調(diào)相運(yùn)行使用專用調(diào)相機(jī)克服機(jī)組緊缺的狀況

以小水電供電為主的縣級(jí)電網(wǎng)，在枯水期可以利用水電站多余的機(jī)組轉(zhuǎn)變?yōu)檎{(diào)相運(yùn)行，向電網(wǎng)發(fā)送無功。但是在其他季節(jié)，電站為了多發(fā)有功以減少棄水，則無空閑機(jī)組進(jìn)行調(diào)相運(yùn)行，使電網(wǎng)無功缺額迅速增大，這種現(xiàn)象必須予以克服。

（1）設(shè)置專用調(diào)相機(jī)組。農(nóng)村水電站在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，是不考慮設(shè)置任何備用容量的。為了滿足縣電網(wǎng)對(duì)無功的需要(特別是豐水期)，建議農(nóng)村水電站根據(jù)各自的具體情況，設(shè)置一定容量的專用調(diào)相機(jī)組，并兼作水電站的備用容量。

對(duì)于無調(diào)節(jié)徑流式水電站，因水電站無調(diào)節(jié)能力，水電站發(fā)電(有功)運(yùn)行完全取決于天然來水情況，為了使該類農(nóng)村水電站在非枯水期也能向電網(wǎng)輸送足夠的無功，以彌補(bǔ)電網(wǎng)無功的不足，就應(yīng)根據(jù)電站及電網(wǎng)的實(shí)際情況，硬性規(guī)定其設(shè)置一定容量的專用調(diào)相機(jī)組。

（2）專用調(diào)相機(jī)組的容量。對(duì)靠近負(fù)荷中心和處在縣電網(wǎng)末端的農(nóng)村水電站，可考慮設(shè)置容量為電站總裝機(jī)容量50%左右的專用調(diào)相機(jī)組，以便就近向電力用戶供應(yīng)無功，這對(duì)縣電網(wǎng)降損節(jié)能和提高縣電網(wǎng)末端運(yùn)行電壓、改善供電質(zhì)量是極為有利的。

對(duì)較長時(shí)間或?qū)ｉT用作調(diào)相運(yùn)行的水輪發(fā)電機(jī)組，為了減少有功的消耗和水輪機(jī)的磨損， 應(yīng)將水輪機(jī)與發(fā)電機(jī)的聯(lián)接分開，用發(fā)電機(jī)作為調(diào)相機(jī)運(yùn)行。對(duì)這種發(fā)電機(jī)與水輪機(jī)分離的狀況，必須采用其他方法或另用專門的電動(dòng)機(jī)來帶動(dòng)發(fā)電機(jī)，所以啟動(dòng)、并網(wǎng)等操作，就與不分離狀況有較大的區(qū)別。

采用分離后的發(fā)電機(jī)作調(diào)相運(yùn)行，通常用得較多的啟動(dòng)方法是所謂“異步啟動(dòng)”。即將三相電源直接加到需要啟動(dòng)的調(diào)相機(jī)三相定子繞組上，在工頻電壓的作用之下，借助于異步轉(zhuǎn)矩的作用來啟動(dòng)調(diào)相機(jī)并加速。調(diào)相機(jī)異步啟動(dòng)的瞬間，相當(dāng)于向電網(wǎng)投入了一臺(tái)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，將對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生較大的沖擊，使電網(wǎng)電壓大幅度下降。為了減小調(diào)相機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊，使電網(wǎng)電壓能維持在一定數(shù)值之上，必須設(shè)法限制調(diào)相機(jī)的啟動(dòng)電流值。為此，可采取異步電動(dòng)機(jī)投運(yùn)時(shí)所用的降壓?jiǎn)?dòng)方法來啟動(dòng)調(diào)相機(jī)。

調(diào)相機(jī)的降壓?jiǎn)?dòng)，一般是在調(diào)相機(jī)與電網(wǎng)之間串入一組容量一定的電阻或電抗，來達(dá)到降低啟動(dòng)電壓的目的。當(dāng)然也可采用自耦變壓器將電源電壓降低之后，供調(diào)相機(jī)啟動(dòng)。

