摘 要:通过计算和相关分析,论述了华能上安电厂励磁改造中的几个技术问题,主要包括整流装置改为三相全控桥的可行性,改造后励磁变压器能否安全、正常运行,以及如何实现用户要求的快速灭磁。
关键词:励磁系统;三相全控桥;改造;半控桥;快速灭磁
Analysis on Technical Problems in Excitation System Modification of Huaneng Shang′an Power Plant
Abstract:[WT5”BZ>This paper, based on calculation and correlative analysis, discusses some technical questions in excitation system modification of shang'an power plant,including the feasibility of changing 3-phase hybrid converter into all-thyristor converter, the safety and normal operation of excitation transformer after modification, and the realization of fast de-excitation.
Keywords:excitation system;3-phase all-thyristor bridge converter;modification;hybrid converter;fast de-excitation
华能上安电厂#2机于1990年投产,发电机由美国GE公司提供,采用GE公司GENERREX-PPS机内电源励磁系统。励磁电源取自发电机中性点P棒,通过励磁变压器(以下简称励磁变)进入三相半控桥,整流输出后为转子提供直流电流。调节器使用晶体管集成电路元件,灭磁开关装设在P棒中性点处,灭磁方式为P棒中性点自然灭磁,半控桥带有续流二极管。改造要求使用微机励磁调节器,主回路采用三相全控桥,并要求实现快速灭磁。#2机的励磁系统功率柜为半控桥加续流二极管方式,对于将整流柜改造为三相全控桥还是保留原半控桥存在异议。本文对由半控桥改为全控桥是否会造成谐波含量增大引起励磁变超温问题进行试验分析。
1 已知参数
励磁变二次额定线电压 U2ln=613V
励磁变额定容量 Sn=4100kV·A
连接组别 Y/d
额定励磁电压 Ufn=425V
额定励磁电流 Ifn=3586A
为计算方便,进行如下假设:
励磁变漏抗励磁变内阻 r*=1%,三相半控桥线路压ΣΔUb=8V,三相全控桥线路压降ΣΔUq=5V。
2 励磁变压器温升问题分析
首先对#2机(半控)、#3机(全控)励磁变二次侧的电流谐波含量进行了实际测试,同时委托南瑞公司对不同整流形式电流进行了谐波计算分析,详细数据见表1。
在表1的计算值中,基波幅值表示为直流电流的倍数,谐波电流幅值表示为基波电流幅值的倍数。实测值是以基波为基准,谐波与基波的百分比,从实测的数值上看全波的5次谐波含量较大,半波的二次谐波含量较大。不同的整流方式谐波含量的计算值与实测值一致。从总的谐波含量值的均方根值上看,半波整流的谐波量大于全波整流。
南通发电厂同类机组励磁系统配置与#2机的参数配置比较见表2。
由表2可见,上安的励磁变容量比南通#3机的大,而励磁电压、电流的水平却比南通的低,南通的励磁变能满足长期运行的要求,上安的应当也可以,考虑到强励,只要发电机的绝缘等级满足要求即可。此外,目前上安电厂#1、#2机正常长期运行的无功负荷较高(220MV·A左右),如果网内的无功缺额不大,上安电厂的无功运行曲线还可降低,这样还可以降低励磁变的负担。