發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)及設(shè)備描述

發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)及設(shè)備描述總的介紹我廠的勵(lì)磁系統(tǒng)采用機(jī)端自并勵(lì)靜止勵(lì)磁系統(tǒng)（全套進(jìn)口瑞士ABB公司原裝產(chǎn)品）。主要由勵(lì)磁功率放大單元和勵(lì)磁調(diào)節(jié)器（AVR）兩大部分組成。系統(tǒng)及設(shè)備描述勵(lì)磁系統(tǒng)指標(biāo)當(dāng)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電壓和電流不超過其額定勵(lì)磁電流和電壓的1.1倍時(shí)，勵(lì)磁系統(tǒng)保證連續(xù)運(yùn)行。勵(lì)磁系統(tǒng)具有短時(shí)過載能力，勵(lì)磁系統(tǒng)的短時(shí)過負(fù)荷能力大于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的短時(shí)過負(fù)荷能力。勵(lì)磁系統(tǒng)強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)不小于2（靜止勵(lì)磁系統(tǒng)即使定子電壓降到80%額定值時(shí)），允許強(qiáng)勵(lì)時(shí)間為20秒。勵(lì)磁系統(tǒng)具備高起始響應(yīng)特性，在0.05秒內(nèi)勵(lì)磁電壓增長值達(dá)到頂值電壓和額定電壓差值的95%。勵(lì)磁系統(tǒng)響應(yīng)比即電壓上升速度，不低于3.58倍/秒。勵(lì)磁系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)增益保證發(fā)電機(jī)電壓靜差率達(dá)到土1%。勵(lì)磁系統(tǒng)動(dòng)態(tài)增益保證發(fā)電機(jī)電壓突降15%—20%時(shí)可控橋開放至允許最大值。自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的調(diào)壓范圍，發(fā)電機(jī)空載時(shí)能在20-110%額定電壓范圍內(nèi)穩(wěn)定平滑調(diào)節(jié)，整定電壓的分辨率不大于額定電壓的0.2%。發(fā)電機(jī)空載時(shí)手動(dòng)調(diào)壓范圍為10%-130%UN。如果勵(lì)磁電源采用6300V的廠用電時(shí)，屬他勵(lì)方式，手動(dòng)調(diào)節(jié)的范圍可以從0%—130%，可滿足發(fā)電機(jī)零起升壓試驗(yàn)的要求。電壓頻率特性，當(dāng)發(fā)電機(jī)空載頻率變化±1%，采用可控硅調(diào)節(jié)器時(shí)，其端電壓變化不大于0.25%額定值。在發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行狀態(tài)下，自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器調(diào)壓速度，可整定出廠設(shè)置不大于1%額定電壓/每秒；不小于0.3%額定電壓/每秒。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路裝設(shè)有過電壓保護(hù)，其動(dòng)作電壓的分散性不大于土10%，勵(lì)磁裝置的硅元件或可控硅元件以及其他設(shè)備能承受直流側(cè)短路故障、發(fā)電機(jī)滑極、異步運(yùn)行等工況而不損壞。因勵(lì)磁系統(tǒng)故障引起的發(fā)電機(jī)強(qiáng)迫停運(yùn)率不大于0.25次/年。勵(lì)磁系統(tǒng)強(qiáng)行切除率不大于0.1%。自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器（包括PSS）應(yīng)保證投入率不低于99.9%。勵(lì)磁系統(tǒng)能滿足汽輪發(fā)電機(jī)短路、空載試驗(yàn)時(shí)125%額定機(jī)端電壓的要求。功率放大單元功率整流裝置的一個(gè)功率柜退出運(yùn)行時(shí)滿足發(fā)電機(jī)強(qiáng)勵(lì)和1.1倍額定勵(lì)磁電流運(yùn)行的要求。