檢測接地電阻讀數不準確的研究

檢測接地電阻讀數不準確的研究

在水電站的運行工作中，發(fā)電機的功率因數是經(jīng)常調整的一個(gè)參數，怎樣根據水電站季節性水量變化較大、發(fā)電機負荷不均的特點(diǎn)，合理地調整發(fā)電機功率因數，滿(mǎn)足系統無(wú)功負荷的需求，解決在滿(mǎn)負荷運行時(shí)發(fā)電機端電壓偏高的問(wèn)題。對水電站的安全運行及提高電站的經(jīng)濟效益，有著(zhù)重要的意義。

　　博愛(ài)縣丹東水電站是丹河流域梯級開(kāi)發(fā)的一座引水式水電站，電站總裝機容量為3130kW，其中有兩臺為1250kW和一臺630kW水輪發(fā)電機組。發(fā)電機額定電壓為6.3kV，發(fā)電機功率因數為0.8，三臺發(fā)電機均為同步發(fā)電機。電站年發(fā)電量1400萬(wàn)kW?h。1995年與大電網(wǎng)并網(wǎng)，同時(shí)電站有獨立的自供區。每年上網(wǎng)與自供負荷的比例為三比一。
　　由于電站的供電系統有兩個(gè)部分組成，電站必須合理調整發(fā)電機的功率因數，以滿(mǎn)足兩個(gè)系統對無(wú)功的需求。在電站自供區內，共安裝有變壓器容量3000kVA，變壓器近40臺，而且多為老式高耗能變壓器，用電負荷變化大，無(wú)功負荷需求量也大。10kV線(xiàn)路上和400V低壓用戶(hù)均未安裝電容器。如用安裝電容器來(lái)補償無(wú)功，提高自供區內線(xiàn)路的功率因數，一次性投資大，電容器運行維護費用高，經(jīng)常還會(huì )出現"過(guò)補"現象。因此通過(guò)對電站發(fā)電機功率因數進(jìn)行適時(shí)調整，補充自供區線(xiàn)路的無(wú)功負荷，提高線(xiàn)路的經(jīng)濟運行，較為合理。并網(wǎng)負荷的功率因數，電力部門(mén)的要求也十分嚴格，規定功率因數必須為0.8。如少發(fā)無(wú)功處罰、多發(fā)無(wú)功獎勵，獎罰以0.8為標準，低0.01獎當月上網(wǎng)電費的0.1%，高0.01罰當月上網(wǎng)電費的0.5%，即獎一罰五的規定。電力部門(mén)的規定雖然十分嚴格，但我們電站在不同季節，根據水量和負荷變化的特點(diǎn)，合理地調整發(fā)電機的功率因數，每年不但保證自供區無(wú)功負荷的需要，而且還受電網(wǎng)多發(fā)無(wú)功的獎勵。
　　合理調整發(fā)電機的功率因數，必須注意幾個(gè)問(wèn)題，即針對不同運行季節的特點(diǎn)，正確地進(jìn)行調整。
　　對于徑流式?jīng)]有調節能力的小水電站，在雨季水量充足時(shí)，電站內多臺機組都能滿(mǎn)負荷運行，這時(shí)應把發(fā)電機的功率因數調到0.85～0.9左右，讓發(fā)電機多發(fā)有功，少發(fā)無(wú)功?！栋l(fā)電機運行規程》中規定：功率因數以0.8為宜，不得超過(guò)0.95，必要時(shí)方可在功率因數為1的情況下運行。說(shuō)明功率因數調整稍高一點(diǎn)符合規程要求。另一方面，在滿(mǎn)足負荷運行時(shí)，功率因數不宜調得太低。這是因為，當發(fā)電機的功率因數從額定值到零的范圍內變動(dòng)時(shí)，它的有功出力應根據轉子電流的允許值而適當降低，因功率因數愈低，定子電流的無(wú)功分量也愈大，轉子電流也愈大，這可能使轉子線(xiàn)圈溫度超過(guò)允許溫升，所以在滿(mǎn)負荷運行時(shí)必須把發(fā)電機的功率因數調高。
　　汛期水量充足時(shí)水電站提高功率因數運行，多發(fā)有功、少發(fā)無(wú)功，對于電網(wǎng)也是可行的。因在汛期機組開(kāi)的多，電網(wǎng)的無(wú)功負荷也相對過(guò)剩，并不會(huì )因小水電站機組在汛期功率因數適當提高了，電網(wǎng)內的無(wú)功負荷就會(huì )減少很多。如一旦電網(wǎng)功率因數太低，可以臨時(shí)投入電容器裝置，進(jìn)行無(wú)功補償。
　　并網(wǎng)運行的水電站，在汛期水量充足機組滿(mǎn)負荷運行時(shí)，經(jīng)常會(huì )出現發(fā)電機端電壓過(guò)高的現象，如端電壓過(guò)高，功率因數也應適當提高。但端電壓過(guò)高時(shí)，為了保證機組的安全運行，必須減少機組的出力。如我們丹東水電站，在前幾年汛期三臺機組滿(mǎn)負荷運行時(shí)，端電壓最高達到7.2kV，高出額定電壓6.3kV的14%。根據統計，目前很多上網(wǎng)運行的小水電站，都存在有上述現象，端電壓過(guò)高，影響了水電站的安全運行，容易引發(fā)各類(lèi)事故的發(fā)生，電器設備元、器件容易擊穿燒毀。端電壓過(guò)高，對于運行年限長(cháng)，絕緣老化或機組有潛在性絕緣缺陷的發(fā)電機，會(huì )引起絕緣擊穿，嚴重時(shí)造成發(fā)電機著(zhù)火或冒煙。當端電壓高于105%額定電壓時(shí)，由于磁通飽和，使發(fā)電機的鐵損增加，鐵芯發(fā)熱，發(fā)電機效率下降，加速絕緣老化。由于端電壓過(guò)高，不得不減少機組負荷，棄水發(fā)電，浪費寶貴的水力資源，影響了電站的經(jīng)濟效益。適當提高發(fā)電機的功率因數，可使發(fā)電機的端電壓降低，但不能解決端電壓過(guò)高的根本問(wèn)題，端電壓過(guò)高是由以下幾方面引起的：①電網(wǎng)在汛期時(shí)負荷出現供大于求現象，特別是無(wú)功負荷過(guò)剩，提高了電網(wǎng)電壓，使發(fā)電機出口電壓升高；②電站并網(wǎng)線(xiàn)路線(xiàn)損超過(guò)規定，造成線(xiàn)路壓降大；③兩端的變壓器分接開(kāi)關(guān)位置選擇的不當。根據以上情況，電站應對線(xiàn)路進(jìn)行改造，對分接開(kāi)關(guān)位置進(jìn)行重新調整。

