沙角發(fā)電廠#機(jī)勵(lì)磁整流裝置改造技術(shù)協(xié)議

1、GEKL 型（智能）大功率晶閘管勵(lì)磁整流裝置技術(shù)使用說(shuō)明書(shū)GEKL 型(智能 )大功率晶閘管勵(lì)磁整流裝置技術(shù)使用說(shuō)明書(shū)北京吉思電氣有限公司二五年一月1GEKL 型（智能）大功率晶閘管勵(lì)磁整流裝置技術(shù)使用說(shuō)明書(shū)本說(shuō)明書(shū)適用于：北京吉思電氣公司生產(chǎn)，與電力系統(tǒng)聯(lián)接的發(fā)電機(jī)容量在50MW1000MW的大中型汽輪發(fā)電機(jī)組、容量在 10MW700MW的大中型水輪發(fā)電機(jī)勵(lì)磁整流裝置。智能整流裝置 （含獨(dú)立微機(jī)控制單元） 具有與非智能整流裝置不同的編號(hào)， 適合與北京吉思電氣公司生產(chǎn)的 GEC-300 系列勵(lì)磁調(diào)節(jié)器配合使用。 本說(shuō)明書(shū)中相關(guān) “智能整流裝置”的敘述一般為智能整流裝置特有的功能。Chapter

2、 1概述北京吉思電氣公司生產(chǎn)的GEKL系列（智能）整流裝置，適用于大中型汽輪、水輪發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)。1.1 本系列整流裝置符合以下國(guó)標(biāo)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：GB7409-97 ：大、中型同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)基本技術(shù)條件；GB/T3859-93 ：半導(dǎo)體變流器 ；GB3797-83 ：電控設(shè)備第二部分：裝有電子器件的電控設(shè)備；IEC2A （秘 13-1978）： 汽輪發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)技術(shù)要求；IEC2A （秘 593-1982 ）：關(guān)于同步勵(lì)磁系統(tǒng)的若干規(guī)定；DL/T583-1995 ：大中型水輪發(fā)電機(jī)靜止整流勵(lì)磁系統(tǒng)及裝置技術(shù)條件；DL/T650-1998 ：大型汽輪發(fā)電機(jī)自并勵(lì)靜止勵(lì)磁系統(tǒng)技術(shù)條件。1.2

3、本系列整流裝置主要配置主電路采用三相橋式晶閘管（可控硅）整流電路，具有良好的運(yùn)行特性和一定的過(guò)載能力?？刂苹芈吩O(shè)有保護(hù)環(huán)節(jié)，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，快熔能迅速熔斷，控制器可以迅速封鎖脈沖，以保護(hù)設(shè)備的安全。智能整流裝置可以 CAN 工業(yè)高速總線通訊方式或通過(guò)外引端子接收脈沖控制信號(hào)，同其它環(huán)節(jié)構(gòu)成完整的控制系統(tǒng)。該裝置單柜尺寸為2260 800（或 1000） 1000（高寬深） 。2GEKL 型（智能）大功率晶閘管勵(lì)磁整流裝置技術(shù)使用說(shuō)明書(shū)Chapter 2整流裝置型號(hào)說(shuō)明GEKL （ Z） A/V 型Z 功能代號(hào)，智能GE企業(yè)代號(hào)K相控晶閘管L 整流裝置A額定輸出電流V額定輸出電壓Ch

4、apter 3使用條件周?chē)諝鉁囟龋?10 +45海拔高度不超過(guò)2000m相對(duì)濕度 90%（ 25時(shí)）環(huán)境：在無(wú)爆炸危險(xiǎn)及干凈的環(huán)境中， 且空氣中無(wú)足以腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體及導(dǎo)電塵埃及在無(wú)較大振動(dòng)、顛簸的地方。垂直傾斜度 5%Chapter 4技術(shù)條件安裝方式：室內(nèi)噪音等級(jí)：75dB過(guò)負(fù)載能力：2 倍額定電流30 秒介電強(qiáng)度：出廠試驗(yàn)電壓、現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收試驗(yàn)電壓、允許反復(fù)的試驗(yàn)電壓及維修后的試驗(yàn)電壓，均為工頻交流正弦電壓，電壓值按本說(shuō)明書(shū) 1.1 節(jié)中的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，耐壓試驗(yàn)時(shí)間一分鐘。3GEKL 型（智能）大功率晶閘管勵(lì)磁整流裝置技術(shù)使用說(shuō)明書(shū)Chapter 5整流裝置型號(hào)、規(guī)格和參數(shù)整流裝置

