发电机进相运行时厂用400V母线电压偏低问题分析与处理

陈桂华 张海鹏

摘要：调整负荷、降低线路电压，提高电网经济运行能力是发电厂机组进相运行的目标，但是节日期间发电机深度进相运行时，部分厂用400V母线电压明显偏低，影响设备安全运行。因此，为了保证厂用电系统安全运行和释放机组进相运行的能力，文中讨论了调整变压器分接头的方法来提高400V厂用电电压的方法，并在实际生产中得到了验证。

关键词：进相 400V母线;电压;分接头;提高

0  概述

随着电力系统大容量发电机组迅速增多，新能源机组迅猛发展，高压输电线路越来越长，造成电网末端电压升高。另外，随着国民经济大力发展，居民用电负荷大比例增加，电网负荷发生变化。 特别是夏季高温或冬季低温时期高峰时段用电负荷特别大，导致系统电压降低，而低谷时段用电负荷较低，导致系统电压升高。因此，为了保证电网电压在许可范围内，需要各电厂的发电机组适时进相运行。

某厂两台660MW超超临界发电机组，机端额定电压为22KV，分别通过主变与 220kV 系统母线相连，厂用电系统是每台机组由各自的厂高变提供 6kV 的厂用电，再经过厂低变和其它专用变压器提供 400V系统的厂用电。在机组进相运行时，部分400V厂用电压偏低接近361V下限。 本文通过试验数据，结合生产过程中遇到的问题，分析出制约发电机进相运行的因素，提出并验证了解决方案，进一步提高机组的进相能力，更好地满足调度下达的进相要求。

1发电机深度进相运行厂用电系统母线电压运行状况

某厂5、6号机组实际最大进相运行能力分别为-163Mvar、-145Mvar，实际进相运行能力见表1。

5. 6号发电机深度进相运行时，检查发电机功角最大54度，满足发电机深度进相运行静态稳定功角不大于70度要求，5号发电机定子端部铁芯温度最大值118度，6号发电机端部铁芯温度最大值91度，均不超过120度的要求，但是各段电压均有下降，400V厂用电电压部分接近361V，表1

表2、表3分别列出了5、6号发电机组带厂用电运行时深度进相运行工况，说明在进相过程中随着机端电压下降，6KV母线电压有所下降但满足不低于5.7KV的要求，但是6KV厂用电5A段、6A段、公用A段、公用B段、400V厂用电锅炉PC 5A段、汽机PC 5A段、锅炉PC 6A段汽机PC 6A段、码灰PC A段、码灰PC B段电压下降较多，主要是由于其中6KV公用A段接于6KV5A段，6KV公用B段接于6KV6A段，负载较多导致电压相对低，并导致接于6KV5A、6A段的锅炉PC 5A段、6A段、汽机PC5A段、6A段，接于6KV公用A、B段的码灰段电压偏低，在机组深度进相运行时，电压已接近甚至达到下限361V，严重影响机组、设备安全生产运行。因此，考虑釆用调整变压器分接头的方式来增加400V厂用段母线电压， 以满足机组深度进相运行时设备安全运行。

2提高厂用400V母线电压方法分析

通过调整变压器分接头提高厂用400V母线电压有三种方案：1）调整主变分接头;2）调整高厂变分接头;3）调整低压厂变分接头。 某厂高压厂用电母线电压等级为6kV，低压厂用电母线电压等级为400V。主变、高厂变、低压厂变均属于无载调压变压器，目前主变分接头位置在第4档，变比为236/22 kV。高厂变分接头位置在第4档，变比为21.45/6kV;400V厂用变压器分接头位置均在第3档，变比为6.3/0. 4 kV。

2.1调整主变分接头位置

将主变分接头调至第5档，变比变为229.9/22kV，以提高机端电压，从而抬高6KV母线电压，改善400V厂用母线电压。理论计算抬高6KV母线电压约0.17KV，400V电压约10.6V。表3列出了主变分接头调整后通过理论计算结合实际运行状况得出的220KV母线电压处于232KV和227KV运行时，不同电压等级的厂用母线电压实际运行最低、最高运行值。

表3说明经过调整主变分接头使发电机深度进相运行时可以使汽机PC、锅炉PC、码灰PC等400V母线电压得到明显改善，但是调整主变分接头将导致机组正常运行时其它400母线电压偏高，甚至越过上限，对设备安全运行不利。

2.2调整厂高变分接头位置

将厂高变分接头调至第5档，变比变为20.9/6 kV，以提升6KV母线电压从而改善厂用400V母线电压，理论计算抬高6KV母线电压约0.16KV，抬高400V母线电压约10.5V，表4列出了高厂变分接头调整后，表4假设调整厂高变分接头前后相同工况下机端电压不变，通过理论计算结合实际运行状况得出的得出的220KV母线电压处于227～232KV运行时，不同电压等级的厂用母线电压最低、最高运行值。

表4说明经过调整高厂变分接头，同样可以解决发电机深度进相运行时汽机PC、锅炉PC、码灰PC等400V母线电压低的问题。但是，调整高厂变分接头也将导致机组正常运行时其它400母线电压偏高，甚至越过上限，不利于低压设备安全运行。

另外，如果调整了某一机组的高厂分接头，另一台机组高厂变分接头不调整，将导致机组正常运行时，两台机组6KV母线电压存在0.16KV偏差，因此分别接于5、6号机6KV母线的6KV公用A、B母线间同样存在0.16KV的电压差，对6KV公用段厂用电源同期切换不利，而且为两台机组提供备用厂用电的启动变分接头位置也难以合理放置。

因此，此方法也不合适。

2.3调整低压厂变分接头位置

仅对汽机、锅炉以及脱硫的低压厂变分接头调整值第4档，变比为6.15/0.4kV。假设调整低压厂变分接头前后6KV母线电压不变，理论计算抬高相应400V电压约9.7V。表5统计了结合实际运行状况通过理论计算得出的得出的220KV母线电压处于227～232KV运行时，汽机、锅炉以及脱硫的低压厂变分接头调整为第4档时不同电压等级的厂用母线电压最低、最高运行值。可以看出400V母线电压可以控制在合理范围运行。

按照以上分析，后续按照2.3方法对5号和6号机组汽机、锅炉、码灰等低压厂变分接头进行了调整。表6单独列出了5、6号机组低压厂变分接头调整前后厂用400V母线的实际电压值。

数据说明在相同进相工况下，机组汽机、锅炉和码灰段400V母线电压得到有效提高。 另外，在高峰时期和低谷时期机组迟相运行工况下，厂用400V母线电压均保持在正常工作电压范围内。说明调整低压厂变分接头提高厂用400V母线电压是成功的。

3 结束语

由于电厂400V母线电压在机组进相运行时严重偏低，严重影响厂用低压设备的安全运行，也對机组进相能力有一定影响。本文讨论了通过改变变压器分接头提高400V母线电压的方法，经过实践验证该方法的可行性，有效地改善了机组进相时厂用400V母线电压偏低的情况，有效地改善了机组进相时厂用400V母线电压偏低的情况，提高了厂用辅机安全运行的稳定性。

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作者简介：1. 陈桂华（1974-），男，工程师，江苏盐城人，从事火力发电厂电气运行管理工作。2. 张海鹏（1975-），男，助理工程师，技师，江苏盐城人，从事火力发电厂电气运行工作。