发电机的进相运行，是由于系统电压太高，影响电能质量，而采取的一种运行方式。目
的是为了让发电机吸收系统无功功率，从而达到降低系统电压作用，这是由调度部门下
令执行的。发电机能不能进相运行，取决于发电机的无功进相能力。由于制造工艺和安
装质量不一样，每台机的进相情况是不同的。每台机都必须单独做进相试验，然后得出
在不同负荷下的进相深度，再将这些数据写入运行规程，一般情况都是这样的。在做进
相试验时.先是维持发电机有功负荷某一固定值(如空载，50%，75%，100%)，再按要
求的速度进行减磁.直到励磁调节器低励限制动作为止，记录各点的相关数据。目的是为
了在不破坏机组静态稳定性前提下，得出机组对系统调压的能力。
发电机进相运行是指发电机发出有功而吸收无功的稳定运行状态 。
属机组异常运行的一种状况。当发电机励磁系统由于AVR原因或故障，或人为降低发
电机的励磁电流过多，使发电机由发出感性无功功率变为吸收系统感性无功功率，定子
电流由滞后于机端电压变为超前于机端电压运行，这就是发电机的进相运行。进相运行
也就是现场经常提到的欠励磁运行（或低励磁运行）。此时，由于转子主磁通降低，引
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起发电机的励磁电势降低，使发电机无法向系统送出无功功率，进相程度取决于励磁电
流降低的程度。
引起发电机进相运行的原因
引起发电机进相运行的原因是低谷运行时，发电机无功负荷原已处于底限，当系统电压
因故突然升高或有功负荷增加时，励磁电流自动降低引起进相；AVR失灵或误动、励磁
系统其他设备发生了故障、人为操作使励磁电流降低较多等也会引起进相运行。
发电机进相运行故障的处理
处理方式如下：
a）如果由于设备原因引起进相运行，只要发电机尚未出现振荡或失步，可适当降低发
电机的有功负荷，同时提高励磁电流，使发电机脱离进相状态，然后查明励磁电流降低
的原因。
b）由于设备原因不能使发电机恢复正常运行时，应及早解列。因通常情况下，机组进
相运行时，由于定子端部漏磁和由此引起的损耗要比调相运行时增大，所以定子铁芯端
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部附近各金属部件温升较高，容易发热，对系统电压也有影响。
c）制造厂允许或经过专门试验确定能进相运行的发电机，如系统需要，在不影响电网
稳定运行的前提下，可将功率因数提高到1或在允许的进相状态下运行。此时，应严密
监视发电机的运行工况，防止失步，尽早使发电机恢复正常。此外，应注意高压厂用母
线电压的监视，保证其安全。由于水轮发电机是凸极式结构，其纵轴和横轴同步电抗不
相等，电磁功率中有附加分量，因而使它比汽轮发电机有较大的进相运行能力。
发电机进相运行时为什么会引起定子端部温度升高？
进相运行时由于助磁性的电枢反应，使发电机端部漏磁增加，端部漏磁引起定子端部温
度升高，发电机端部漏磁通为定子绕组端部漏磁通和转子端部磁通的合成。进相运行时，
由于两个磁场的相位关系使得合成磁通较非进相运行时大，导致定子端部温度升高。
发电机进相运行时应注意什么？
发电机进相运行时，主要应注意四个问题：(1)静态稳定性降低；(2)端部漏磁引起定子
端部温度升高；(3)厂用电电压降低；(4)由于机端电压降低在输出功率不变的情况下发
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电机定子电流增加，易造成过负荷。
发电机进相运行的必要性
超高压远距离输电网络不断扩大，导致系统无功增多，如220 kV、330 kV和500 kV
级的架空线路，每公里对地的容性无功分别为130kvar、400 kvar和 1 000～1 300
kvar。加之，为弥补系统高峰负荷时的无功不足，在电网中还装设了一定数量的电容器，
这些电容器有时难以适应系统调节电压的需要而及时投切。因此，在节假日或午夜等系
统负荷处于低谷时，其过剩无功必导致电网电压升高，甚至超过运行电压容许的规定值，
不仅影响供电的电压质量，还会使电网损耗增加，经济效益下降。发电机进相运行能吸
收网络过剩的无功功率，降低系统电压。发电机进相运行是结合电力生产需要而采用的
切实可行的运行技术，它可使发电机由改变运行工况而达到降压的目的。仅是利用系统
现有设备增加的一种调压手段，便可扩大系统电压的调节范围，改善电网电压的运行状
况。该方法操作简便，在发电机进相运行限额范围内运行可靠，其平滑无级调节电压的
特点，更显示了它调节电压的灵活性，发电机进相运行是改善电网电压质量最有效而又
经济的必要措施之一。
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发电机进相运行的基本原理:
发电机正常运行时,向系统提供有功的同时还提供无功,定子电流滞后于端电压一
个角度,此种状态即迟相运行.当逐渐减少励磁电流使发电机从向系统提供无功而变为从
系统吸收无功,定子电流从滞后而变为超前发电机端电压一个角度,此种状态即进相运行.