5、GEKL-(Z)-1000GEKL-(Z)-1600GEKL-(Z)-2500GEKL-(Z)-3500型號(hào)(800)(1250)(2000)(3150)輸入交流電壓800/501000/501000/501000/50（ V/Hz ）單柜額定輸出800100010001000直流電壓 （ V）單柜額定輸出1000160025003500直流電流 （ A）單柜 30秒2000320050007000過(guò)電流 （A）系統(tǒng)并聯(lián)柜數(shù)12233434(臺(tái) )( 可用一柜雙橋 )Chapter 6功能及特點(diǎn)GEKL 系列智能整流柜外觀圖見(jiàn)附圖一、附圖二。6.1 智能整流柜說(shuō)明 （智能整流柜獨(dú)有） ：GEK

6、L 系列智能整流柜具有智能控制單元(IPU) ，其 CPU 為美國(guó) TI 公司生產(chǎn)的DSP 芯片或 INTEL 公司的單片機(jī)產(chǎn)品，配置ST（意法半導(dǎo)體）公司的PSD 外圍接口芯片。IPU 通過(guò) CAN 總線與 AVR （勵(lì)磁調(diào)節(jié)器）通訊，接收調(diào)節(jié)器的控制指令，上傳本整流柜狀態(tài)。 CAN 總線通訊方式高速、可靠。由于IPU 與 AVR 分層布置，極大地提高了勵(lì)磁系統(tǒng)可靠性。單個(gè)整流柜可以獨(dú)立運(yùn)行，完成手動(dòng)調(diào)節(jié)，在AVR 故障時(shí)避免失磁事故。同時(shí)可以方便地進(jìn)行發(fā)電機(jī)組短路試驗(yàn)。IPU 完成本柜的脈沖觸發(fā)、手動(dòng)運(yùn)行、電流限制、智能監(jiān)測(cè)（快熔熔斷、超溫報(bào)警、溫度監(jiān)測(cè)、風(fēng)機(jī)投入切換）、智能均流等功能。6

7、.2 裝置中的大功率晶閘管，采用 ABB 公司制造的無(wú)應(yīng)力全壓接3 英寸大功率晶閘管，也可以采用英國(guó)DYNEX/MITEL公司產(chǎn)品；國(guó)內(nèi)產(chǎn)品使用北車(chē)集團(tuán)永濟(jì)電機(jī)廠及南車(chē)集團(tuán)株洲電力機(jī)車(chē)研究所生產(chǎn)的大功率晶閘管，其電性能參數(shù)穩(wěn)定，質(zhì)量可靠。由于單只容量大，所以在同等容量裝置中可使元件并聯(lián)數(shù)目少，均流系數(shù)高，也減少了裝置的體積。6.3 本裝置為半封閉柜式結(jié)構(gòu)。環(huán)境空氣由柜體下部進(jìn)入閥體，冷卻風(fēng)機(jī)采用低噪音的4GEKL 型（智能）大功率晶閘管勵(lì)磁整流裝置技術(shù)使用說(shuō)明書(shū)離心風(fēng)機(jī)，使整流裝置的噪音75dB ，同時(shí)采用雙路交流電源供電，提高運(yùn)行的可靠性。6.4 本裝置設(shè)有過(guò)壓（阻容）、快熔熔斷、風(fēng)機(jī)過(guò)載、

8、欠風(fēng)壓、超溫等保護(hù)電路。6.5 本裝置設(shè)計(jì)一般按照N-1 原則配置， 即配置整流柜數(shù)量保證在退出一個(gè)整流柜情況下，能滿足發(fā)電機(jī)正常勵(lì)磁和強(qiáng)行勵(lì)磁的要求。6.6 智能均流控制（智能整流柜獨(dú)有）智能整流柜通過(guò)IPU 與 AVR 通訊，由AVR 統(tǒng)一控制各整流柜的電流，下發(fā)脈沖控制指令給各整流柜，從而實(shí)現(xiàn)智能均流。智能均流適用于2 6 個(gè)整流柜的均流控制，均流系數(shù)保證在98以上。同時(shí)不需增加設(shè)備，每個(gè)晶閘管的瞬時(shí)電流不增加，相比長(zhǎng)線均流、電抗均流、晶閘管輪換觸發(fā)均流，智能均流具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。6.7 風(fēng)機(jī)雙電源、雙路風(fēng)機(jī)（大容量機(jī)組配置）切換智能功率柜由IPU 自動(dòng)檢測(cè)雙路風(fēng)機(jī)電源是否正常，電源低

