試論發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)的特點(diǎn)及問(wèn)題

1、    試論發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)的特點(diǎn)及問(wèn)題    陳一摘 要：發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)又稱為自并勵(lì)靜止勵(lì)磁系統(tǒng)，對(duì)發(fā)電機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性、供電質(zhì)量有著直接的影響。基于此，本文首先介紹了發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)的特點(diǎn)。其次，分析了目前發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)存在的問(wèn)題。最后，針對(duì)這些問(wèn)題，從設(shè)計(jì)、選型兩個(gè)主要方面，分析優(yōu)化發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)的方式。關(guān)鍵詞：發(fā)電機(jī)；自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)；勵(lì)磁功率柜；勵(lì)磁調(diào)節(jié)器doi：10.16640/ki.37-1222/t.2019.14.1640 引言國(guó)家電力系統(tǒng)在1998年頒布了dl/t6501998大型汽輪發(fā)電機(jī)自并勵(lì)靜止勵(lì)磁

2、系統(tǒng)技術(shù)條件，此后，我國(guó)發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)的發(fā)展一直在這個(gè)框架內(nèi)進(jìn)行。目前，自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)已經(jīng)全國(guó)超過(guò)80%的發(fā)電廠廣泛應(yīng)用，如大唐臨清發(fā)電有限責(zé)任公司的350mw機(jī)組、大唐魯北發(fā)電有限責(zé)任公司的330mw機(jī)組等。1 發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)的特點(diǎn)發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)主要由（1）主變壓器；（2）勵(lì)磁調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換裝置；（3）功率整流裝置；（4）發(fā)電機(jī)消磁裝置；（5）過(guò)電壓保護(hù)裝置；（6）勵(lì)磁啟動(dòng)裝置；（7）勵(lì)磁操作控制設(shè)備幾個(gè)主要部分組成1。這7個(gè)主要裝置配合科學(xué)、運(yùn)行良好。因而，目前的發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)，主要具有以下幾個(gè)突出的特點(diǎn)：第一，穩(wěn)定性強(qiáng)。發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)去掉了原有勵(lì)磁系統(tǒng)中的旋轉(zhuǎn)部件

3、，結(jié)構(gòu)更加流暢穩(wěn)定，一旦發(fā)生故障，系統(tǒng)可以通過(guò)自檢裝置及時(shí)發(fā)出警報(bào)。第二，安全性強(qiáng)。發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)對(duì)上游指令的相應(yīng)速度快，這大大提高了發(fā)電系統(tǒng)與供電系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性與安全性。第三，運(yùn)行成本較低。與傳統(tǒng)的勵(lì)磁控制設(shè)備系統(tǒng)相比，發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)的運(yùn)行部件減少到了7個(gè)，不僅大大提高了系統(tǒng)的軸系穩(wěn)定性，也降低了系統(tǒng)生產(chǎn)運(yùn)行的材料成本與電力成本、人工維修成本。2 發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)的問(wèn)題目前發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)存在的問(wèn)題，與原有的勵(lì)磁系統(tǒng)，既有一定的共性，也有很大的差別：一方面，發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)的過(guò)流保護(hù)控制難度較高，受到設(shè)備部件縮減的影響，一旦發(fā)電機(jī)電流超過(guò)運(yùn)行范圍，系統(tǒng)將會(huì)在短時(shí)間內(nèi)

4、受到比較嚴(yán)重的損害；另一方面，發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)的變壓器，很少加裝外殼和制冷系統(tǒng)，設(shè)備在高溫狀態(tài)下容易出現(xiàn)故障，變壓器過(guò)熱將導(dǎo)致抗阻電壓增大、荷載電壓過(guò)載等問(wèn)題，影響電力生產(chǎn)與電力供應(yīng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行2。3 優(yōu)化發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)的方式3.1 發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1.1 嚴(yán)格把控發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)的應(yīng)用條件第一，電力系統(tǒng)故障導(dǎo)致電壓不穩(wěn)、波動(dòng)較大的情況下，不宜使用發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)，避免電壓波動(dòng)過(guò)大，對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)的主變壓器造成嚴(yán)重影響，導(dǎo)致變壓器中的元件損壞，或無(wú)法正常發(fā)揮勵(lì)磁功能。第二，位于發(fā)電主網(wǎng)震蕩中心的發(fā)電機(jī)，不適合使用發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)。這種環(huán)境中放置的發(fā)電機(jī)，電流狀況

