一种用于汽轮发电机功角的现场测量方法技术

本发明专利技术公开了一种用于汽轮发电机功角的现场测量方法，涉及发电机技术领域，解决汽轮发电机功角的测量问题。本发明专利技术包括以下四个步骤，步骤1，录波仪测量并形成录波图：用录波仪记录有用功功率和无功功率都为零的发电机机端电压与键相脉冲，并形成初始相角录波图；发电机并网运行后，用录波仪记录带上有功功率和无功功率不为零的发电机机端电压与键相脉冲，并形成实际功角录波图；步骤2，计算初始相角：根据初始相角录波图由公式ΔT1=t2‑t1计算初始相角ΔT1，步骤3，计算实际功角：根据实际功角录波图由公式ΔT2=t4‑t3计算实际功角ΔT2，步骤4，计算发电机功角：由公式δ=ΔT2‑ΔT1计算发电机功角δ。

A field measurement method for power angle of Turbogenerator

【技术实现步骤摘要】
一种用于汽轮发电机功角的现场测量方法
本专利技术涉及发电机
，尤其涉及一种用于汽轮发电机功角的现场测量方法。
技术介绍
发电机在进相运行的深度，主要由它的静态稳定极限决定，而发电机功角则是判断静态稳定极限的重要参数，一般来说，只要把发电机功角控制在安全范围内，发电机的进相运行就是安全的。发电机功角的定义就是发电机内电势和机端电压正序相量之间的夹角，发电机内电势是当同步发电机转子以同步速率旋转时，主磁场就在气隙中形成一个旋转磁场，它切割定子绕组后，就将在定子绕组内感应出频率为f的一组对称三相电动势，称为发电机内电势。监测发电机功角的变化，可以有效的判断发电机运行的稳定状态。
技术实现思路
针对以上不足，本专利技术提供一种用于汽轮发电机功角的现场测量方法，解决汽轮发电机功角的测量问题。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种用于汽轮发电机功角的现场测量方法，包括以下步骤，步骤1，录波仪测量并形成录波图：在发电机空载运行或在发电机并网运行后把有功功率和无功功率都调节到零的情况下，用录波仪记录此时的发电机机端电压与键相脉冲，并形成初始相角录波图；发电机并网运行后带上的有功功率和无功功率不为零的情况下，用录波仪记录此刻的发电机机端电压与键相脉冲，并形成实际功角录波图；步骤2，计算初始相角：根据初始相角录波图由公式ΔT1=t2-t1计算初始相角ΔT1，t1是发电机机端电压的过零点的时间点，t2是键相脉冲的上升段的时间点；步骤3，计算实际功角：根据实际功角录波图由公式ΔT2=t4-t3计算实际功角ΔT2，t3是发电机机端电压的过零点的时间点，t4是键相脉冲的上升段的时间点；步骤4，计算发电机功角：由公式δ=ΔT2-ΔT1计算发电机功角δ。进一步地，发电机的机端电压取二次侧，键相脉冲信号取自汽轮发电机的汽轮机振动保护柜。进一步地，在用录波仪测量功角之前先通过录波仪测量接线。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是，本方法能够方便有效的测量出发电机的功角，与理论计算功角和PMU测量出来的功角均很接近，可以作为判断发电机静态稳定极限的重要参数，有助于保证发电机进相运行的安全。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，以下将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1为本专利技术实施例测量接线图；图2为本专利技术实施例发电机初始相角录波图；图3为本专利技术实施例发电机实际功角录波图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。发电机功角的定义就是发电机内电势和机端电压正序相量之间的夹角，目前直接测量发电机的内电势是比较困难的，但转子位置与发电机内电势存在着固定的相位关系，因为我们可以直接测量发电机的转子位置，然后通过一定的转换来测量出发电机的功角。汽轮发电机组的汽轮机保护屏柜中，一般都会提供“键相信号”，主要是用于对发电机转子轴振动进行监测，基本原理是发电机转子每转动一周，就会发出一定幅度的脉冲信号，也就是每20ms一个脉冲，与发电机的机端电压频率是相同的。因此通过测量该信号，结合发电机的机端电压，就能测出一个相对的相位。