楊慶龍

（華電萊州發(fā)電有限公司 山東煙臺(tái) 261400）

1000MW機(jī)組發(fā)電機(jī)勵(lì)磁方式的選擇

楊慶龍

（華電萊州發(fā)電有限公司 山東煙臺(tái) 261400）

在機(jī)組發(fā)電機(jī)的使用過(guò)程中，一定要思考其勵(lì)磁方式，因此，本文針對(duì)1000MW機(jī)組發(fā)電機(jī)勵(lì)磁方式展開探討，分析了如何更好的選擇1000MW機(jī)組發(fā)電機(jī)勵(lì)磁方式，從而為1000MW機(jī)組發(fā)電機(jī)的使用和管理提供更多的參考和借鑒。在選擇的方式上，我們應(yīng)該秉承更加科學(xué)合理的原則，并且根據(jù)機(jī)組的條件來(lái)進(jìn)行判斷，這樣才能夠更好的提升機(jī)組的水平。

1000MW機(jī)組；發(fā)電機(jī)；勵(lì)磁方式；選擇

前言

1000MW機(jī)組發(fā)電機(jī)勵(lì)磁方式直接影響機(jī)組發(fā)電機(jī)的使用效果，所以，我們必須要更加深刻的認(rèn)識(shí)到如何提升1000MW機(jī)組發(fā)電機(jī)勵(lì)磁方式的科學(xué)性，讓選擇更加正確，才能夠提高機(jī)組發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)水平。

1 勵(lì)磁方式的分類

（1）直流發(fā)電機(jī)供電的勵(lì)磁方式，這種勵(lì)磁方式的發(fā)電機(jī)具有專用的直流發(fā)電機(jī)，這種專用的直流發(fā)電機(jī)稱為直流勵(lì)磁機(jī)，勵(lì)磁機(jī)一般與發(fā)電機(jī)同軸，發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組通過(guò)裝在大軸上的滑環(huán)及固定電刷從勵(lì)磁機(jī)獲得直流電流。這種勵(lì)磁方式具有勵(lì)磁電流獨(dú)立，工作比較可靠和減少自用電消耗量等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是勵(lì)磁調(diào)節(jié)速度較慢，維護(hù)工作量大故在10MW以上的機(jī)組中很少采用。

（2）交流勵(lì)磁電源加半導(dǎo)體整流器的勵(lì)磁方式，這種勵(lì)磁系統(tǒng)中的直流勵(lì)磁電源是通過(guò)把交流勵(lì)磁電源經(jīng)半導(dǎo)體整流后得到的（簡(jiǎn)稱半導(dǎo)體勵(lì)磁方式）。根據(jù)交流勵(lì)磁電源的不同種類，半導(dǎo)體勵(lì)磁系統(tǒng)又可分為兩大類。

2 1000MW機(jī)組發(fā)電機(jī)勵(lì)磁方式的比較與選擇

（1）交流勵(lì)磁機(jī)-靜止整流器勵(lì)磁系統(tǒng)及自并勵(lì)靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)均屬靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)，無(wú)旋轉(zhuǎn)整流設(shè)備，整流設(shè)備可靠性高；而無(wú)刷勵(lì)磁屬旋轉(zhuǎn)勵(lì)磁系統(tǒng)，有旋轉(zhuǎn)整流設(shè)備，整流設(shè)備可靠性降低，發(fā)電機(jī)小室設(shè)備布置簡(jiǎn)單，但不能直接監(jiān)視發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓及勵(lì)磁電流。

（2）交流勵(lì)磁機(jī)-靜止整流器勵(lì)磁系統(tǒng)及無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)用永磁副勵(lì)磁機(jī)進(jìn)行起勵(lì)，不需要交流廠用電或直流蓄電池做起動(dòng)電源，發(fā)電機(jī)正常工作時(shí)，僅靠發(fā)電機(jī)機(jī)端CT和PT的二次側(cè)電流和電壓作為自動(dòng)或手動(dòng)調(diào)壓。因此發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁回路與發(fā)電機(jī)和廠用電沒(méi)有直接電的聯(lián)系。而自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)的勵(lì)磁電源取自發(fā)電機(jī)的機(jī)端，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電源需由機(jī)端勵(lì)磁變降壓取得。因此，對(duì)勵(lì)磁變的可靠性要求較高。

（3）交流勵(lì)磁機(jī)-靜止整流器勵(lì)磁系統(tǒng)及無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)需要同軸勵(lì)磁機(jī)，機(jī)組長(zhǎng)度大，勵(lì)磁系統(tǒng)中間多一個(gè)環(huán)節(jié)，增加了故障率。自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)的勵(lì)磁電源取自發(fā)電機(jī)的機(jī)端勵(lì)磁變，沒(méi)有了旋轉(zhuǎn)部件，運(yùn)行可靠性高。而且，隨著目前大功率可控硅整流裝置的可靠性提高，據(jù)國(guó)內(nèi)外統(tǒng)計(jì)資料表明，自并勵(lì)靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)造成的發(fā)電機(jī)強(qiáng)迫停機(jī)率低于交流勵(lì)磁系統(tǒng)。自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)不需要同軸勵(lì)磁機(jī)，僅帶端部滑環(huán)，可縮短整個(gè)發(fā)電機(jī)組的長(zhǎng)度，有效的提高軸系的穩(wěn)定性，改善軸系振動(dòng)水平，提高了機(jī)組的安全運(yùn)行水平，同時(shí)，可減少主廠房面積，降低噪音，維護(hù)方便。尤其是本工程發(fā)電機(jī)至主變和高廠變高壓側(cè)采用分相封閉母線，母線的故障率很低，因此發(fā)電機(jī)的安全可靠性就顯得十分突出。