當(dāng)有2個(gè)功率柜退出運(yùn)行時(shí)，應(yīng)能提供發(fā)電機(jī)額定工況所需的勵(lì)磁容量可控硅元件規(guī)格采用3.5〃，可控硅元件結(jié)溫（強(qiáng)迫風(fēng)冷）設(shè)計(jì)值：90°C。整流裝置的每個(gè)功率元件都設(shè)有快速熔斷器保護(hù)，以便及時(shí)切除短路故障元件。并可檢測(cè)熔斷器熔斷并給出信號(hào)。整流柜結(jié)構(gòu)應(yīng)保證安全可靠，并便于測(cè)試及檢修。整流裝置冷卻風(fēng)機(jī)應(yīng)有100%的備用容量，在風(fēng)壓或風(fēng)量不足時(shí)，備用風(fēng)機(jī)應(yīng)能自動(dòng)投入。整流裝置的通風(fēng)電源設(shè)有兩路，并可自動(dòng)切換。任一臺(tái)整流柜故障或冷卻電源故障，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。風(fēng)機(jī)的無故障壽命（MTBF）為42000小時(shí)，采用2X2冗余，具有10年的平均無故障時(shí)間，可控硅橋按n-2的冗余配置。在發(fā)電機(jī)大修周期內(nèi)，硅整流元件不應(yīng)有疲勞損壞或明顯特性改變。整流元件在安裝前須經(jīng)嚴(yán)格檢測(cè)，保證各并聯(lián)元件性能一致。整流裝置并聯(lián)元件具有均流措施，整流元件的均流系數(shù)不低于0.9。勵(lì)磁調(diào)節(jié)器（AVR）勵(lì)磁調(diào)節(jié)器（AVR）采用數(shù)字微機(jī)型，其性能可靠，并具有微調(diào)節(jié)和提高發(fā)電機(jī)暫態(tài)穩(wěn)定的特性。放大倍數(shù)、觸發(fā)角、參考電壓與反饋信號(hào)量等有明顯的顯示，顯示的參數(shù)為實(shí)際值，顯示的輸出值為實(shí)測(cè)值或標(biāo)么值。勵(lì)磁調(diào)節(jié)器設(shè)有過勵(lì)磁限制、過勵(lì)磁保護(hù)、低勵(lì)磁限制、電力系統(tǒng)穩(wěn)定器、V/H限制及轉(zhuǎn)子過電壓保護(hù)和PT斷線閉鎖保護(hù)等單元；其附加功能包括轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)、轉(zhuǎn)子溫度測(cè)量、串口通訊模塊、跨接器（CROWBAR）、DSP智能均流、軸電壓毛刺吸收裝置等。采用兩路完全相同且獨(dú)立的自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器（AC調(diào)節(jié)器）并聯(lián)運(yùn)行，兩路通道間能相互自動(dòng)跟蹤，當(dāng)一路調(diào)節(jié)器通道出現(xiàn)故障時(shí)，能自動(dòng)無擾切換到另一通道運(yùn)行，并發(fā)出報(bào)警。單路調(diào)節(jié)器獨(dú)立運(yùn)行時(shí)，完全能滿足發(fā)電機(jī)各種工況下正常運(yùn)行，手動(dòng)、自動(dòng)電路應(yīng)能相互自動(dòng)跟蹤；當(dāng)自動(dòng)回路故障時(shí)能自動(dòng)無擾切換到手動(dòng)。CT、PT均為兩路獨(dú)立的輸入回路。AVR中裝設(shè)無功功率、功率因數(shù)等自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置能在-10°C?+40°C環(huán)境溫度下連續(xù)運(yùn)行，也能在月平均最大相對(duì)濕度為90%，同時(shí)該月平均最低溫度為25C的環(huán)境下連續(xù)運(yùn)行。采用風(fēng)冷的硅整流裝置應(yīng)能在-10C?+40C環(huán)境溫度下連續(xù)運(yùn)行。勵(lì)磁回路直流側(cè)，裝設(shè)性能良好、動(dòng)作可靠的自動(dòng)滅磁裝置。試驗(yàn)維護(hù)要簡單，對(duì)發(fā)電機(jī)任何負(fù)載均能可靠滅磁，強(qiáng)勵(lì)狀態(tài)下滅磁時(shí)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過電壓值不超過4?6倍額定勵(lì)磁電壓值。滅磁開關(guān)的額定參數(shù)按勵(lì)磁系統(tǒng)強(qiáng)勵(lì)工況（機(jī)端電壓為80%額定電壓時(shí)，強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)2倍額定勵(lì)磁電壓）選擇。