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，發電機的功率因數是經常調整的一個參數，怎樣根據水電站季節性水量變化較大、發電機負荷不均的特點，合理地調整發電機功率因數，滿足系統無功負荷的需求，解決在滿負荷運行時發電機端電壓偏高的問題。對水電站的安全運行及提高電站的經濟效益，有著重要的意義。

　　博愛縣丹東水電站是丹河流域梯級開發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水輪發電機組。發電機額定電壓為6.3kV，發電機功率因數為0.8，三臺發電機均為同步發電機。電站年發電量1400萬kW?h。1995年與大電網并網，同時電站有獨立的自供區。每年上網與自供負荷的比例為三比一。
　　由于電站的供電系統有兩個部分組成，電站必須合理調整發電機的功率因數，以滿足兩個系統對無功的需求。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，無功負荷需求量也大。10kV線路上和400V低壓用戶均未安裝電容器。如用安裝電容器來補償無功，提高自供區內線路的功率因數，一次性投資大，電容器運行維護費用高，經常還會出現"過補"現象。因此通過對電站發電機功率因數進行適時調整，補充自供區線路的無功負荷，提高線路的經濟運行，較為合理。并網負荷的功率因數，電力部門的要求也十分嚴格，規定功率因數必須為0.8。如少發無功處罰、多發無功獎勵，獎罰以0.8為標準，低0.01獎當月上網電費的0.1%，高0.01罰當月上網電費的0.5%，即獎一罰五的規定。電力部門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，合理地調整發電機的功率因數，每年不但保證自供區無功負荷的需要，而且還受電網多發無功的獎勵。
　　合理調整發電機的功率因數，必須注意幾個問題，即針對不同運行季節的特點，正確地進行調整。
　　對于徑流式沒有調節能力的小水電站，在雨季水量充足時，電站內多臺機組都能滿負荷運行，這時應把發電機的功率因數調到0.85～0.9左右，讓發電機多發有功，少發無功。《發電機運行規程》中規定：功率因數以0.8為宜，不得超過0.95，必要時方可在功率因數為1的情況下運行。說明功率因數調整稍高一點符合規程要求。另一方面，在滿足負荷運行時，功率因數不宜調得太低。這是因為，當發電機的功率因數從額定值到零的范圍內變動時，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，定子電流的無功分量也愈大，轉子電流也愈大，這可能使轉子線圈溫度超過允許溫升，所以在滿負荷運行時必須把發電機的功率因數調高。
　　汛期水量充足時水電站提高功率因數運行，多發有功、少發無功，對于電網也是可行的。因在汛期機組開的多，電網的無功負荷也相對過剩，并不會因小水電站機組在汛期功率因數適當提高了，電網內的無功負荷就會減少很多。如一旦電網功率因數太低，可以臨時投入電容器裝置，進行無功補償。
　　并網運行的水電站，在汛期水量充足機組滿負荷運行時，經常會出現發電機端電壓過高的現象，如端電壓過高，功率因數也應適當提高。但端電壓過高時，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負荷運行時，端電壓最高達到7.2kV，高出額定電壓6.3kV的14%。根據統計，目前很多上網運行的小水電站，都存在有上述現象，端電壓過高，影響了水電站的安全運行，容易引發各類事故的發生，電器設備元、器件容易擊穿燒毀。端電壓過高，對于運行年限長，絕緣老化或機組有潛在性絕緣缺陷的發電機，會引起絕緣擊穿，嚴重時造成發電機著火或冒煙。當端電壓高于105%額定電壓時，由于磁通飽和，使發電機的鐵損增加，鐵芯發熱，發電機效率下降，加速絕緣老化。由于端電壓過高，不得不減少機組負荷，棄水發電，浪費寶貴的水力資源，影響了電站的經濟效益。適當提高發電機的功率因數，可使發電機的端電壓降低，但不能解決端電壓過高的根本問題，端電壓過高是由以下幾方面引起的：①電網在汛期時負荷出現供大于求現象，特別是無功負荷過剩，提高了電網電壓，使發電機出口電壓升高；②電站并網線路線損超過規定，造成線路壓降大；③兩端的變壓器分接開關位置選擇的不當。根據以上情況，電站應對線路進行改造，對分接開關位置進行重新調整。

　　并網運行的水電站，由于在枯水期來水量減小，機組都不能滿負荷運行，這時可以把發電機功率因數調低到0.7～0.75左右。在有功不變的情況下，盡量多發無功。我們丹東電站在枯水期運行時，總負荷只有1400～1500kW。這時讓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，同時還有1臺1250kW機組在停運狀態。由于在枯水期大電網系統的功率因數也相對較低，也需用投入電容器的辦法來補償無功的不足。根據這種情況，我們積極向電網部門建議，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送無功有以下條件：①機組為臥式機組，機組中心線高于尾水位1.9m，不需要向尾水管壓氣，就可達到調相運行的目的；②電站并網為10kV并網，距大電網升壓站僅有3km，處在負荷的中心，向大電網補償無功的技術條件允許，電力部門可以按無功電量計算電費，這樣電站可以充分利用枯水期水少機不停，提高電站的經濟效益。
　　當發電機在低功率因數下運行時，運行人員必須認真監視發電機的溫升情況，做到隨時調整，防止溫升超過允許值。
　　當發電機在調相運行時，如果電站尾水位高于水輪機的中心線，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，受到較大阻力，要消耗一定有功。電站還應計算1kW?h有功能發幾kW?h無功，做到調相的經濟運行。同時要加強與電網調度的聯系，按照電網功率因數的變化增減無功負荷。