电场的无功变化在满发时会抬高风机出口电压，在并网时会在瞬间较大幅度降低出口电压。②对线路及变压器损耗的影响。由于风电场设备长期并网，无论是否发电，变压器都要向系统吸收一定的无功，其数量大约是变压器容量的1%—1.4%。此外，随着风机有功出力的变化，无功需求也在变化，当风机本身的无功补偿不足以补偿这些无功变化时，就需从电网吸收无功，这些无功在流经线路时也会引起线路损耗。风电场中的风机是分散排布的，其间隔距离较大，因此从系统吸收无功所经的线路较长，又会增加一定的线路或变压器损耗。 综上所述，风电场的无功补偿是一项有经济效益的工作，除了风机内的补偿外，在每台箱式变压器低压侧根据变压器的空载电流大小增加一组补偿电容器并长期投入，容量按照变压器空载无功功率选取： 以红松风力发电场用的1 600/10. 5/0. 69箱式变压器为例，空载电流为0. 6%，空载损耗2.11 kW，视在额定功率1 600 kV．A，变压器空载无功约为9. 37 kV -A。 另在35 kV升压站内增加无功补偿装置，以弥补由于出力变化引起的无功变化，从而起到降低线路损耗的作用。3结论 大型风力发电机组在并网时选择合适的继电保护装置、合理地调整电网电压、配备足够的无功补偿装置，就能顺利并网。理论和实践都已证明风力发电的并网过程比较简单，不会对电网产生影响。 本文选自591论文网591LW：专业 代写毕业论文 -致力于代写毕业论文,代写硕士论文,代写论文,代写mba论文,论文代写
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水轮发电机组工作中存在的问题及维护注意点论文
水力发电站已经成为我国当前重要的电力发电方式之一，其在我国电力产业中占有重要的一席之地，也是我国主要的发电方式。保证水力发电站的运行正常关系到我国人民生活的长治久安，关系到我国社会主义事业建设的顺利发展，因此，相关工作人员必须保证水轮发电机组的正常运行，定期对水轮发电机组进行维护，在发现问题的时候尽快进行维修，做好日常设备的管理工作。
1 水轮发电机概述
水轮发电机的主要作用是将水轮机旋转的机械能最终转换成为电能，其结构与性能的好坏对电站的安全、稳定、高效运行起到了至关重要的作用。其组成主要包括定子、转子、机架、推力轴承、导轴承、冷却器、制动器等部件。水轮发电机依照布置方式，可以分为卧式和立式两种。卧式水轮发电机适合中小型、贯流及冲击式水轮机，而一般低、中速的大、中型机组则采用立式发电机。同时，依照推力轴承位置进行划分，其立式发电机又可以分为悬式和伞式两种，推力轴承位于转子上方的发电机称为悬式发电机，其适合用于转速100r/min以上。推力轴承位于转子下方的发电机称为伞式发电机，无上导的成为全伞式，有上导的称为半伞式，其适用于转速在150r/min以下。影响水轮发电机运行的因素主要包括机械振动、电磁振动、水力振动。机械振动的干扰力主要来自机械部分的不平衡力、摩擦力和其他力；电磁振动的干扰力主要来自发电机电器部分的电磁力；水力振动的干扰力来自引水系统和水轮机水力部分的振动。因此，在关注水轮发电机组运行的过程中要注意其影响因素对水轮发电机组所产生的重要干扰，同时在维修、维护的过程中也要注意其影响因素的检测与检查。
2 水轮发电机组运行的常见问题
1） 定子绕组运行温度监测。定子绕组运行温度监测一般情况下通过测温器进行检测，制造厂商在槽内安装电阻型测温计，通过测温计检测设备温度，其监测过程是通过使用特制的线棒埋设热电偶，通过热电偶的热传导作用对温度进行测试，一般进行温度测定的环境为额定工况下，绕组热电温度最高处比槽内线棒间温度高30℃~40℃。
