發電機勵磁系統處於過勵磁狀態時，既向系統輸送有功功率又輸送無功功率，功率因數為正，這種運行狀態稱為遲相運行，也稱滯相運行。調相機是一種用來傳送或吸收無功功率的無功功率發電機。調相機主要用於調節無功電壓，以保證電網電能質量及系統穩定。調相機主要通過進相運行方式來調節電網無功電壓。
基本介紹
- 中文名：遲相運行
- 外文名：Late phase operation
- 學科：電力工程
- 領域：能源
- 別稱：滯相運行
- 出現於：調相機
簡介,基本原理,調相機定轉子端部發熱增加,調節器調節能力,總結,
簡介
調相機是一種用來傳送或吸收無功功率的無功功率發電機。調相機主要用於調節無功電壓，以保證電網電能質量及系統穩定。調相機主要通過進相運行方式來調節電網無功電壓。然而電網有時會出現無功功率過剩，使電壓升高(如夜間)的情況，此時需通過遲相運行來吸收過剩感性無功功率，降低無功電壓。
由於過去從未在遲相運行狀態下做過試驗，對機組承受能力及運行狀況產生疑慮，因此，對能否遲相運行有不同的看法。為提高調相機運行的靈活性，充分發揮調相機的調相作用，滿足系統安全穩定運行要求，有必要對調相機遲相運行可行性進行分析，尋求正確結論。
基本原理
同步電機有3種運行狀態：發電機運行、調相機運行、電動機運行。根據功角特性可知，當δ<0（其絕對值很小）P≈0時，同步電機從電網吸收很小的有功功率，以補償空載損耗和維持電機的同步旋轉，主要用來傳送或吸收無功功率，此時就為調相機運行狀態。因此，調相機運行實質上是同步發電機運行於同步電動機的一種特殊空載)運行狀態。同步調相機正是根據這一種特殊運行狀態而專門設計的無功功率發電機，是一種不帶機械負載空載運行)的同步電動機。工作範圍是δ=0，p≈0。
調相機定轉子端部發熱增加
當調相機由進相變為遲相運行時，由於此時調相機需從系統吸收無功，定子電流將增大，漏磁通逐步加大，因在定子端部鐵芯、端部壓板以及轉子互環等部分通過相當大的漏磁，在這些部件中感應出渦流和磁滯損耗引起發熱。發熱程度與調相機結構、型式、材料、短路比等因素有關，還與電流太小、功率因數高低等有關。為使調相機提供滯後的感性無功功率，激磁線圈導線截面設計較大，同時調相機冷卻系統採用雙水內冷，冷卻效果較好，因此進相運行時過載能力較強。經過多年的運行，機組運行穩定。同樣，機組在遲相運行時，儘管電流及定轉子端部振動會比同等條件下進相時要大，若遲相容量在最大限制容量以下，則調相機定轉子端部發熱及振動均可控制在機組允許的範圍內。
調節器調節能力
當調相機遲相運行時，需要減少勵磁。在調相機進相運行時，若系統電壓升高使調相機端電壓升高，則勵磁調節器會降低勵磁(逐漸進入欠激磁運行狀態)，勵磁的過分降低有可能使調相機失去穩定或端子發熱，因而同樣危及調相機的運行安全。
因此，調節器的調節能力的好壞直接影響機組的遲相能力。電業局採用的是武漢市洪山電工技術研究所生產的LT-06型自動勵磁調節器，除能控制機端電壓和並行機組間無功分配外，還具有完善的確保機組運行安全的過電流、過電壓、低勵、欠勵、過勵等綜合性保護性能。尤其是調節器中的“低勵限制迴路”在調相機遲相運行時，能限制勵磁電流不致於過分降低而破壞系統的靜態穩定。該迴路是利用判斷電壓U、和U。大小來決定限制電路是否投入，其動作特性為一直線。只要根據機組遲相運行時最大限制值並考慮機組狀況，對低勵限制值進行整定(若條件允許最好通過實際遲相試驗得出整定值)，則可保證機組安全穩定運行。
總結
調相機遲相運行是可行的。根據以往運行經驗對於雙水內冷機組遲相容量約為進相容量的50%-60%。變調相機容量為250Mvar，為保證機組可靠性及考慮機組運行年限，取係數0.85，則實際遲相運行極限為250x50% x 0.85= 106Mvar。與理論計算結果基本相符。可以滿足系統電網電壓變化的要求。因此只要通過自動勵磁調節器的調節作用，就可平滑調節電壓，提高系統穩定性，使調相機發揮更大的作用。
