调相运行简介

以小水电供电为主的县，不论是与大电网并网运行，还是以县为单位形成独立小电网， 其无功不足的状况是同样存在的。但是，不少县级电网忽视了利用水电站的水轮发电机组调相运行，向电网输送无功来弥补电网无功的不足。水电站调相运行有不分开和分开两种方式 。

将未分开的水轮发电机组作调相运行，其运行操作、维护管理十分方便易行。首先开启水轮机导水叶，使机组转速逐渐达到额定值。再按照发电机运行时的并车步骤及操作方法，将机组并入电网运行。然后随之将水轮机导水叶逐渐关小直至全关，停止向水轮机供水。根据电网的无功余、缺状况，调整发电机转子励磁电流的大小，使机组处于“过激”或“欠激”状态下运行，机组便根据电网的需要输出感性或容性无功，弥补电网无功的不足。

对较长时间或专门用作调相运行的水轮发电机组，为了减少有功的消耗和水轮机的磨损， 应将水轮机与发电机的联接分开，用发电机作为调相机运行。对这种发电机与水轮机分离的状况，必须采用其他方法或另用专门的电动机来带动发电机，所以启动、并网等操作，就与不分离状况有较大的区别。

采用分离后的发电机作调相运行，通常用得较多的启动方法是所谓“异步启动”。即将三相电源直接加到需要启动的调相机三相定子绕组上，在工频电压的作用之下，借助于异步转矩的作用来启动调相机并加速。调相机异步启动的瞬间，相当于向电网投入了一台感应电动机，将对电网产生较大的冲击，使电网电压大幅度下降。为了减小调相机启动时对电网的冲击，使电网电压能维持在一定数值之上，必须设法限制调相机的启动电流值。为此，可采取异步电动机投运时所用的降压启动方法来启动调相机。

调相机的降压启动，一般是在调相机与电网之间串入一组容量一定的电阻或电抗，来达到降低启动电压的目的。当然也可采用自耦变压器将电源电压降低之后，供调相机启动。

对设置有预防机组飞车之用的水电阻的农村水电站，可经过适当的调整和接线后，利用水电阻作为调相机启动的降压电阻。

根据运行经验和有关资料的介绍，应根据电网和调相机的实际情况，将调相机的启动电压控制在该发电机额定电压的50%～75%为佳。

调相机在投入启动直至达到同步转速的过程是先将励磁绕组经过一个约10倍于励磁绕组电阻短接，启动时在其励磁绕组中产生感应电压，且感应电压值与其“转差”成正比。当转速达到同步转速时(即转差为零)，其感应电压也为零。所以调相机作异步启动后，当控制盘上励磁电压表指示为零(或接近零)时，即说明调相机的转速已接近同步转速。此时可将短路电阻断开，并向转子绕组输入直流励磁电流，使调相机在其同步转矩的作用下被拉入同步。随之根据电网的需要，继续调整励磁电流的大小，调相机便向电网送出所需的无功 。

以小水电供电为主的县级电网，在枯水期可以利用水电站多余的机组转变为调相运行，向电网发送无功。但是在其他季节，电站为了多发有功以减少弃水，则无空闲机组进行调相运行，使电网无功缺额迅速增大，这种现象必须予以克服。

（1）设置专用调相机组。农村水电站在规划设计时，是不考虑设置任何备用容量的。为了满足县电网对无功的需要(特别是丰水期)，建议农村水电站根据各自的具体情况，设置一定容量的专用调相机组，并兼作水电站的备用容量。

对于无调节径流式水电站，因水电站无调节能力，水电站发电(有功)运行完全取决于天然来水情况，为了使该类农村水电站在非枯水期也能向电网输送足够的无功，以弥补电网无功的不足，就应根据电站及电网的实际情况，硬性规定其设置一定容量的专用调相机组。

（2）专用调相机组的容量。对靠近负荷中心和处在县电网末端的农村水电站，可考虑设置容量为电站总装机容量50%左右的专用调相机组，以便就近向电力用户供应无功，这对县电网降损节能和提高县电网末端运行电压、改善供电质量是极为有利的。

发电机组在设计时已考虑了不利于正常运行的因素，允许发电机做短时间的进相运行，但不同结构的发电机组在做进相运行时都可能表现出较大的差异。一般发电机在进相运行后，都会出现端部的漏磁比正常情况时有所增加。端部稳定升高，而产生振动，而且进相深度越大，端部温度就越高。进相运行对发电机组的不良影响比较复杂，需要长时间运行才能发现问题。但在检修时，应仔细检查子绕组的上下端部，铁心齿顶，线棒出槽口处和压指部分有无异常 。2100433B