发电机进相运行时各电气参数是对称的，并且发电机仍保持同步转速，因而是属于发电
机正常运行方式中功率因数变动时的一种运行工况，只是拓宽了发电机通常的运行范
围。同样，在允许的进相运行限额范围内，只要电网需要是可以长期运行的。
同步发电机在低有功情况下可以无励磁运行，此时发电机能保持同步运行，并吸收
电网无功功率，但其定子电压要下降。发电机低有功无励磁运行是依靠反应转矩维持同
步运行的，其电磁功率包含两部分，即基本电磁功率和附加电磁功率，基本电磁功率是
由励磁电流决定的，附加电磁功率是由转子凸极效应确定的。当运行中失去励磁时，电
磁功率仅有附加电磁功率，其最大值为
对于凸极发电机Xd＞Xq，故P2m＞0；当有功功率很小时，该电磁功率足以克服
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制动转矩的作用而驱动发电机与电网保持同步。实践证明，凸极发电机在无励磁运行时
的电磁反应功率可达到额定容量的20％左右，亦即发电机带有功20％ Pn无励磁运行
时不失步。此时转子绕组无直流电流又保持同步状态，故不在转子绕组及各部件感应电
流，不存在转子发热的问题。
3发电机进相运行的限制因素
发电机进相运行会受到下列因素的限制：①发电机的静稳定和动稳定限制；② 发
电机的暂态和动态稳定限制；③ 低励磁不稳定的限制。
4进相运行试验研究工作内容
发电机进相运行试验研究主要工作如下。
4.1改造了各试验电厂有关无功功率等表计
发电机进相运行时，发电机吸收系统感性无功，无功功率为负，功率因数角由正变
为负，功率因数具有双向性。而以前各电厂所装无功表计均为单向，且未装功率因数表，
因此需改造单向无功功率因数表。
4.2发电机进相运行稳定性和电压无功研究结果
发电机进相试验应在系统低谷负荷时段电压偏高时进行，采用四川电网正常运行状
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态下的小方式进行计算，为了提高发电机进相深度，减小发电机机端电压对进相深度的
影响，一般将电厂升压变压器接头定于4档。
在发电机进相运行试验前对其稳定极限和无功电压进行了计算。通过计算可知，每
台发电机静稳定极限都是比较深的，暂态稳定极限略浅于静稳定极限，发电机进相在暂
态稳定极限范围内能将系统电压降低至允许范围，降压效果是十分显著的。
4.3发电机失磁异步运行时机理、现象及处理措施
发电机在进相运行试验中，在励磁系统调试中有可能失磁，进相至较深的进相深度
时也可能转入异步运行。因此，在试验前应研究发电机失磁异步运行的机理、现象及处
理措施。
当发电机进相运行时，随着励磁电流下降，电磁转矩下降，在转子上就会出现转矩
不平衡现象。试验研究结果表明，发电机失磁异步运行时，①转子表面温度不会太高，
其主要原因为转子部件感应电流频率较低，集肤效应不太严重，涡流遍布于转子整体，
不会使转子局部出现高温；②转子的转速不会无限制升高，这样可避免转子超速可能引
起的故障或事故；③ 定子电压要下降，定子电流要增加，输出的有功至少要小于（0.5～
0.6）Pn，定子电流接近或略高于其额定值；④定子边段铁芯和金属结构件温度会增加；
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⑤当转子绕组开路失磁异步运行时，转子绕组会产生瞬时过电压和过电流，在甚低滑差
(S＜0.005＝下异步运行时，其感应电压是较低的，不会危及转子绕组绝缘的安全运行。
转子绕组在某种外接电阻下，其感应电流可能会超过转子额定电流，但不可能达到很高
的危险数值，可能最高约为1.5倍额定电流值。
根据以上试验研究结果，发电机在进相试验中若发生失磁异步运行，不应匆忙解列
停机，应尽快增加励磁电流恢复同步，若不能恢复同步，则应将有功减低至（50～60）％Pn，同时增加励磁电流，使发电机恢复同步。
科 学 技 术 方 案
新力热电有限公司 1、2号发电机组进相试验方案
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吉林省电力有限公司电力科学研究院
二○○六年六月
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密 级：机密
质量记录号：QXT.L／JDKJ－101－2002
编 号：2006-01
项目名称：新力热电有限公司1、2号发电机组进相试验方案
负责单位：吉林省电力有限公司电力科学研究院 委托单位：新力热电有限公司 项目负责人：徐景彪
主要参加人员：界金星 谢春瑰 赵利全
编 写：徐景彪 初 审：界金星 审 定：
吉林省电力有限公司电力科学研究院 马卫平 实用文档
