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[转载]针对“DL/T843-2010”电压调差率计算公式的讨论（陈小明，卢嘉华）

2015-05-08 18:38阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/5604153482

原文地址：针对“DL/T843-2010”电压调差率计算公式的讨论（陈小明，卢嘉华）
原文作者：励磁陈小明

我以前肯定学习过“DL/T843大型汽轮发电机励磁系统技术条件”，但是没有什么印象。这一次在上海参加UNITROL6000技术研讨会，刘增煌老师主题演讲“大型汽轮发电机励磁系统技术条件DL/T843-2010的若干问题”，瑞士ABB首席励磁专家主题演讲“Chinese Standard DL-T-2010 and UNITROL6000”，印象深刻。
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DL/T843-2010大型汽轮发电机励磁系统技术条件”最大特点就是附录丰富，希望大家认真学习。如果有什么问题，可以联系我，让我们一起来学习交流。
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前不久，浙江电科院小卢与我交流附录C“电压调差率的整定原则”问题。这也是我第一看到把调差率折算到主变高压侧的计算方法。
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然而小卢不同与我，他很早对这个公式进行过学习和研究，他是这样理解该公式的：
1）主变短路电压UK是以主变容量标幺的，励磁附加调差是以发电机额定容量标幺的，两个参数的基准值不同，不能直接相减，因此均需转换为同一电压等级下的有名值：X’=X*Un2/Sn。
2）有名值相加后得到并列机组在有功电流为零时的电压调差率DT的有名值DT’，再以主变容量进行标幺：DT=DT’*STN/UTN2
3）合并前两步的公式，且将SN以1.732*UN*IN代入可得公式C.1。
因此正如您所指出的主变压器的额定电流和电压应该是低压侧的,如已知主变高压侧等值阻抗，则需进行不同电压等级之间的阻抗变换X1=X2*K2-1^2，其中K2-1为主变实际变比。
当然，小卢对该公式理解的矛盾焦点在于第二步，即各并列机组的电压调差率是否应以各自的主变额定容量进行标幺?
小卢认为以主变额定容量标幺只是反映了对主变阻抗的补偿率,并无其它意义。由于只有发电机存在额定无功及额定功率因数的概念，且传统的调差定义也以发电机额定无功定义，因此以发电机的额定无功(当两台发电机功率因数一致时可以发电机额定视在功率标幺)进行标幺可能更有物理意义：即当系统电压变化时两台发电机的无功变化率应当相同。
小卢还引经据典，说上述说法的由来具体可参见安徽电试院陈继武在2002年第10期华东电力上的文章《励磁调节器中的调差率问题》。但不知DL850标准的起草者是如何考虑的。因水电标准中未对附加调差整定方法进行说明，还请陈老师加以甄别。（卢嘉华12-6-25）
我没有参与火电励磁标准编写讨论，我曾参与“DL/T584-2006大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件”编写与讨论。的确，水电标准中未对附加调差整定方法进行说明，这是一个遗憾。
但是今天，如果你需要了解电压调差率的计算方法，你就不会再遗憾了。下面是我按照技术标准规范编写的“发电机电压调差率和无功电流补偿”术语和定义。其中电压调差率的两个试验计算方法，比较实用，是同好友周尚军及刘刚反复交流推敲，如果有问题可以问他们。
3.15
发电机电压调差率，无功电流补偿
发电机电压调差率 Droop of Reactive Current Compensation，也称为发电机调差系数，指在自动电压调节器调差单元投入、电压给定值固定、功率因数为零的情况下，发电机定子电流从零变化到额定值时，发电机端电压的变化率，进行计算公式如下。
D(%)=（（Ug0-Ug）/Ugn）×100%

式中：Ug0（V）——发电机空载电压；
Ug（V）——功率因数等于零、定子电流等于额定值时的发电机端电压；
Ugn（V）——发电机额定电压。

发电机电压调差率的试验是新投产机组的必须试验，在工程实践中，可以采用甩无功功率测量方法，也可采用推算法来计算，但更多采用无功间接调整法。

推算法：（1）在发电机接近额定无功功率运行下记录发电机电压Ug，给定值Uref,无功电流Iq或无功Q；（2）在发电机空载试验曲线上找到对应Uref的发电机电压Ug0；（3）代入下面公式计算发电机电压调差率（Ign为额定定子电流，Sn额定视在功率）。
D(%)=（（Ug0-Ug）/Ug0）×（Ign/Iq））×100%≈（（Ug0-Ug）/Ug0）×（Sn/Q））×100%