9、報(bào)警并實(shí)現(xiàn)電源切換。如用戶(hù)需要最高的可靠性，可以配置雙路風(fēng)機(jī)，由IPU 來(lái)監(jiān)測(cè)風(fēng)壓、風(fēng)機(jī)電源，實(shí)現(xiàn)工作風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)電源的自動(dòng)切換。非智能功率柜由邏輯切換回路來(lái)實(shí)現(xiàn)工作風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)電源的自動(dòng)切換。6.8 本裝置每一柜內(nèi)可以裝設(shè)照明燈，柜門(mén)打開(kāi)時(shí)自動(dòng)發(fā)光，方便檢修。6.9 配置溫度監(jiān)測(cè)功能和保護(hù)功能。6.10 本裝置出廠進(jìn)行額定電流溫升試驗(yàn)和國(guó)家標(biāo)、行標(biāo)規(guī)定的相關(guān)試驗(yàn)。Chapter 7主要元件選型及說(shuō)明7.1 晶閘管進(jìn)口晶閘管選用瑞士ABB 公司的 5STP 系列產(chǎn)品英國(guó)DYNEX/MITEL公司的DCR 系列產(chǎn)品，國(guó)產(chǎn)器件選用永濟(jì)電機(jī)廠或株洲電力機(jī)車(chē)廠生產(chǎn)的晶閘管。晶閘管主要參數(shù)如平均通態(tài)電流、

10、正反向重復(fù)峰值電壓、 通態(tài)壓降等都經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算選取，留有較大工作裕度。所有可控硅器件都提供測(cè)試報(bào)告。圖 1、晶閘管元件與晶閘管- 散熱器壓裝單外觀圖5GEKL 型（智能）大功率晶閘管勵(lì)磁整流裝置技術(shù)使用說(shuō)明書(shū)(1) 晶閘管重復(fù)峰值電壓選?。篣 RRMK u K cgK eU A RM這里K u 過(guò)電壓余度系數(shù)，一般取2.0K cg 過(guò)電壓沖擊系數(shù)，一般取1.5K e 電源電壓升高系數(shù)，一般取1.051.10U ARM 橋臂反向工作電壓最大值，為陽(yáng)極電壓峰值(2) 平均通態(tài)電流選?。簩?duì)于，可由下式計(jì)算：I f maxI T0 .43 K an p 1這里 np1為整流裝置的并聯(lián)元件數(shù)，K a 為電

11、流裕量系數(shù)（1.52.5）， I f max 為單柜最大連續(xù)電流值，I T 為晶閘管元件通態(tài)平均電流值。7.2 快速熔斷器選用西安整流器廠產(chǎn)品?？焖偃蹟嗥鞯念~定電壓、額定電流、I 2t 經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算選取。（1）額定電壓高于陽(yáng)極電壓峰值。（ 2）額定電流計(jì)算：IRN=I RKI R 為單柜額定工作電流方均根值；K 為綜合系數(shù)，為裕度系數(shù)、散熱經(jīng)驗(yàn)系數(shù)、風(fēng)速修正系數(shù)及環(huán)境溫度系數(shù)的綜合，常取 1.31.7。7.3 交流輸入開(kāi)關(guān)交流側(cè)刀閘選用上海金工電器成套廠生產(chǎn)的HD13 系列刀開(kāi)關(guān)。 操作機(jī)構(gòu)良好， 接觸緊密，美觀耐用。刀閘額定電壓高于整流柜設(shè)計(jì)的額定陽(yáng)極交流電壓、額定電流大于整流柜設(shè)計(jì)的交流側(cè)額