5、不穩(wěn)定，容易導(dǎo)致自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)電壓過(guò)低。3.1.2 優(yōu)化自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)變壓器的運(yùn)行保護(hù)首先，自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)在戶內(nèi)使用時(shí)，可以不加裝保護(hù)外殼，但要注意嚴(yán)格監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行中的溫度，防止冬季的溫度過(guò)低，對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生影響，必要時(shí)要加裝制冷系統(tǒng)，如風(fēng)冷系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)，保障系統(tǒng)運(yùn)行的溫度不過(guò)高。其次，在戶外使用時(shí)，技術(shù)人員要根據(jù)當(dāng)?shù)氐奶鞖鉅顩r，合理判斷是否要為自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)變壓器加裝保護(hù)外殼，尤其是在正午陽(yáng)光直射的時(shí)候，要監(jiān)測(cè)陽(yáng)光照射對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的影響。最后，技術(shù)人員要加強(qiáng)對(duì)變壓器運(yùn)行中，額定功率變化的檢測(cè)，提高系統(tǒng)在高電壓環(huán)境下的強(qiáng)勵(lì)能力。3.1.3 重點(diǎn)解決發(fā)電機(jī)起勵(lì)問(wèn)題首先，在發(fā)電機(jī)電壓核準(zhǔn)之前，發(fā)

6、電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系像發(fā)電機(jī)提供勵(lì)磁電源，這種情況下，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)發(fā)電系統(tǒng)的具體需求，建立備用的起勵(lì)方案。其次，在備用起勵(lì)方案的設(shè)置上，技術(shù)人員可以進(jìn)行以下幾方面的嘗試：（1）構(gòu)建備用的起勵(lì)回路，利用起勵(lì)電源對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行勵(lì)磁，安裝智能電壓感應(yīng)裝置，當(dāng)電壓恢復(fù)到正常電壓的50%以上時(shí)，起勵(lì)回路由備用回路調(diào)整為正?；芈?。（2）安裝備用起勵(lì)裝置。減少發(fā)電系統(tǒng)的電壓波動(dòng)，增加發(fā)電系統(tǒng)的電容量。最后，在發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)第一次投入使用，或周期性大修結(jié)束之后的再次啟用時(shí)，技術(shù)人員要對(duì)發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)行短路檢測(cè)與空載試驗(yàn)檢測(cè)，以控制變壓裝置的整流電源。3.1.4 優(yōu)化勵(lì)磁功率柜的選擇一方面，勵(lì)磁功率柜

7、的選擇要遵守“容量大”原則。采用可控硅全控橋的方式，選擇大電流的勵(lì)磁功率柜，簡(jiǎn)化整流橋，降低發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)的電阻，簡(jiǎn)化整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行元件，保障系統(tǒng)中各個(gè)元器件的電壓、電流、電阻分布均勻。另一方面，勵(lì)磁功率柜的選擇要遵循“參數(shù)高”的原則。對(duì)發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)行過(guò)電保護(hù)，保障勵(lì)磁系統(tǒng)使用在溫度適宜的環(huán)境中，采用合理的溫度控制手段，保障整流柜均流系數(shù)達(dá)到要求。3.2 發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)選型發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性是其最突出的特點(diǎn)，要正常的發(fā)揮出這一特性，最關(guān)鍵的是要優(yōu)化勵(lì)磁系統(tǒng)的應(yīng)用條件，保障勵(lì)磁器運(yùn)行過(guò)程中的電壓始終穩(wěn)定。發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)選型主要應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）優(yōu)化過(guò)壓保護(hù)裝置的配置；（2）增強(qiáng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器選擇的針對(duì)性；（3）嚴(yán)格遵守國(guó)家的相關(guān)技術(shù)指導(dǎo)規(guī)范。尤其是gb/t74091997同步電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)中的相關(guān)要求。4 結(jié)論綜上所述，發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)積累與發(fā)展，已經(jīng)成為了較為穩(wěn)定、成本較低、技術(shù)難度較低的可靠勵(lì)磁方式。從本文的分析可知，研究發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)的特點(diǎn)及問(wèn)題，有助于科技人員掌握目前自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)的發(fā)展成果，并從問(wèn)題的角度出發(fā)，對(duì)提升自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)運(yùn)行的有效性做出進(jìn)一步的嘗試。因而，技術(shù)人員要不斷積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，推動(dòng)系統(tǒng)的技術(shù)升級(jí)。參考文獻(xiàn)：1彭莉.發(fā)電機(jī)自并勵(lì)靜止勵(lì)磁系