EXC9100励磁系统在贡川水电站的应用.doc

EXC9100励磁系统在贡川水电站的应用 张东木 （福建省永安贡川水电站有限公司，366000） ［摘要］［关键词］ 贡川水电厂位于福建境内的沙溪干流上，装有台单机容量为MW灯泡贯流式机组，。且A、B、C通道都处于自动方式 3 运行操作 运行操作前的注意事项包括：确认发电机组除励磁系统外的其它单元处于正常工组状态；确认厂用交、直流控制电源已正确送入励磁系统；确认励磁装置内部无故障或者告警信息；确认励磁装置内部交直流控制电源的开关已处于正常工作状态。 作为运行人员，总是希望在确保正确完成操作任务的同时，操作越简单越好。贡川EXC9100励磁系统针对递升加压操作，设计了零起升压功能，使递升加压操作变得简单易行，主要操作步骤如下： 进入调节柜人机界面“起励操作”画面，选择“零起升压”功能投入； 机组据开机可选择自动或手动，若手动开机，待机组转速升至额定后，必须按“起励”触摸条执行； 起励成功后，按“增磁”按钮完成机组递升加压操作。 4 参数计算 4.1 可控硅元件的选择 晶闸管元件选型为5STP24H2800 2625A/2800V ?4.1.1 反向重复峰值电压验算 三种类型的发电机组，励磁绕组试验电压最大为工频2260V，幅值3196V，励磁绕组两端过电压瞬时值应不大于0.7 2237 V。VRRM 应在此值以上。 同时，反向重复峰值电压应不小于励磁变压器二次侧最大峰值电压的2.75倍，即应大于V。 所选可控硅为2800V，能满足以上各项要求。 ?4晶闸管通态平均电流 式中：KSA - 电流储备系数取2 Kji - 电路系数，对三相全控桥取0.367 K4 - 海拔高度系数，引子渡水电站为968m，取1.1，每升高1000米，乘以1.1 如某电站3000米，则K4为，1.331 K6 - 风速降低，温度上升，取0.9 K2 - 风速系数，5m/s，取1.0 KS - 环境温度系数，40℃取1.0 Id - 设计强励顶值电流，取2086A Ip≧2×0.367×1670×1.1÷ 1×1×0.9 1498A 实际选取的晶闸管元件为5STP24H2800 2625A/2800V，其通态平均电流In 2625A，而本方案中整流桥的并联支路数为2，完全可以满足机组各种运行工况的要求。 4相应的快熔的选择 额定电压： 1.3*K1*UFN 1.3X2X226 588V K1 强励倍数 额定电流： 0.577*Id 0.577X1670 963A Id 本桥输出电流 所以快速熔断器选用RS8-800V/1400A-P2m105NK，满足使用要求。 44.2.1 磁场绕组电感 Lf T’do× Rf75℃ 式中：Rf75℃ 0.2422Ω，T’do 3.205S 则 Lf 3.205× 0.2242 0.776（H） 4.2.2 电机额定空载励磁电流时磁场储能Wfo Wf0 0.5×Lf×I2f0 0.5×0.776×4182 0.068MJ （注：Ifo——空载励磁电流） 4.2.3 发电机磁场最大储能Wfmax Wfk 1/2 Lf ×If 0×Ifk 0.5×0.776×418×1670 0.27（MJ） （注：Ifk——强励励磁电流） 4.2.4 发电机灭磁时灭磁电阻耗能和灭磁电阻设计能容量WRfk 根据我国计算机程序计算和制造厂估算经验，灭磁电阻在发电机空载灭磁时耗能占磁场储能的比率系数为0.7。（考虑定子漏抗及磁场饱和电枢反应、转子绕组本身电阻的耗能、阻尼绕组耗能） 考虑到非线性灭磁电阻的配置容量应有20%备退裕度，则： WRfk 0.27×0.7×1.2 0.23（MJ） 4.2.5 配置的非线性灭磁电阻的总能容 根据以上估算结果，氧化锌非线性电阻配置如下： 单片极限能容/标称能容/：20KJ/15KJ/12KJ 总标称能容：0.23MJ，共12~20片，取18片，采用3串6并1条半。 算法：根据残压值先确定1并需要几串，然后再由（总片数/串联片数）确定需要几并。800mm宽的柜子一条可装4并，1000mm宽可装5条，所以在选择总的片数时一般考虑（串连片数×4）的倍数。 4.2.6 非线性灭磁电阻残压值的选择 标准规定，在灭磁过程中，励磁绕组反向电压一般不低于出厂试验时励磁绕组对地试验电压幅值的30%，不高于50%。则ZnO非线性电阻的残压选择范围如下： UfN×10×1.414× 0.3—0.5 949V—1598V 考虑到灭磁开关的弧压一般只有1000V左右，为确保灭磁开关分断时磁场能量顺利转移，ZnO非线性电阻残压的选择宜低不宜高。故可选择ZnO非线性电阻的参数如下： U残压 1000V 下图为磁场断路器分断时的灭磁回路原理图。作用在氧化锌上的电压：UF U