新力热电有限公司
吉林省电力调度中心 曲振军 批 准：
吉林省电力有限公司电力科学研究院 王振杰
新力热电有限公司
吉林省电力调度中心
摘 要
叙述了新力热电有限公司1、2号发电机组进相静态稳定试验的内容、方法及步骤。
关键词：发电机 进相 静态稳定 试验
Abstract
The all leading phase static-state stabilization testing contents, means and processes of 实用文档
No.1 and No.2 generator set in Xinli Thermoelectric Power Co. LTD are recited.
Keywords: Generator Leading phase Static-state stabilization Test
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目 录
1 前言 ............................................................................................................................................................ 14 2 主设备参数 ............................................................................................................................................... 14 3 试验仪器及测录参数 ............................................................................................................................... 15 4 试验应具备的条件及准备工作 .............................................................................................................. 15 5 机组进相试验 ........................................................................................................................................... 16 6 试验组织分工 .............................................................................................................................................. 5 7 安全注意事项 .............................................................................................................................................. 5 附件 1、2号发电机组进相试验前功率圆图计算结果 .......................................................................... 20
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1 前言
新力热电有限公司1、2号发电机均系俄罗斯生产的ТВФ－125－2ЕПуЗ型发电机，并列运行于该公司220kV母线上，通过220kV热源甲、乙线与新力一次变相联。为了实现1、2号发电机进相运行，根据吉林省电力调度中心和新力热电有限公司的要求，特编制本进相试验方案，来确定机组实际的进相调压能力及进相深度，保证机组在进相运行时能够安全、稳定运行。
本次进相试验，主要是测录1、2号发电机组在迟相和进相区的稳态参数，然后根据发电机变参数模型，计算出机组的进相稳定范围。 2 主设备参数
2.1 发电机
型 式： ΤВФ－125－2ЕПуЗ 额定有功功率： 125 MW 额定功率因数： 0.85 额定定子电压： 10.5 kV 额定定子电流： 8086 A 额定转子电流： 1850 A 纵轴同步电抗： 203.7 ％