　　并網(wǎng)運行的水電站，由于在枯水期來(lái)水量減小，機組都不能滿(mǎn)負荷運行，這時(shí)可以把發(fā)電機功率因數調低到0.7～0.75左右。在有功不變的情況下，盡量多發(fā)無(wú)功。我們丹東電站在枯水期運行時(shí)，總負荷只有1400～1500kW。這時(shí)讓1臺1250kW機組帶900～1000kW負荷，630kW機組帶400～500kW負荷，功率因數都調整到0.75以下，同時(shí)還有1臺1250kW機組在停運狀態(tài)。由于在枯水期大電網(wǎng)系統的功率因數也相對較低，也需用投入電容器的辦法來(lái)補償無(wú)功的不足。根據這種情況，我們積極向電網(wǎng)部門(mén)建議，把停運的1250kW機組做調相運行。我們電站機組調相運行為電網(wǎng)送無(wú)功有以下條件：①機組為臥式機組，機組中心線(xiàn)高于尾水位1.9m，不需要向尾水管壓氣，就可達到調相運行的目的；②電站并網(wǎng)為10kV并網(wǎng)，距大電網(wǎng)升壓站僅有3km，處在負荷的中心，向大電網(wǎng)補償無(wú)功的技術(shù)條件允許，電力部門(mén)可以按無(wú)功電量計算電費，這樣電站可以充分利用枯水期水少機不停，提高電站的經(jīng)濟效益。
　　當發(fā)電機在低功率因數下運行時(shí)，運行人員必須認真監視發(fā)電機的溫升情況，做到隨時(shí)調整，防止溫升超過(guò)允許值。
　　當發(fā)電機在調相運行時(shí)，如果電站尾水位高于水輪機的中心線(xiàn)，應當注意向尾水管內壓氣，保證蝸殼內不充水。如蝸殼內有水流，機組在旋轉時(shí)，受到較大阻力，要消耗一定有功。電站還應計算1kW?h有功能發(fā)幾kW?h無(wú)功，做到調相的經(jīng)濟運行。同時(shí)要加強與電網(wǎng)調度的聯(lián)系，按照電網(wǎng)功率因數的變化增減無(wú)功負荷。