1000MW機組發電機勵磁方式的選擇

楊慶龍

（華電萊州發電有限公司 山東煙臺 261400）

1000MW機組發電機勵磁方式的選擇

楊慶龍

（華電萊州發電有限公司 山東煙臺 261400）

在機組發電機的使用過程中，一定要思考其勵磁方式，因此，本文針對1000MW機組發電機勵磁方式展開探討，分析了如何更好的選擇1000MW機組發電機勵磁方式，從而為1000MW機組發電機的使用和管理提供更多的參考和借鑒。在選擇的方式上，我們應該秉承更加科學合理的原則，并且根據機組的條件來進行判斷，這樣才能夠更好的提升機組的水平。

1000MW機組；發電機；勵磁方式；選擇

前言

1000MW機組發電機勵磁方式直接影響機組發電機的使用效果，所以，我們必須要更加深刻的認識到如何提升1000MW機組發電機勵磁方式的科學性，讓選擇更加正確，才能夠提高機組發電機運轉水平。

1 勵磁方式的分類

（1）直流發電機供電的勵磁方式，這種勵磁方式的發電機具有專用的直流發電機，這種專用的直流發電機稱為直流勵磁機，勵磁機一般與發電機同軸，發電機的勵磁繞組通過裝在大軸上的滑環及固定電刷從勵磁機獲得直流電流。這種勵磁方式具有勵磁電流獨立，工作比較可靠和減少自用電消耗量等優點，缺點是勵磁調節速度較慢，維護工作量大故在10MW以上的機組中很少采用。

（2）交流勵磁電源加半導體整流器的勵磁方式，這種勵磁系統中的直流勵磁電源是通過把交流勵磁電源經半導體整流后得到的（簡稱半導體勵磁方式）。根據交流勵磁電源的不同種類，半導體勵磁系統又可分為兩大類。

2 1000MW機組發電機勵磁方式的比較與選擇

（1）交流勵磁機-靜止整流器勵磁系統及自并勵靜態勵磁系統均屬靜態勵磁系統，無旋轉整流設備，整流設備可靠性高；而無刷勵磁屬旋轉勵磁系統，有旋轉整流設備，整流設備可靠性降低，發電機小室設備布置簡單，但不能直接監視發電機勵磁電壓及勵磁電流。

（2）交流勵磁機-靜止整流器勵磁系統及無刷勵磁系統用永磁副勵磁機進行起勵，不需要交流廠用電或直流蓄電池做起動電源，發電機正常工作時，僅靠發電機機端CT和PT的二次側電流和電壓作為自動或手動調壓。因此發電機的勵磁回路與發電機和廠用電沒有直接電的聯系。而自并勵勵磁系統的勵磁電源取自發電機的機端，發電機勵磁電源需由機端勵磁變降壓取得。因此，對勵磁變的可靠性要求較高。

（3）交流勵磁機-靜止整流器勵磁系統及無刷勵磁系統需要同軸勵磁機，機組長度大，勵磁系統中間多一個環節，增加了故障率。自并勵勵磁系統的勵磁電源取自發電機的機端勵磁變，沒有了旋轉部件，運行可靠性高。而且，隨著目前大功率可控硅整流裝置的可靠性提高，據國內外統計資料表明，自并勵靜態勵磁系統造成的發電機強迫停機率低于交流勵磁系統。自并勵勵磁系統不需要同軸勵磁機，僅帶端部滑環，可縮短整個發電機組的長度，有效的提高軸系的穩定性，改善軸系振動水平，提高了機組的安全運行水平，同時，可減少主廠房面積，降低噪音，維護方便。尤其是本工程發電機至主變和高廠變高壓側采用分相封閉母線，母線的故障率很低，因此發電機的安全可靠性就顯得十分突出。

（4）交流勵磁機-靜止整流器勵磁系統及無刷勵磁系統具有同軸勵磁機。因此，電壓響應速度較慢，但勵磁電源不需要從外部取得，強勵能力較好，這在靠近發電機機端發生短路情況下及保證系統穩定性方面是有優勢的。自并勵靜態勵磁系統因采用了可控硅，不需要考慮同軸勵磁機時間常數的影響，這樣可獲得很高的電壓響應速度。由于自并勵靜態勵磁系統的輸出電壓會隨著機端電壓的變化而變化，特別是當發電機機端或主變低壓側、高廠變高壓側短路時，機端電壓下降，引起勵磁電壓下降，從而影響機端電壓進一步下降，強勵能力明顯降低，短路電流迅速衰減而不能維持在使發電機后備保護動作的水平上，這就要求在發電機繼電保護上采取措施，以保證保護動作的可靠性。由于本工程發電機至主變和高廠變高壓側采用分相封閉母線，母線的故障率很低，即使有這樣的短路型式，此時短路電流衰減較快，但起始值很大，根據有關資料看出，仍有一定的衰減時間，發電機主保護也能有選擇性的切除故障。在電力系統中，當采用自并勵靜態勵磁系統的發電機增多時，將會影響整個電力系統的阻尼特性，導致動態穩定性下降，容易產生自發的低頻振蕩，這對發電機轉子是十分不利的。因此，在自并勵勵磁系統中投入PSS（電力系統穩定器）是十分必要的，但考慮到我國電力系統中帶有PSS的發電機組不少，但PSS的投入率很低，未能充分發揮其作用，這就要求我們有關各方進一步加強研究工作，提高PSS的投入率。

3 1000MW機組發電機勵磁系統的運行監督工作

做好勵磁系統障礙和缺陷及處理情況的統計工作，對統計資料進行分析，并根據分析結果采取相應的措施，以提高勵磁系統的可靠性和電力系統穩定性。

有進相運行工況的發電機，其低勵限制的定值應在制造廠給定的容許值和保持發電機靜穩定的范圍內，并定期校驗。自動勵磁調節器的過勵限制和過勵保護的定值應在制造廠給定的容許值內，并定期校驗。勵磁系統內各限制器和各種保護的定值以及與相關繼電保護裝置動作特性之間的配合關系應正確。勵磁調節器的自動通道發生故障時應及時修復并投入運行。嚴禁發電機在手動勵磁調節下長期運行。在手動勵磁調節運行期間，在調節發電機的有功負荷時必須先適當調節發電機的無功負荷，以防止發電機失去靜態穩定性。電源電壓偏差為+10～-15%、頻率偏差為+4～-6%時，勵磁控制系統及其繼電器、開關等操作系統均能正常工作。在機組起動、停機和其它試驗過程中，應有機組低轉速時切斷發電機勵磁的措施。

4 結束語

綜上所述，在選擇1000MW機組發電機勵磁方式的過程中，我們必須要探討其中的一些科學的方法，并且在選擇的過程中不斷總結，只有這樣才能夠提升1000MW機組發電機運行的質量。

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TM621.3

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1004-7344（2016）29-0059-01

2016-9-27