2） 定子绕组绝缘老化。定子绕组绝缘作用非常重要，其能够起到减缓机械老化、减缓电老化、减缓承受热老化的作用，此三者如果作用不好，则会让设备的老化速度加快，对设备的长期使用产生损害。对于机械老化，企业在解决此问题的.时候大多在端部应用环氧适形材料，通过玻璃丝带加固，槽位进行毛毡垫条，双侧打紧槽楔，此方法能够解一时的燃眉之急，但是经过多年的运行之后，其稳定性依然受到挑战，尤其槽楔部分，松动明显，需重新固定。对于电老化，其重点为绝缘体外表面的防晕结构，此结构对于端部和槽部的完善情况还有待改善，绝缘内部的空气消除还没有达到理想目标。对于热老化，则主要考虑对其温度的检测，要注意温度不要超过绝缘体所承受的最高值。
3） 定子绕组绝缘污秽。当前阶段，很多水轮发电机组内部都会出现积灰现象，常年使用所产生的油污也比较严重，积灰与油污的产生对于设备的运行影响较大，同时也会影响铁芯的散热情况，严重情况下还会引发火灾事故。通常在检修过程中，使用压缩空气吹扫，或者使用毛刷、白布与溶剂进行清洁，次清洁方式容易使设备清洁不到位，无法达到更本清洁的目的。
4） 发电机灭火装置。现阶段我国使用的灭火装置大多为水器灭火，灭火设备也多为人为操作进行灭火。灭火应当为在发电机组管控设备出现跳闸情况，管理人员发现设备出现冒烟情况或者闻到有焦糊味道的时候，立即进行灭火操作。首先使用手动关闭灭火装置的渗漏排水阀，之后打开供水阀，保证水源的充足供应，启动消防阀，同时要对发电机的孔盖和门进行关闭，给水延续到发电机下部盖板已经漏水为止。但是当前阶段对于供水阀、排水阀、消防阀的检修不到位，在使用过程中发现阀门无法使用，引起火势蔓延。
3 水轮发电机组的维护要点分析
3.1 做好设备检查工作
做好设备的定时检查和巡回检查能够保证及时发现问题，及时对问题进行解决，保证水轮发电机组的正常高效运行。在进行检查和巡回检查的时候要注意以下问题。1） 对水轮发电机组的运行参数做好记录，其运行参数必须在规定的范围之内，如发现运行参数超出范围应当进行及时记录，并进行及时检查。2） 对一次回路、二次回路的连接处进行检查和记录，确定连接处没有发热、变色现象，电流、电压是否正常、稳定，有无异响，油断路器部位有无漏油情况，油色、油位是否正常。3） 发电机有没有不正常的声响，水轮机的声音是否正常，如发现有不正常声音出现应立即进行检查与检修。4） 对发电机进行异味检查，如出现焦臭味道则说明发电机出现异常情况，应对其进行检查与维护。同时，还要对发电机的摆动和振动进行检查和检测，查看器摆动幅度已经振动情况。5） 对水轮发电机组本身进行检查，查看器轴承温度是否有发热情况，如果出现局部过热也属于不正常现象，日常检查可以用手背进行测试，感觉不烫手即可，如果必要也可以使用专业工具进行测试，确保其温度正常。6） 检查各个部位的电刷，电刷部位只允许有少量火花产生，超过范围值则属于不正常，需进行故障排除。
3.2 做好日常清扫工作
根据水轮发电机组的运行情况做好日常的清扫工作，正常来说每天都应当对其进行打扫与检查，保证设备的正常运行与清洁。在对设备进行清扫的时候要注意清扫设备的积灰和油污，避免因为积灰和油污给设备带来损害，影响设备的正常运转，及时清扫影响设备运转的隐患。
3.3 做好用油管理
水轮发电机组的用油情况比较突出，做好设备的用油管理也是设备正常运行的必要条件。1） 对设备的用油情况做好记录，及时观察设备用油的状态，避免设备用油过程中掺入水分和杂质，降低用油纯度，对设备造成损害。2） 对设备的使用油做好记录，对设备专用油做好管理，避免设备在使用油的时候见油就用，有的甚至把机械油与绝缘油混合使用，对设备造成严重损害。杜绝此情况应当设定专门管理人员对油进行管理，机械油与绝缘油分门别类进行管理，保证设备的用油适当。
4 结语
水轮发电机组的正常运行对于整个发电站来说影响重大，其关系到我国水电站的经济效益。因此，做好设备的运行管理与维护非常重要，其不仅仅关系到水电站的长久发展，更关系到我国社会主义的实现。发电站应当对此引起高度重视，结合实践对设备进行管理与维护，让水轮发电机组更好的为水电站服务，更好的为祖国社会现代化建设服务。
[参考文献]
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