12、定電流。7.4 直流輸出開(kāi)關(guān)直流側(cè)刀閘選用上海金工電器成套廠生產(chǎn)的HD13 系列刀開(kāi)關(guān)。 刀閘額定電壓高于整流柜設(shè)計(jì)的額定直流輸出電壓、額定電流大于整流柜設(shè)計(jì)的直流側(cè)額定電流。6GEKL 型（智能）大功率晶閘管勵(lì)磁整流裝置技術(shù)使用說(shuō)明書(shū)7.5 風(fēng)機(jī)選用德國(guó) ebm 公司生產(chǎn)的R4E 系列低噪音風(fēng)機(jī)。如 R4E-400-AB 型風(fēng)機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)：風(fēng)量： 3150m3 /h噪音： 61dBA電動(dòng)機(jī)參數(shù)：230V、0.27kW圖 2 進(jìn)口低噪音風(fēng)機(jī)外觀圖7.6 脈沖觸發(fā)監(jiān)測(cè)回路如可靠性要求高的勵(lì)磁系統(tǒng)，配置脈沖觸發(fā)監(jiān)測(cè)回路，使用成熟設(shè)計(jì)電路。如果觸發(fā)脈沖丟失，則啟動(dòng)報(bào)警。7.7 風(fēng)壓繼電器采用本公司

13、研制的專(zhuān)利產(chǎn)品- 重力輔助式風(fēng)壓繼電器，核心部件采用進(jìn)口微動(dòng)開(kāi)關(guān)。技術(shù)條件：風(fēng)速 5.5m/s；風(fēng)壓 80Pa。圖 3、重力輔助式風(fēng)壓繼電器外觀圖7GEKL 型（智能）大功率晶閘管勵(lì)磁整流裝置技術(shù)使用說(shuō)明書(shū)7.8 超溫繼電器采用美國(guó) elmwood 公司生產(chǎn)的Eld-3 溫度繼電器，絕緣良好，工作穩(wěn)定可靠。當(dāng)測(cè)點(diǎn)溫度超過(guò) 75時(shí)，啟動(dòng)報(bào)警，由調(diào)節(jié)器控制切脈沖退出運(yùn)行或限負(fù)荷。7.9 溫度檢測(cè)（高成本選配）每柜配置 1 3 組測(cè)溫鉑電阻， 分別布置在可控硅散熱器/ 風(fēng)道進(jìn)口 /風(fēng)道出口， 通過(guò)變送器由 IPU 測(cè)量這三個(gè)位置的溫度和溫差。Chapter 8運(yùn)行維護(hù)及保養(yǎng)8.1 每日巡視裝置是否保

14、持清潔；是否有異常聲響及異味。8.2 半年檢查控制回路接線端子聯(lián)接是否松動(dòng)；絕緣導(dǎo)線是否與熱體粘連，破裂。8.3 全年檢查柜內(nèi)除塵：用壓縮空氣清除柜內(nèi)塵土，散熱器和風(fēng)壓繼電器應(yīng)重點(diǎn)吹掃?？刂苹芈罚航^緣電阻是否正常；絕緣端子是否有異常變色。主回路：母線聯(lián)接螺栓是否松動(dòng)，有無(wú)過(guò)熱；絕緣體表面（如絕緣子等）是否破裂，損壞及異常變色；絕緣電阻是否正常。8.4 定期測(cè)量下列部件溫升晶閘管臺(tái)面（與散熱器接合處）溫升應(yīng)45，并檢查各并聯(lián)元件溫度分布是否均勻，如有個(gè)別發(fā)熱現(xiàn)象，應(yīng)檢查原因予以更換。快速熔斷器聯(lián)接處溫升應(yīng)50，如有溫升過(guò)高現(xiàn)象應(yīng)檢查是否接觸不良，及時(shí)清理導(dǎo)電體接觸面導(dǎo)電體溫升應(yīng)35，聯(lián)接處溫升應(yīng)55。8.5 每大修期進(jìn)行一次均流測(cè)試，均流系數(shù)應(yīng) 0.98（智能均流） / 0.90（非智能均流） 。Ia公式： KI=Np Ia MK I：均流系數(shù)；Ia：各支路電流之和；Np：并聯(lián)支路數(shù)；IaM ：電流最大的支路電流值。對(duì)于個(gè)別支路電流過(guò)大或過(guò)小的應(yīng)予以更換或?qū)Q元件。8GEKL 型（智能）大功率晶閘管勵(lì)磁整流裝置技術(shù)使用說(shuō)明書(shū)Chapter 9設(shè)備內(nèi)部各部件的組裝及拆卸設(shè)備的組裝請(qǐng)參閱本設(shè)備的總裝配圖，繼電控制部分由于簡(jiǎn)單明了，從裝配圖中可直接看清楚，在此不再?gòu)?fù)述。9.1 快速熔斷器的拆卸首先拆除快速熔斷器上熔斷信號(hào)器及其連線；拆除與銅母線聯(lián)接的螺栓