（4）交流勵(lì)磁機(jī)-靜止整流器勵(lì)磁系統(tǒng)及無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)具有同軸勵(lì)磁機(jī)。因此，電壓響應(yīng)速度較慢，但勵(lì)磁電源不需要從外部取得，強(qiáng)勵(lì)能力較好，這在靠近發(fā)電機(jī)機(jī)端發(fā)生短路情況下及保證系統(tǒng)穩(wěn)定性方面是有優(yōu)勢(shì)的。自并勵(lì)靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)因采用了可控硅，不需要考慮同軸勵(lì)磁機(jī)時(shí)間常數(shù)的影響，這樣可獲得很高的電壓響應(yīng)速度。由于自并勵(lì)靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)的輸出電壓會(huì)隨著機(jī)端電壓的變化而變化，特別是當(dāng)發(fā)電機(jī)機(jī)端或主變低壓側(cè)、高廠變高壓側(cè)短路時(shí)，機(jī)端電壓下降，引起勵(lì)磁電壓下降，從而影響機(jī)端電壓進(jìn)一步下降，強(qiáng)勵(lì)能力明顯降低，短路電流迅速衰減而不能維持在使發(fā)電機(jī)后備保護(hù)動(dòng)作的水平上，這就要求在發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)上采取措施，以保證保護(hù)動(dòng)作的可靠性。由于本工程發(fā)電機(jī)至主變和高廠變高壓側(cè)采用分相封閉母線，母線的故障率很低，即使有這樣的短路型式，此時(shí)短路電流衰減較快，但起始值很大，根據(jù)有關(guān)資料看出，仍有一定的衰減時(shí)間，發(fā)電機(jī)主保護(hù)也能有選擇性的切除故障。在電力系統(tǒng)中，當(dāng)采用自并勵(lì)靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)增多時(shí)，將會(huì)影響整個(gè)電力系統(tǒng)的阻尼特性，導(dǎo)致動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性下降，容易產(chǎn)生自發(fā)的低頻振蕩，這對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子是十分不利的。因此，在自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)中投入PSS（電力系統(tǒng)穩(wěn)定器）是十分必要的，但考慮到我國(guó)電力系統(tǒng)中帶有PSS的發(fā)電機(jī)組不少，但PSS的投入率很低，未能充分發(fā)揮其作用，這就要求我們有關(guān)各方進(jìn)一步加強(qiáng)研究工作，提高PSS的投入率。

3 1000MW機(jī)組發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的運(yùn)行監(jiān)督工作

做好勵(lì)磁系統(tǒng)障礙和缺陷及處理情況的統(tǒng)計(jì)工作，對(duì)統(tǒng)計(jì)資料進(jìn)行分析，并根據(jù)分析結(jié)果采取相應(yīng)的措施，以提高勵(lì)磁系統(tǒng)的可靠性和電力系統(tǒng)穩(wěn)定性。

有進(jìn)相運(yùn)行工況的發(fā)電機(jī)，其低勵(lì)限制的定值應(yīng)在制造廠給定的容許值和保持發(fā)電機(jī)靜穩(wěn)定的范圍內(nèi)，并定期校驗(yàn)。自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的過(guò)勵(lì)限制和過(guò)勵(lì)保護(hù)的定值應(yīng)在制造廠給定的容許值內(nèi)，并定期校驗(yàn)。勵(lì)磁系統(tǒng)內(nèi)各限制器和各種保護(hù)的定值以及與相關(guān)繼電保護(hù)裝置動(dòng)作特性之間的配合關(guān)系應(yīng)正確。勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的自動(dòng)通道發(fā)生故障時(shí)應(yīng)及時(shí)修復(fù)并投入運(yùn)行。嚴(yán)禁發(fā)電機(jī)在手動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)下長(zhǎng)期運(yùn)行。在手動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)運(yùn)行期間，在調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的有功負(fù)荷時(shí)必須先適當(dāng)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的無(wú)功負(fù)荷，以防止發(fā)電機(jī)失去靜態(tài)穩(wěn)定性。電源電壓偏差為+10～-15%、頻率偏差為+4～-6%時(shí)，勵(lì)磁控制系統(tǒng)及其繼電器、開關(guān)等操作系統(tǒng)均能正常工作。在機(jī)組起動(dòng)、停機(jī)和其它試驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)有機(jī)組低轉(zhuǎn)速時(shí)切斷發(fā)電機(jī)勵(lì)磁的措施。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在選擇1000MW機(jī)組發(fā)電機(jī)勵(lì)磁方式的過(guò)程中，我們必須要探討其中的一些科學(xué)的方法，并且在選擇的過(guò)程中不斷總結(jié)，只有這樣才能夠提升1000MW機(jī)組發(fā)電機(jī)運(yùn)行的質(zhì)量。

[1]唐英魁，曾林鎖.25MW汽輪發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的研究與實(shí)踐[J].中國(guó)學(xué)術(shù)期刊，2015：10～40.

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TM621.3

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1004-7344（2016）29-0059-01

2016-9-27