定子漏电抗： 实用文档
2.2 主变压器
形 式： SFP9－150000/220 额定容量： 150 MVA
额定电压： 242±2×2.5％/10.5 kV 短路阻抗： 13.3 ％ 2.3 PT及CT变比
发电机出口PT： 10/0.1 kV 6kV厂用母线PT： 6/0.1 kV
220kV母线PT： 220／0.1 kV 发电机测量CT： 10000/5 A 3 试验仪器及测录参数
3.1 试验仪器：ETM－61型电力参数采集仪（01000204号）。
3.2 接入参量：发电机定子三相电压、定子三相电流、转子电流、转速信号，220kV母线电压，6kV厂用母线电压。 4 试验应具备的条件及准备工作
4.1 发电机功角表及发电机双向无功功率变送器已经装好并经过检验。 4.2 励磁调节器运行正常，增、减励磁调节应准确。 4.3 6kV厂用母线工、备电源切换正常。 实用文档
4.4 汽机、锅炉能承受发电机甩负荷的冲击，发电机甩负荷后应能维持空载运行，并具备短时间内重新并网的能力。
4.5 请新力热电有限公司根据4.4项条款，做好机组进相试验事故预想及措施。 4.6 请新力热电有限公司与省调确定具体试验日期和时间，并由省调通知相邻一次变电所，确保试验过程中系统安全运行。 4.7 在发电机停机时，接好试验所用仪器。
4.8 将发电机失磁保护、调节器低励限制单元及振荡解列装置退出，机组其它保护按正常方式投运。
4.9 机组在并网前，请值长通知试验人员，以便对录波仪的δ和IL进行标定。 4.10 发电机按正常方式升压并网，并带负荷至60MW，励磁调节器在自动通道，6kV厂用母线由高厂变供电运行。
4.11 如果两台机组同时运行，则当一台机组试验时，将另一台机组机的励磁调节器控制方式改为“FCR” 运行（手动控制）。
4.12 机组在进相试验前，要将试验机组和非试验机组的无功调至最大,具体数值视当时情况由试验指挥来定。。 5 机组进相试验
5.1 调节器在自动通道，将发电机有功功率保持在60MW。
5.2 分阶段减少发电机励磁，发电机无功功率每减少10MVar（进相区5MVar）并稳实用文档
定之后，测录一次发电机运行参数，直至发电机无功功率不低于-36MVar、发电机定子电压不低于9.8kV、6kV厂用母线电压不低于5.9kV、380V厂用母线电压不低于370V为止。
5.3 增加发电机励磁，将发电机调至迟相区正常运行点，将发电机有功功率调整并保持在80MW。
5.4 缓慢增加发电机励磁至发电机无功功率不高于50MVar、发电机定子电压不高于11kV并稳定之后，测录发电机运行参数。
5.5 分阶段减少发电机励磁，发电机无功功率每减少10MVar（进相区5MVar）并稳定之后，测录一次发电机运行参数，直至发电机无功功率不低于-29MVar、发电机定子电压不低于9.8kV、6kV厂用母线电压不低于5.9kV、380V厂用母线电压不低于370V为止。
5.6 增加发电机励磁，将发电机调至迟相区正常运行点，将发电机有功功率调整并保持在100MW。
5.7 缓慢增加发电机励磁至发电机无功功率不高于50MVar、发电机定子电压不高于11kV并稳定之后，测录发电机运行参数。
5.8 分阶段减少发电机励磁，发电机无功功率每减少10MVar（进相区5MVar）并稳定之后，测录一次发电机运行参数，直至发电机无功功率不低于-20MVar、发电机定子电压不低于9.8kV、6kV厂用母线电压不低于5.9kV、380V厂用母线电压不低于370V
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为止。
5.9 增加发电机励磁，将发电机调至迟相区正常运行点，将发电机有功功率调整并保持在125MW。
5.10 缓慢增加发电机励磁至发电机无功功率不高于50MVar、发电机定子电压不高于11kV并稳定之后，测录发电机运行参数。
5.11 分阶段减少发电机励磁，发电机无功功率每减少10MVar（进相区5MVar）并稳定之后，测录一次发电机运行参数，直至发电机无功功率不低于-10MVar、发电机定子电压不低于9.8kV、6kV厂用母线电压不低于5.9kV、380V厂用母线电压不低于370V为止。
5.12 增加发电机励磁，将发电机调至迟相区正常运行点。
5.13 投入发电机失磁保护、调节器低励限制单元及振荡解列装置，将另一台机组的励磁调节器投入“自动”组运行。 5.14 拆除试验接线，试验结束。 6 试验组织分工
6.1 整个试验由省电科院统一指挥。
6.2 省电科院负责试验仪器接线，新力热电有限责任公司配合。 6.3 省电力调度中心负责试验期间的机组出力调度。
6.4 新力热电有限公司负责整个试验过程中的运行设备操作。 实用文档