滅磁開關(guān)型號(hào)為HPB60M—81S額定電壓1000V，開斷電壓3000V，設(shè)計(jì)開斷電壓1900V，短路電流開斷能力100KA以上。AVR柜采用自然通風(fēng)或強(qiáng)迫通風(fēng)，風(fēng)機(jī)故障時(shí)能保證AVR正常運(yùn)行，柜體的保護(hù)接地和工作接地應(yīng)分開?？諝饫鋮s的整流柜和AVR柜，采用可靠的噪聲低于65dB的風(fēng)機(jī)。勵(lì)磁控制系統(tǒng)在受到現(xiàn)場(chǎng)任何電氣操作、雷電、靜電及無線電收發(fā)訊機(jī)等電磁干擾時(shí)不應(yīng)發(fā)生誤動(dòng)、拒動(dòng)等情況，滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。勵(lì)磁變壓器勵(lì)磁變壓器采用三相油浸變壓器，絕緣等級(jí)按國際標(biāo)準(zhǔn)（但不低于國標(biāo)）執(zhí)行，運(yùn)行最大溫升按55K（頂層油溫）考核。容量滿足T-MCR及強(qiáng)勵(lì)工況要求，容量為7500KVA，變比為22KV/835V，接線形式為DY5。勵(lì)磁變高壓側(cè)絕緣水平按35KV等級(jí)考慮，高壓側(cè)套管布置應(yīng)具有足夠的相間距和相應(yīng)的法蘭以滿足與封母排垂直相連，低壓側(cè)出線端應(yīng)有相應(yīng)出線盒，以便與共箱母線端頭聯(lián)接。勵(lì)磁變壓器還提供測(cè)溫（遠(yuǎn)方及就地），輕、重瓦斯及壓力釋放裝置，這些裝置具有提供遠(yuǎn)方信號(hào)的引出接點(diǎn)。勵(lì)磁變壓器高壓側(cè)每相提供3組套管CT，二組用于保護(hù)，一組用于測(cè)量。低壓側(cè)每相亦提供3組CT，二組用于保護(hù)，一組用于測(cè)量。高低壓側(cè)CT均為變壓器套管CT，其準(zhǔn)確度等級(jí)和二次負(fù)載詳見技術(shù)數(shù)據(jù)表。勵(lì)磁系統(tǒng)的起勵(lì)采用220VDC電源起勵(lì)方式。當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓上升到規(guī)定值時(shí)，起勵(lì)回路自動(dòng)脫開。

序號(hào)名稱單位設(shè)計(jì)值試驗(yàn)值保證值備注1整流柜型式UNL13300功率放大器可控硅（4300V/2300A）整流方式三相全控橋額定電流A2000/橋2000/橋時(shí)間特性功率放大器組數(shù)組5橋并聯(lián)并聯(lián)支路數(shù)12磁場(chǎng)斷路器HPB60M-81S額定電壓V10001000額定電流A6000A6000A開斷電流A100K100K控制電壓（直流）VDC110/220V3AVR性能電壓調(diào)整范圍%30%~110%30%~110%手動(dòng)調(diào)整范圍%20%~130%20%~130%調(diào)整偏差（精度）%<0.5%<0.5%4勵(lì)磁變壓器勵(lì)磁變參數(shù)在設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)會(huì)確認(rèn)型式三相油浸式型號(hào)容量kVAN7500N7500電壓初級(jí)V22000次級(jí)V900頻率HZ50相數(shù)3連接方式Dy或Yd絕緣等級(jí)A冷卻方式自然冷卻絕緣耐受電壓V按國際標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行（參數(shù)不低于國標(biāo)GB的有關(guān)要求）沖擊電壓V高壓側(cè)V低壓側(cè)V工頻耐受電壓（一分鐘）高壓側(cè)V1.3.技術(shù)數(shù)據(jù)清單

序號(hào)名稱單位設(shè)計(jì)值試驗(yàn)值保證值備注低壓側(cè)V防護(hù)等級(jí)損耗kW銅損kW鐵損kW附加損耗kW總損耗kW效率%電壓調(diào)整%阻抗電壓%正序阻抗零序阻抗高壓繞組電阻Q勵(lì)磁電流A噪聲水平dB7070套管CT設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)會(huì)確定高壓側(cè)數(shù)量個(gè)3組高壓側(cè)CT準(zhǔn)確級(jí)5P20/0.5高壓側(cè)CT容量VA50/30低壓側(cè)CT數(shù)量個(gè)3