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        自并勵勵磁系統(tǒng)交流起勵失敗問題分析

        2017-12-14 11:27:12許其質(zhì)
        中國科技博覽 2017年44期
        關(guān)鍵詞:時間常數(shù)

        許其質(zhì)

        [摘 要]首先提出了自并勵勵磁系統(tǒng)中交流起勵可能出現(xiàn)的問題,對存在的問題進行分析,提出了解決問題的兩種方法,并對他們做了比較,確認一種經(jīng)濟可行的方法;同時還提出了自并勵勵磁系統(tǒng)起勵的其他問題和注意事項。

        [關(guān)鍵詞]自并勵 起勵 時間常數(shù)

        中圖分類號:TM31 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)44-0319-01

        0 序言

        發(fā)電機勵磁方式有很多種,如三機勵磁方式、自并勵勵磁方式、兩機一變勵磁方式、直流勵磁方式等等;關(guān)于自并勵勵磁系統(tǒng)相對于其他勵磁系統(tǒng)的研究表明,自并勵勵磁系統(tǒng)對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定更加有利;自并勵勵磁系統(tǒng)已經(jīng)越來越廣泛被采用;解決自并勵勵磁系統(tǒng)的起勵問題就顯得相當(dāng)重要。

        1 自并勵勵磁系統(tǒng)的交流起勵問題

        隨著電網(wǎng)的發(fā)展,對于發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的要求也越來越高,對于一個優(yōu)良的勵磁系統(tǒng)除了要求調(diào)節(jié)穩(wěn)定之外,還要求勵磁系統(tǒng)的起勵的可靠性;起勵失敗的原因很多,主要介紹設(shè)計原因引起的起勵失??;很多自并勵的勵磁系統(tǒng)在發(fā)電機剩磁較多的情況下起勵正常,在發(fā)電機剩磁較小的情況下就會發(fā)生起勵失敗的情況,這與勵磁系統(tǒng)的起勵回路的設(shè)計有關(guān)。

        2 起勵失敗的原因

        目前出現(xiàn)起勵失敗的機組大多數(shù)采用交流起勵方式(圖1自并勵勵磁系統(tǒng)簡圖),目前大多數(shù)機組都采用三相全控橋整流電路,三相全控橋的輸出電壓與變壓器二次繞組電壓的關(guān)系有:

        Ud=1.35U2LCOS(α)

        圖2為發(fā)電機轉(zhuǎn)子的等效電路,忽略可控硅的暫態(tài)過程時,發(fā)電機轉(zhuǎn)子的電流可以近似表示為:

        Id=Ud/R(1-e-(L/R)t)

        結(jié)合以上兩個公式可以看出影響發(fā)電機轉(zhuǎn)子電流的幾個因素:可控硅的觸發(fā)角度、可控硅器件、可控硅的陽極電壓、發(fā)電機轉(zhuǎn)子電感;在可控硅器件完好,觸發(fā)角度較小的情況下,由于設(shè)計者未考慮到發(fā)電機轉(zhuǎn)子的時間常數(shù),在選取起勵電壓的時候普遍選取的較低,導(dǎo)致起勵電源投入后在短時間內(nèi)發(fā)電機極端電壓較低,使可控硅陽極電壓能不夠使可控硅組建可靠導(dǎo)通,最終導(dǎo)致起勵失敗。圖3為某電廠交流起勵波形,圖4為該機組殘壓起勵波形,由兩圖對比可以看出,在有交流起勵的情況下機組從建壓到發(fā)電機機端電壓達到4KV所用時間為5.825S與殘壓起勵的情況下從建壓到發(fā)電機機端電壓達到4KV所用時間為5.996S,兩者相差時間僅僅0.171S,發(fā)電機機端電壓和轉(zhuǎn)子電流上升速度幾乎無明顯區(qū)別,可以預(yù)見,該機組在發(fā)電機剩磁較小的情況下必然要發(fā)生起勵時間超過監(jiān)控系統(tǒng)允許時間甚至造成起勵失敗的情況。

        3 解決方法

        解決由于設(shè)計原因引起起勵失敗的方法,建議再以后的設(shè)計中提高交流起勵電壓的電壓值到160V左右(整流后約為220V),在起勵回路中串聯(lián)電阻,阻值根據(jù)所選擇的起勵電壓值選取,在同時選用交、直流起勵的機組中共同使用同一個電阻,圖5為某電廠在改造交流起勵回路后的起勵波形,從波形可以看出:發(fā)電機機端電壓上升時間大大縮短,提高發(fā)電機交流起勵的可靠性。

        參考文獻

        [1] 都興有.火電大機組勵磁系統(tǒng)的回顧與展望.中國電力,2003,36(1).

        [2] 許其品,耿敏彪等.自并激勵磁系統(tǒng)的起勵問題.水電廠自動化,2001(2).

        作者簡介

        許其質(zhì) 男,主要從事發(fā)電機勵磁技術(shù)方面的工作。

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