无功间接调整法：（1）记录发电机运行工况1下的Q1,：（2）在试验机组的AVR给定值不变的条件下，通过改变相邻机组的无功间接的改变试验机组的无功；3）代入下面公式计算发电机电压调差率。
D(%)=（（Ug2-Ug1）×（Ign/（Q1-Q2）））×100%

无功电流补偿 Reactive Current Compensation，简称无功补偿，是自动电压调节器设立的改变发电机电压调差率的附加单元。投入AVR的无功补偿改变了发电机电压调差率的大小，退出AVR无功补偿的发电机电压调差率称为发电机自然调差率。无功补偿系数称为励磁调差系数或AVR调差系数，可正可负。正调差系数是指发电机电压随发电机无功的增加而进一步下降的系数，反之称为负调差系数。国外的调差系数系数简称Droop。溪洛渡电站励磁或AVR调差系数采用负调差，取值原则是使主变的短路电压减去发电机调差系数后降为10%-12%。
关于DL/T843-2010中电压调差率计算公式中主变压器的额定电流和电压，是不是用主变低压侧的参数，我专门写信问了刘增煌老师，他的来信是这样说的：
“计算主变压器高压侧并列发电机变压器组的调差率DT，需要主变压器额定电压和电流。主变压器和发电机用同一电压侧的电压和电流。主变压器用低压侧的额定电压和电流时，发电机也用同一低压侧的额定电压和电流，主变压器用高压侧的额定电压和电流时，发电机的额定电压和电流应折算到高压侧。”
小卢对于DL/T843-2010电压调差率计算公式的疑惑表述为：励磁系统附加调差的整定是否应当考虑不同参数机组机端电压的一致性，以保证各运行机组的无功裕度基本一致。依据此原则成立则以发电机额定无功标幺且考虑主变实际变比的网侧电压调差率应一致，而目前DL/T 850中的公式是以主变压器的视在功率进行标幺，且未考虑主变变比，因此存在一定偏差。
小卢最后举了一个计算实例，并征求我的看法：
#1机组 主变容量720MW，额定变比515±2×2.5%/20（3档）,短路阻抗14%；发电机容量667MVA，额定功率因数0.9，励磁系统附加调差系数为-0.07；
#2机组主变容量1140MW，额定变比520±2×2.5%/27（3档）,短路阻抗20.7%；发电机容量1111MVA，额定功率因数0.9。
两台机均采用单元接线，且在主变高压侧并列，求#2机励磁系统附加调差系数整定值？
计算过程略，
1）按照机端电压一致性整定：-0.151
2）按照DL843整定：-0.139
请问是否第1）种计算较为合理？
我当时的回复：
DL/T 843中的电压调差率公式我是第一次见到，还没有搞懂，比如，主变压器的额定电流和电压，是不是取低压侧的额定电压和电流？
理论问题不是我的强项，由于三峡电站按照补偿主变电抗压降为11%整定的调差运行稳定，我也就按照这个参数整定你的这个例子：
1#调节器调差系数取-0.04（4%），则抵消后的主变短路阻抗14%-4%=10%；
按照2#抵消后主变短路阻抗=10%，则2#调差系数取-0.107（20.7%-10%=10.7%）。
我不会利用电压调差率大幅降低主变稳态的短路主抗，因为调差功能在发单机单元接线主系统是一个附加功能，属于锦上添花。不能喧宾夺主。
现在我要说明的是，三峡电站励磁调差率设置方案，是李基成老师在三峡电厂当顾问提出来的，是按照机端电压一致性整定的。
现在我们再来比较你的两种计算方法，第一种太大，第二种小一点，可能更合适一点，这也许就是DL/T843电压调差率计算公式的优势。

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