试论发电机自并励励磁系统的特点及问题

1、    试论发电机自并励励磁系统的特点及问题    陈一摘 要：发电机自并励励磁系统又称为自并励静止励磁系统，对发电机运行的稳定性、安全性、供电质量有着直接的影响。基于此，本文首先介绍了发电机自并励励磁系统的特点。其次，分析了目前发电机自并励励磁系统存在的问题。最后，针对这些问题，从设计、选型两个主要方面，分析优化发电机自并励励磁系统的方式。关键词：发电机；自并励励磁系统；励磁功率柜；励磁调节器doi：10.16640/ki.37-1222/t.2019.14.1640 引言国家电力系统在1998年颁布了dl/t6501998大型汽轮发电机自并励静止励磁

2、系统技术条件，此后，我国发电机自并励励磁系统的发展一直在这个框架内进行。目前，自并励励磁系统已经全国超过80%的发电厂广泛应用，如大唐临清发电有限责任公司的350mw机组、大唐鲁北发电有限责任公司的330mw机组等。1 发电机自并励励磁系统的特点发电机自并励励磁系统主要由（1）主变压器；（2）励磁调节转换装置；（3）功率整流装置；（4）发电机消磁装置；（5）过电压保护装置；（6）励磁启动装置；（7）励磁操作控制设备几个主要部分组成1。这7个主要装置配合科学、运行良好。因而，目前的发电机自并励励磁系统，主要具有以下几个突出的特点：第一，稳定性强。发电机自并励励磁系统去掉了原有励磁系统中的旋转部件

3、，结构更加流畅稳定，一旦发生故障，系统可以通过自检装置及时发出警报。第二，安全性强。发电机自并励励磁系统对上游指令的相应速度快，这大大提高了发电系统与供电系统的运行稳定性与安全性。第三，运行成本较低。与传统的励磁控制设备系统相比，发电机自并励励磁系统的运行部件减少到了7个，不仅大大提高了系统的轴系稳定性，也降低了系统生产运行的材料成本与电力成本、人工维修成本。2 发电机自并励励磁系统的问题目前发电机自并励励磁系统存在的问题，与原有的励磁系统，既有一定的共性，也有很大的差别：一方面，发电机自并励励磁系统的过流保护控制难度较高，受到设备部件缩减的影响，一旦发电机电流超过运行范围，系统将会在短时间内

4、受到比较严重的损害；另一方面，发电机自并励励磁系统的变压器，很少加装外壳和制冷系统，设备在高温状态下容易出现故障，变压器过热将导致抗阻电压增大、荷载电压过载等问题，影响电力生产与电力供应系统的正常运行2。3 优化发电机自并励励磁系统的方式3.1 发电机自并励励磁系统设计3.1.1 严格把控发电机自并励励磁系统的应用条件第一，电力系统故障导致电压不稳、波动较大的情况下，不宜使用发电机自并励励磁系统，避免电压波动过大，对励磁系统的主变压器造成严重影响，导致变压器中的元件损坏，或无法正常发挥励磁功能。第二，位于发电主网震荡中心的发电机，不适合使用发电机自并励励磁系统。这种环境中放置的发电机，电流状况

5、不稳定，容易导致自并励励磁系统电压过低。3.1.2 优化自并励励磁系统变压器的运行保护首先，自并励励磁系统在户内使用时，可以不加装保护外壳，但要注意严格监控系统运行中的温度，防止冬季的温度过低，对系统的运行产生影响，必要时要加装制冷系统，如风冷系统、水冷系统，保障系统运行的温度不过高。其次，在户外使用时，技术人员要根据当地的天气状况，合理判断是否要为自并励励磁系统变压器加装保护外壳，尤其是在正午阳光直射的时候，要监测阳光照射对系统运行的影响。最后，技术人员要加强对变压器运行中，额定功率变化的检测，提高系统在高电压环境下的强励能力。3.1.3 重点解决发电机起励问题首先，在发电机电压核准之前，发

6、电机自并励励磁系像发电机提供励磁电源，这种情况下，设计人员要根据发电系统的具体需求，建立备用的起励方案。其次，在备用起励方案的设置上，技术人员可以进行以下几方面的尝试：（1）构建备用的起励回路，利用起励电源对发电机进行励磁，安装智能电压感应装置，当电压恢复到正常电压的50%以上时，起励回路由备用回路调整为正常回路。（2）安装备用起励装置。减少发电系统的电压波动，增加发电系统的电容量。最后，在发电机自并励励磁系统第一次投入使用，或周期性大修结束之后的再次启用时，技术人员要对发电机自并励励磁系统进行短路检测与空载试验检测，以控制变压装置的整流电源。3.1.4 優化励磁功率柜的选择一方面，励磁功率柜

7、的选择要遵守“容量大”原则。采用可控硅全控桥的方式，选择大电流的励磁功率柜，简化整流桥，降低发电机自并励励磁系统的电阻，简化整个系统的运行元件，保障系统中各个元器件的电压、电流、电阻分布均匀。另一方面，励磁功率柜的选择要遵循“参数高”的原则。对发电机自并励励磁系统进行过电保护，保障励磁系统使用在温度适宜的环境中，采用合理的温度控制手段，保障整流柜均流系数达到要求。3.2 发电机自并励励磁系统选型发电机自并励励磁系统运行的稳定性是其最突出的特点，要正常的发挥出这一特性，最关键的是要优化励磁系统的应用条件，保障励磁器运行过程中的电压始终稳定。发电机自并励励磁系统选型主要应注意以下几个问题：（1）优化过压保护装置的配置；（2）增强励磁调节器选择的针对性；（3）严格遵守国家的相关技术指导规范。尤其是gb/t74091997同步电机励磁系统中的相关要求。4 结论综上所述，发电机自并励励磁系统经过多年的技术积累与发展，已经成为了较为稳定、成本较低、技术难度较低的可靠励磁方式。从本文的分析可知，研究发电机自并励励磁系统的特点及问题，有助于科技人员掌握目前自并励励磁系统的发展成果，并从问题的角度出发，对提升自并励励磁系统运行的有效性做出进一步的尝试。因而，技术人员要不断积累实践经验，推动系统的技术升级。参考文献：1彭莉.发电机自并励静止励磁系