发电机励磁系统不均流现象分析

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1、第32卷第3期华电技术V01．32No．32010年3月HuadianTechnologyMar．20l0发电机励磁系统不均流现象分析毛立森，何靖(国电南瑞科技股份有限公司，江苏南京210061)摘要：针对河北国华沧东黄骅电厂3机组励磁系统不均流的现象进行分析，通过理论、试验的方法对导致励磁系统不均流的原因进行了论证，指出了交流输入阻抗的差异是导致励磁系统不均流的主要原因。关键词：励磁系统；整流装置；均流中图分类号：TM331文献标志码：A文章编号：1674—1951(2010)03—0013—040引言随着电力系统的飞速发展以及单机容量的增加，大型同步发电机所需的励磁功率亦有了明显的上

2、升。目前，励磁系统的功率整流装置通常采用多路并连结构，这就要求多柜并联运行的大功率整流柜间应具有良好的均流系数，以便设备的容量得到图1自并励励磁回路等效电路侧输入电压是相等的。据以上分析可知，在忽略可充分和合理的应用。为此，在相关行业标准中，对功控硅通态压降差异的基础上，如果每个可控硅整流率整流装置的均流系数做了不小于0．85的规定。桥交、直流回路的等效电阻和电感都相等，则可控硅l问题的提出触发的一致性直接决定了电压源并联支路电压的大小，从而决定了可控硅整流柜之间均流的好坏。河北国华沧东黄骅电厂(以下简称黄骅电厂)(2)可控硅平均通态压降的影响。当可控硅触3机组是1台660MW的汽轮发电

3、机组，励磁方式发的一致性很好时，如果每个可控硅整流桥交直流为自并励，额定励磁电流为4563A。励磁系统配置回路的等效电阻和电感也相等，则可控硅平均通态5台整流装置，单台额定电流为3000A。在机组试压降将直接影响到可控硅整流柜的均流。运行过程中，机组带有功功率610MW，无功功率71(3)交直流回路电阻和电感的影响。当可控硅MV·A时，励磁系统功率柜输出电流分别是890，的平均通态压降相等，且可控硅触发的一致性很好690，590，500，500A，存在着励磁系统各功率装置输时，交直流回路等效阻抗的差异将成为可控硅整流出电流不平衡的现象。柜均流的主要障碍。2问题分析2．2黄骅电厂励磁系统配

4、置情况(1)采用国内比较先进的NES5100励磁调节对于自并励励磁系统，其回路可用图1所示电器，对可控硅触发方式采用强触发方式，保证了各可路图等效。在图1中：电压源表示第i个可控硅控硅触发的一致性。整流柜输出电压的大小；U表示第i个可控硅整流(2)整流装置可控硅采用原装进口ABB可控柜可控硅的平均通态压降；R表示励磁系统中第i硅，并对可控硅进行了合理的选择，最大限度地保证个可控硅整流柜的交直流回路的等效电阻；L表示了各可控硅平均通态压降的一致性。励磁系统中第个可控硅整流柜的交直流回路的等黄骅电厂励磁变压器电源从一侧进线的进线方效电感(包括自感和互感)；R表示发电机转子回路式如图2所示。电

5、阻；￡表示发电机转子回路电感。由于1和2柜之间连接铜排上流过的电流近2．1影响均流系数的因素似为1个功率柜输出电流的4倍，2和3柜之间(1)可控硅触发的一致性的影响。由于凡个可连接铜排上流过的电流近似为1个功率柜输出电流控硅整流桥公用一个励磁变压器，所以，它们的交流的3倍，3和4柜之间连接铜排上流过的电流近收稿日期：2009—12～07似为1个功率柜输出电流的2倍，所以，对应段铜排·14·华电技术第32卷图2励磁柜体目前布置的压降与流过的电流近似成正比，进而造成1柜与(其中，6柜为进线位置，该柜退出运行)。2柜的电流相差最大，2柜与3柜以及3柜与整流电源输入电压为15V，试验时把整流输出

6、4柜、4柜与5的电流差异逐渐缩小，这与黄骅电端正负短接，在励磁调节器置“定角度方式”下进行厂3机组励磁系统各整流柜输出是相吻合的。升流试验。试验装置总电流按照黄骅电厂3机组因此，采用合理的布局，尽量减小可控硅整流柜额定励磁电流(4563A)由30％逐渐增加到110％进交、直流回路阻抗的差异是提高均流系数的有效手行输出，记录励磁电流在30％(1368．9A)，50％段。如把黄骅电厂交流进线位置布置在5台功率装(2281．5A)，70％(3194A)，100％(4563A)，110％置的中间位置，功率装置输出均流系数会有明显的(5020A)额定励磁电流下各柜输出情况，试验记录提高。励磁柜体布

7、置如图3所示。见表1。3．2试验方式2(右边进线)3试验试验用可控硅整流装置按照图5所示方式布置3．1试验方式1(左边进线)(其中，1柜为进线位置，该柜退出运行)。试验用可控硅整流装置按照图4所示方式布置按照以上试验要求进行试验，试验记录见表2。NES5100发电机FLZ可控硅FLZ可控硅FLJ交流FLZ可控硅FLZ可控硅FLZ可控硅FLJ直流FLK灭磁FLR线性励磁调节器整流装置整流装置进线柜整流装置转流装置整流装置出线柜开关柜电