针对农村水电站励磁系统的改造

《针对农村水电站励磁系统的改造》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、小水电2012年第5艄(总第167期)技术改造农村水电站励磁系统的改造刘庆新(白云山水利水电管理局江西吉安343062)卢任文(华自科技股份有限公司湖南长沙410205)【摘要】农村水电站中，励磁3-统是影响发电的主要设备。结合农村水电站励磁系统的现状，提出了相应的改进措施；新技术的应用，可以让这些老水电站取得很好的经济效益。图lO幅。【关键词】水电站励磁系统技术改造新技术多，严重影响了机组安全运行，影响了水电站的经1农村小水电励磁系统的现状济效益，故必须加以更新改造。我国的小水电资源分布很广，在全国2000多目前农村水电站的励磁系统，由于设备陈旧、个县(市)中，有1500多个县有

2、可开发的小水电技术落后，往往存在励磁不足，带不起无功；或是资源，其中可开发量在10000kW以上的县有1100只能单机发电，不能多机并网；或是并网后，无功多个，共建有水电站4．8万多座。分配不合理；或是机组功率不能满发；或是运行不在农村水电站中，占75％一80％以上是400V稳定，发生振荡等现象。的发电机，它们的单机容量一般都是在800kW以2农村小水电励磁系统的改造下。在满足中国农村的用电需求中，这些水电站发挥了巨大的作用。由于大多数小型水电站都是在2．1三次谐波式励磁系统20世纪90年代以前投运的，年代长久，设备老三次谐波励磁发电机的结构简单，使用方便，化，运行时不能达到最高的

3、效率，而且安全方面也但在设计该发电机的励磁系统时，即确定三次谐波存在很大的隐患。绕组匝数时，往往要借助试验才能确定，而且波动此外，这些小型水电站的励磁系统也是各种各性较大。这种发电机在单机孤网运行时，还是不错样的。具体有三次凿波励磁恒压装置、电抗器移相的，但是不能多台同网运行，尤其是并网困难。有式相复励励磁装置、电容器移相式相复励励磁装些发电机是无刷励磁系统，有些发电机是有刷励磁置、磁耦合电抗移相式相复励自励恒压装置、可控系统，在小容量发电机中，有不少的使用(见图相复励自励恒压装置、可控硅自励恒压装置、无刷1、图2)。励磁等。由于投运年代久远，目前设备大多已老A化，基于当时的资金和

4、技术水平，采用的技术都已B落后，尤其是没有调差的功能，不能多台机组并网C运行，使各机组无功分配不均匀；同时其故障较收稿日期：2012—06—27作者简介：刘庆新(1967一)，男，工程师，主要从事水电图1单相三次谐波励磁系统站电气自动化运行检修和管理工作。Emml：byslqx@126．tom·47·技术改造SMALLHYDROPOWER20121Vo5，TotalNo167靠，当电网电压U偏高时补偿增强；当U偏低A时其补偿作用则减弱，使发电机能合理分配无功功B率，达到并网稳定运行的目的。C2)三次谐波绕组并接电容器如果无功功率发不足，则表示励磁功率不足。一种简易的解决办法是在三次

5、谐波绕组的出El处并接电容器补偿，效果良好。实际应用时，C可由几图2三相谐波励磁系统组电容并联而成，可根据需要的补偿程度来增减调节并入的电容器组数。2．2三次谐波式发电机的并网2．2．1并网现象综述炭刷发电机因一些小水电站发电机励磁系统性能太差，使发电机不能并网运行，造成便宜的水电不能有效利用；但通过适当的技术改造，可以使小水电站容易并网，补充部分乡镇电网用电。三次谐波励磁发电机组在单机运行时比较稳定，但与大电网并联时，会出现运行不稳定甚至并不上网的现象。图3基波加三次谐波混合励磁当机组并入电网瞬间，发电机空载电势低于电电容器的选择可由：来计算；当感抗与网电压．、，并网后发电机将出

6、现向电网吸收无功1励的现象，在过度欠励状态下，容易发生有功及无功容抗值相等时(Xc=X)效果最佳，即电容器的振荡，甚至解列。因此如电网电压u偏高，为避容量为：免发电机过度欠励，必须降低发电机的有功出力，上一上一一，1一一2zrfXc一2a'fXL一2rcfUm一314励以维持它与电网的并联运行。，励若当机组并入电网前瞬间发电机电压高于据此式计算结果，选用稍大于计算值的标准电U，并网后UF等于U。，此时发电机发出感性无容器，并根据需要分成若干组，并接于谐波绕组出功电流，处于过励状态，从而出现抢发无功现象，口处，电容器的耐压要求为2．5励～3励值。情况严重时，可能引起发电机过热。当机组

7、之间并3)增加升压变压器高压线卷列或并人小电网运行时，由于本机抢发无功，其余三次谐波励磁的发电机由于上网的无功不足，机组吸收无功，使机组问出现无功环流，会导致发为了增加多发无功，拼命增加励磁电流，会使发电电机出现过热的不正常运行状况。机电压超高，往往~1420V以上。解决这一问题的2．2．2解决方案有效措施是改造变压器的高压侧线卷。可将变压器1)基波与三次谐波混合励磁一次增加线圈匝数，改原电压调整率±5％为基波励磁电源取自发电机出线A及中性点N±10％，改造后分接开关