1号发电机励磁整流柜改造技术方案.docVIP

1号发电机励磁整流柜改造 技 术 方 案 批 准：康 龙 审 定：任义明 复 审:陆永辉 初 审：高金锴 编 制：郑绍军 国电双辽发电厂 2006年05月24日 1号发电机励磁整流柜改造方案 1.现有励磁系统存在的问题 1号发电机励磁系统采用的是哈尔滨电机厂配套的励磁整流柜、灭磁柜及过压保护柜，因为设计问题及产品质量问题，在运行中出现过多次故障，严重影响到发电机的安全运行；1号机组工作励磁调节器是南瑞公司生产的SJ-820型励磁调节器，该调节器运行至今多次出现风机运行中损坏，并且SJ-820励磁调节器的各插件的连接是靠扁平电缆的针式连接，存在严重的接触不良的问题，2号机组的励磁调节器也是SJ-820调节器，在04年曾经因为CPU老化和工作状态不稳定出现了一次自动关闭触发脉冲的故障，造成2号机组运行中跳闸；2号机组备用励磁调节器采用的是武汉大学电子设备厂生产的MKLT-06励磁调节器，也存在着元件老化及厂家已经不再生产相应备件的问题。具体问题如下： 1)整流柜采用三相全波整流，单柜每相正向、反向采用3个二极管并列整流，双柜并列运行，正常靠整流二极管的管压降进行自然均流，因此二极管的特性相差很大，导致单个二极管及单柜电流不平均，曾经出现过因为电流不平均导致整流二极管熔断器熔断，影响到机组的安全运行情况。 2)励磁交流开关检修不便，励磁交流是ME型开关，采用固定布置，检查操作机构及触头空间十分狭窄，工作十分困难。 3)灭磁开关不能切断直流小电流。灭磁开关采用的是沈阳低压开关厂生产的DM3型灭磁开关，采用磁吹灭弧，在切断直流小电流时，因磁力不够，易烧灭弧栅片，曾经多次造成灭磁开关烧损的情况。而且现在沈阳低压开关厂已经破产，已经无法购买备件。 因此根据以上情况，现有的励磁系统已经严重影响到发电机的运行安全，因此有必要更换。 2.设备选型： 2.1.发电机主要相关参数 额定有功功率： 300MW 励磁方式： 三机励磁 额定励磁电压： 360V 额定励磁电流： 2642A 转子绕组时间常数（Td0）：9.18s 转子绕组电阻(Rf75℃)：0.1253s 强励顶值倍数： 2 强励时间： 20s 主励磁机额定频率 100HZ 直流操作电源 110VDC 2.2励磁整流柜及灭磁开关柜、过电压保护柜设备选型： 通过实际的考察及咨询决定选用南瑞继保公司的PRC系列产品，我厂2号机组励磁系统改造选用的就是该设备，运行良好没有出现任何故障。 3. 整流柜系统改造方案 3.1 改造后的励磁主电路方案如图1所示。 图1 励磁电路改造后方案图 电路由下列设备组成： 交流进线柜： 1台 整 流 柜： 2台 灭磁开关柜： 1台 灭磁电阻柜： 1台 3.2 交流开关柜 3.2.1 交流开关的额定电流： INQ1 = 1.2 * 0.816 * 2642 = 2587A 3.2.2 选型：西门子技术生产3WE832型空气自动断路器，主要技术指标: 额定电流: 3150A 分断电流: 80kA 额定电压: 1000V 峰值耐受电流: 176kA 操作:手动/电动均可 3.3 整流柜 3.3.1 整流柜的组成 采用二极管三相全桥整流电路，两桥并联，每个柜子一个桥，采用强迫风冷的方式。 3.3.2 整流柜运行方式 正常运行时，两个整流桥同时工作；任意一个桥故障退出时，另一个桥可承担包括强励在内的所有运行方式。 3.3.3 整流管选择 (1) 整流元件的通态平均电流ITA，按单柜可承担额定满载励磁电流长期运行考虑，则单柜额定输出电流不应小于2642A，取电流裕度系数为3.0，则整流管的通态平均电流不应小于： ITA = 0.368·3.0·2642 = 2917 A (2) 反向重复峰值电压 URRM = Kb·Kql·Kch ·UfN 式中： Kb——裕度系数，取3.0 Kql——强励电压顶值倍数, 2 Kch——峰值系数,取1.3 UfN——额定励磁电压, 360V 则URRM = 2808V (3) 元件选择 选择ABB公司原产的整流管5SDD33L4400,其主要参数如下:ITA=3300A URRM=3600V VF0=1.0V，rF = 0.13m( TVJM=150℃ RthJC= 8K/kW RthCH= 3K/kW (4) 运行温升计算 总热阻：(Rth = Rthjc+Rthch+Rthsk (Rth = 8+3+30 = 41(K/kW) b. 额定满载运行时的最大功耗 额定满载运行时的实际通态平均电