勵磁阻容吸收回路燒毀分析及處理

陳 磊，曾東京

（湖南澧水流域水利水電開發(fā)有限責任公司，湖南 長沙 410004）

在發(fā)電機勵磁系統(tǒng)可控硅整流裝置運行過程中，晶閘管從導通到阻斷會產(chǎn)生換向過電壓，其尖峰易導致晶閘管的反向擊穿。為了抑制晶閘管關斷過電壓，常常在晶閘管兩端并接阻容保護，即電阻和電容串聯(lián)后并聯(lián)于可控硅兩端。某電廠勵磁裝置采用兩個全控整流橋，其中阻容保護電容采用華超電力電容，其容量Cn：1μF，耐壓Un：1.5k AC，電阻采用上海靈歐RXQ-400W-25型無感電阻。在運行過程中電容被擊穿、電阻被燒毀（見圖1），該電廠已經(jīng)連續(xù)兩次發(fā)現(xiàn)該問題。

圖1 整流柜電阻燒毀圖片

1 事故原因分析

針對該故障現(xiàn)象，初步分析為廠家阻容參數(shù)設計不合理，電容器選型不合格，電阻選擇也不合格。

1.1 晶閘管整流橋并聯(lián)阻容保護計算

該電廠機組額定勵磁電流Ifn：1 150 A，勵磁變?nèi)萘縎T：1 280 kVA，變比：13 800/690，低壓側(cè)電壓U2：690 V，短路阻抗UK：5.83。

查晶閘管數(shù)據(jù)表，對于該機組額定勵磁電流Ifn=1 150 A按通態(tài)電流。

查可控硅廠家曲線如圖2，按VRM/VR=1.4曲線，得Qrr/（CS×Vr）≈1。

圖2 可控硅曲線

計算得：C s=2 000/980≈2μFVRM反向最大電壓。

此時,曲線中1≤Rs2×Cs/L s≤4。

經(jīng)上述計算，電容容量和電阻阻值均符合要求。

1.2 電容的選型

該廠勵磁裝置阻容保護電容采用華超電容，其容量Cn：1μF，耐壓Un：1.5 k AC，該電容為箔式電容，介質(zhì)為液體，擊穿后電極短路，而且耐壓值為1 500 VAC，勵磁變二次側(cè)額定電壓為690 VAC，其耐壓值為額定電壓的2.2倍，按4～5倍額定電壓選擇為宜。

1.3 電阻的選型

該廠勵磁裝置阻容保護電阻選用上海靈歐RXQ-400W-25型無感電阻，電阻選擇合適。

2 事故處理

經(jīng)上述分析，該電廠對勵磁裝置的電容重新選型，最終確定電容IXYS型號為E62.F10-102B2W金屬薄膜化電容，耐壓值為2 700 VAC，容量為1μF，有一定的自愈能力。更換電容后，勵磁裝置運行穩(wěn)定，經(jīng)過幾個檢修周期的檢驗，未發(fā)現(xiàn)電容擊穿、電阻燒毀現(xiàn)象。

3 結 語

阻容保護目前仍是晶閘管過壓保護中最簡單，應用最普遍的一種過電壓保護。本文通過對阻容保護回路參數(shù)的合理性計算，電容電阻選型分析得出某勵磁廠家對阻容保護電容器的選擇存在一定的問題，更換電容型號后，提高了該電廠勵磁裝置的穩(wěn)定性，降低了晶閘管被擊穿的可能性。