根据以上基本原理，本专利技术提出一种用于汽轮发电机功角的现场测量方法,包括以下步骤，步骤1，录波仪测量并形成录波图：在发电机空载运行或在发电机并网运行后把有功功率和无功功率都调节到零的情况下，用录波仪记录此时的发电机机端电压与键相脉冲，并形成初始相角录波图；发电机并网运行后带上一定的有功功率和无功功率，用录波仪记录此刻的发电机机端电压与键相脉冲，并形成实际功角录波图。步骤2，计算初始相角：根据初始相角录波图由公式ΔT1=t2-t1计算初始相角ΔT1，t1是发电机机端电压的过零点的时间点，t2是键相脉冲的上升段的时间点；步骤3，计算实际功角：根据实际功角录波图由公式ΔT2=t4-t3计算实际功角ΔT2，t3是发电机机端电压的过零点的时间点，t4是键相脉冲的上升段的时间点；步骤4，计算发电机功角：由公式δ=ΔT2-ΔT1计算发电机功角δ。汽轮发电机功角的现场实施例具体测量步骤如下：1.测量接线：如图1所示，发电机的机端电压取二次侧，一般为100V交流电压；键相脉冲信号取自汽轮发电机的汽轮机振动保护柜，有专门的输出端的，一般为直流脉冲电压，幅值一般为1-10V；2.测量发电机初始相角：在采用键相脉冲直接测量发电机转子位置时，由于转子位置与内电势并不相等，因此我们可以先在发电机空载运行的情况（或者在发电机并网运行后，把有功功率和无功功率都调节到0）下，先把此时的发电机机端电压与键相脉冲用录波仪记录下来，作为测量实际功角的初始相角。如图2所示，录波图的横坐标为时间，从录波图中，把发电机机端电压的过零点u1的时间t1和与键相脉冲的上升段p2的时间t2记录下来，然后计算出ΔT1=t2-t1；3.测量发电机实际功角：发电机并网运行后，带上一定的有功和无功，要测量此时工况的实际功角，就用录波仪将此刻的发电机机端电压与键相脉冲记录下来，如图3所示，录波图的横坐标为时间，把发电机机端电压的过零点u2的时间t3与此时键相脉冲的上升段的时间t4记录下来，计算出ΔT2=t4-t3，然后就能计算出此时的发电机实际功角。这样就能很方便的测量出发电机的功角δ=ΔT2-ΔT1。采用本方法测量出的功角，与理论计算功角和PMU测量出来的功角均很接近，如表1所示，说明本方法测量出的功角是真实有效的，可以运用于实际测量。以上所述，仅为本专利技术的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。因此，本专利技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于汽轮发电机功角的现场测量方法，其特征在于：包括以下步骤，/n步骤1，录波仪测量并形成录波图：在发电机空载运行或在发电机并网运行后把有功功率和无功功率都调节到零的情况下，用录波仪记录此时的发电机机端电压与键相脉冲，并形成初始相角录波图；/n发电机并网运行后带上的有功功率和无功功率不为零的情况下，用录波仪记录此刻的发电机机端电压与键相脉冲，并形成实际功角录波图；/n步骤2，计算初始相角：根据初始相角录波图由公式ΔT1=t2-t1计算初始相角ΔT1，t1是发电机机端电压的过零点的时间点，t2是键相脉冲的上升段的时间点；/n步骤3，计算实际功角：根据实际功角录波图由公式ΔT2=t4-t3计算实际功角ΔT2，t3是发电机机端电压的过零点的时间点，t4是键相脉冲的上升段的时间点；/n步骤4，计算发电机功角：由公式δ=ΔT2-ΔT1计算发电机功角δ。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于汽轮发电机功角的现场测量方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤1，录波仪测量并形成录波图：在发电机空载运行或在发电机并网运行后把有功功率和无功功率都调节到零的情况下，用录波仪记录此时的发电机机端电压与键相脉冲，并形成初始相角录波图；
发电机并网运行后带上的有功功率和无功功率不为零的情况下，用录波仪记录此刻的发电机机端电压与键相脉冲，并形成实际功角录波图；
步骤2，计算初始相角：根据初始相角录波图由公式ΔT1=t2-t1计算初始相角ΔT1，t1是发电机机端电压的过零点的时间点，t2是键相脉冲的上升段的时间点...

【专利技术属性】
技术研发人员：窦骞，卢广陵，刘光时，张炜，文立斌，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广西;45