對(duì)設(shè)置有預(yù)防機(jī)組飛車之用的水電阻的農(nóng)村水電站，可經(jīng)過適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和接線后，利用水電阻作為調(diào)相機(jī)啟動(dòng)的降壓電阻。

根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和有關(guān)資料的介紹，應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)和調(diào)相機(jī)的實(shí)際情況，將調(diào)相機(jī)的啟動(dòng)電壓控制在該發(fā)電機(jī)額定電壓的50%～75%為佳。

調(diào)相機(jī)在投入啟動(dòng)直至達(dá)到同步轉(zhuǎn)速的過程是先將勵(lì)磁繞組經(jīng)過一個(gè)約10倍于勵(lì)磁繞組電阻短接，啟動(dòng)時(shí)在其勵(lì)磁繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電壓，且感應(yīng)電壓值與其“轉(zhuǎn)差”成正比。當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到同步轉(zhuǎn)速時(shí)(即轉(zhuǎn)差為零)，其感應(yīng)電壓也為零。所以調(diào)相機(jī)作異步啟動(dòng)后，當(dāng)控制盤上勵(lì)磁電壓表指示為零(或接近零)時(shí)，即說明調(diào)相機(jī)的轉(zhuǎn)速已接近同步轉(zhuǎn)速。此時(shí)可將短路電阻斷開，并向轉(zhuǎn)子繞組輸入直流勵(lì)磁電流，使調(diào)相機(jī)在其同步轉(zhuǎn)矩的作用下被拉入同步。隨之根據(jù)電網(wǎng)的需要，繼續(xù)調(diào)整勵(lì)磁電流的大小，調(diào)相機(jī)便向電網(wǎng)送出所需的無功 。

將未分開的水輪發(fā)電機(jī)組作調(diào)相運(yùn)行，其運(yùn)行操作、維護(hù)管理十分方便易行。首先開啟水輪機(jī)導(dǎo)水葉，使機(jī)組轉(zhuǎn)速逐漸達(dá)到額定值。再按照發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)的并車步驟及操作方法，將機(jī)組并入電網(wǎng)運(yùn)行。然后隨之將水輪機(jī)導(dǎo)水葉逐漸關(guān)小直至全關(guān)，停止向水輪機(jī)供水。根據(jù)電網(wǎng)的無功余、缺狀況，調(diào)整發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流的大小，使機(jī)組處于“過激”或“欠激”狀態(tài)下運(yùn)行，機(jī)組便根據(jù)電網(wǎng)的需要輸出感性或容性無功，彌補(bǔ)電網(wǎng)無功的不足。

以小水電供電為主的縣，不論是與大電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，還是以縣為單位形成獨(dú)立小電網(wǎng)， 其無功不足的狀況是同樣存在的。但是，不少縣級(jí)電網(wǎng)忽視了利用水電站的水輪發(fā)電機(jī)組調(diào)相運(yùn)行，向電網(wǎng)輸送無功來彌補(bǔ)電網(wǎng)無功的不足。水電站調(diào)相運(yùn)行有不分開和分開兩種方式 。

發(fā)電機(jī)組在設(shè)計(jì)時(shí)已考慮了不利于正常運(yùn)行的因素，允許發(fā)電機(jī)做短時(shí)間的進(jìn)相運(yùn)行，但不同結(jié)構(gòu)的發(fā)電機(jī)組在做進(jìn)相運(yùn)行時(shí)都可能表現(xiàn)出較大的差異。一般發(fā)電機(jī)在進(jìn)相運(yùn)行后，都會(huì)出現(xiàn)端部的漏磁比正常情況時(shí)有所增加。端部穩(wěn)定升高，而產(chǎn)生振動(dòng)，而且進(jìn)相深度越大，端部溫度就越高。進(jìn)相運(yùn)行對(duì)發(fā)電機(jī)組的不良影響比較復(fù)雜，需要長時(shí)間運(yùn)行才能發(fā)現(xiàn)問題。但在檢修時(shí)，應(yīng)仔細(xì)檢查子繞組的上下端部，鐵心齒頂，線棒出槽口處和壓指部分有無異常 。2100433B