6.5 省电科院负责各项试验、数据处理、计算分析及编写试验报告。 7 安全注意事项
7.1 所有参加本试验的人员均应熟悉本试验方案，做到心中有数。 7.2 试验要统一指挥，各司其职，时刻注意保障人身和设备的安全。
7.3 试验中调整操作的值班员应由有经验的人员担任，该值班员应熟悉机组励磁调节器的性能及操作。
7.4 在机组进相区内进行减磁操作过程中，当停止减励磁情况下发电机功角继续增加时，说明发电机已达到失稳点，此时应快加励磁以维持发电机组运行稳定。
7.5 在机组进相试验过程中，如果发生机端电压、无功、励磁电流等参数摆动或其它异常现象，应立即停止试验并恢复发电机正常运行工况，待问题查清并解决后再继续进行试验。
7.6 在整个试验过程中，应控制好发电机冷却系统的运行，注意监视发电机定子线圈及定子铁芯温度，以保证不超过允许温升的限制。
7.7 运行当班人员做好事故预想及安全措施，并在试验地点附近的运行设备挂上“正在运行”标志。
7.8 试验结束后拆除试验接线时，应特别注意防止CT开路和PT短路及保护误动。 7.9 安全负责人：徐景彪及当值值长。
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附件 1、2号发电机组进相试验前功率圆图计算结果
计算条件：220kV系统电压：242kV；并列机出力88＋j20MVA。
稳态参数测定试验电压控制范围，发电机9.8～11kV，系统＜250kV。 静稳极限为δ≤70°。 附表 发电机进相试验前功率圆图计算数据
P (MW) 进 相 静 稳 极 限 范 围 Q U I δ U220 进 相 电 压 控 制 范 围 Q U I δ U220 迟 相 电 压 控 制 范 围 Q U I δ U220 (kV) (MVar) (kV) (kA) (°) (kV) (MVar) (kV) (kA) (°) (kV) (MVar) (kV) (kA) (°) 121 -18.7 10.12 6.98 70.0 239.9 -18.7 10.12 6.43 70.0 239.9 55.5 11.0 6.98 43.3 244.70 110 -22.2 10.06.43 70.0 239.83 -22.2 10.06.43 70.0 239.854.3 11.06.44 40.6 244.57 99 -25.8 10.05.88 70.0 239.74 -25.8 10.05.88 70.0 239.753.1 11.05.90 37.9 244.64 88 -29.4 10.05.35 70.0 239.64 -29.4 10.05.35 70.0 239.652.1 11.05.37 34.9 244.69 77 -33.0 9.98 4.85 70.0 239.53 -33.0 9.98 4.85 70.0 239.551.1 11.04.85 31.6 244.75 66 -36.5 9.94 4.38 70.0 239.39 -36.5 9.94 4.38 70.0 239.350.3 11.04.36 28.0 244.79 55 -40.1 9.91 3.97 70.0 239.24 -40.1 9.91 3.97 70.0 239.249.6 11.03.89 24.0 244.83 实用文档
44 -43.6 9.87 3.62 70.0 239.07 -43.6 9.87 3.62 70.0 239.049.1 11.03.46 19.7 244.87 33 -47.1 9.82 3.38 70.0 238.89 -47.1 9.82 3.38 70.0 238.848.7 11.03.09 15.1 244.90 22 -50.6 9.78 3.26 70.0 238.69 -49.1 9.80 3.17 66.3 238.748.4 11.02.79 10.2 244.92 11 -54.0 9.73 3.27 70.0 238.47 -49.3 9.80 2.98 49.2 238.848.3 11.02.60 5.1 244.93 1 -57.1 9.69 3.40 70.0 238.25 -49.3 9.80 2.91 6.0 238.848.3 11.02.53 0.5 244.94 12111099发电机有功功率P（MW）88776655443322110-60-50-40-30-20-100102030405060发电机无功功率Q（MVar）附图 1、2号发电机功率圆图计算曲线
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