勵磁整流橋的改造分析

劉天海

(淮滬煤電有限公司田集發(fā)電廠，安徽 淮南 232098)

1 勵磁整流橋運(yùn)行現(xiàn)狀分析

(1) 勵磁整流橋溫度控制完全依賴于水冷機(jī)組，一旦水冷機(jī)組出現(xiàn)故障，無法在短時間內(nèi)恢復(fù)正常運(yùn)行，勵磁整流橋?qū)⒈黄韧顺鲞\(yùn)行。某電廠水冷機(jī)組的制冷當(dāng)量為45 kW,機(jī)組4臺勵磁整流橋的最大發(fā)熱功率為64 kW(機(jī)組在額定負(fù)荷運(yùn)行時發(fā)熱功率為46 kW)。因此，增加制冷量的冗余度，提高勵磁整流橋散熱的穩(wěn)定性是急需解決的問題。

(2) 檢查勵磁整流橋發(fā)現(xiàn)，負(fù)壓容易使勵磁整流橋吸灰，是導(dǎo)致勵磁整流橋散熱不良的另一個原因。因此，解決勵磁小室負(fù)壓問題，提高勵磁橋散熱的效率和可靠性也是急需解決的問題。

(3) 針對該電廠1號機(jī)組1號勵磁整流橋溫升過快的問題，組織維修人員對勵磁小室頂部的共箱母線密封情況進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)共箱母線箱體蓋板密封條短缺、緊固螺母松動，小室外的灰塵能通過縫隙直接進(jìn)入勵磁整流橋。

2 改造方案的確定

2011-10-20至12月期間，該電廠1號機(jī)組的勵磁整流橋進(jìn)、出口風(fēng)溫溫差從最初的20 ℃上升至32 ℃，呈上升趨勢；同時該勵磁整流橋出現(xiàn)“均流不平衡”異常報警，表明其內(nèi)部異常是由散熱器嚴(yán)重積灰而導(dǎo)致的。為避免勵磁整流橋進(jìn)、出口風(fēng)溫溫差繼續(xù)增加，造成勵磁整流橋內(nèi)部設(shè)備損壞，將1號勵磁整流橋退出運(yùn)行。

利用機(jī)組停機(jī)檢修機(jī)會，對1號勵磁整流橋進(jìn)行解體檢查，發(fā)現(xiàn)其散熱器表面積灰情況較嚴(yán)重。由于濾網(wǎng)對灰塵的過濾理論值只能達(dá)到90 %，且濾網(wǎng)經(jīng)數(shù)次清洗后過濾效果會下降，加之勵磁小室采用開式負(fù)壓通風(fēng)循環(huán)方式，室外環(huán)境灰塵和濕氣不斷進(jìn)入小室，導(dǎo)致散熱器表面灰塵的堆積速度較快，約1年就必須停機(jī)對勵磁整流橋進(jìn)行解體清掃1次，不利于設(shè)備安全運(yùn)行。因此，在對同類電廠進(jìn)行考察和安全風(fēng)險評估后，決定將勵磁小室改為采用空氣閉式正壓循環(huán)方式，并在勵磁小室內(nèi)增加空調(diào)柜機(jī)，以實(shí)現(xiàn)制冷量的100 %冗余，解決小室內(nèi)灰塵和空氣濕度大等問題。

3 改造方案的實(shí)施步驟

3.1 整改通風(fēng)方式

原勵磁整流橋的4個出口風(fēng)道通過管道把勵磁整流橋產(chǎn)生的熱量直接排到勵磁小室外，使勵磁小室內(nèi)的大氣壓遠(yuǎn)低于室外的大氣壓，即形成負(fù)壓，導(dǎo)致室外的灰塵源源不斷地進(jìn)入勵磁小室。因此，把勵磁小室改成閉式正壓循環(huán)是清除灰塵的根本方法?？蓪畲耪鳂虻?個出口風(fēng)道通向室外的管道全部拆除，使勵磁整流橋產(chǎn)生的熱量直接排到勵磁小室內(nèi)。這樣勵磁小室內(nèi)的大氣壓就會遠(yuǎn)高于室外的大氣壓，即形成正壓，就可使得外面的灰塵無法進(jìn)入，從而不會在整流橋內(nèi)散熱片上形成積灰，徹底切斷灰塵的來源。

3.2 提高制冷量冗余度

在保證勵磁小室內(nèi)部制冷量足夠并有100 %冗余的情況下，將勵磁小室改成閉式正壓循環(huán)能夠解決小室內(nèi)灰塵和空氣濕度大、勵磁小室呈負(fù)壓狀態(tài)等問題。由于該電廠水冷機(jī)組的制冷當(dāng)量為45 kW,機(jī)組4臺勵磁整流橋的最大發(fā)熱功率為64 kW(機(jī)組在額定負(fù)荷運(yùn)行時發(fā)熱功率為46 kW)，基本能滿足勵磁整流柜正常運(yùn)行的需要。為保證制冷量為100 %冗余，特增加1臺7.36 kW的工業(yè)空調(diào)，其制冷當(dāng)量為23.24 kW；又增加2臺3.68 kW的柜式空調(diào)，制冷當(dāng)量為23.24 kW；即增加總制冷當(dāng)量46.48 kW，可以滿足制冷量100 %冗余的要求。

3.3 阻斷整流橋散熱器進(jìn)灰渠道

除了對勵磁小室頂部的共箱母線進(jìn)行密封整改以及增加濾網(wǎng)厚度來阻斷灰塵進(jìn)入外，還對交流共箱母線密封和整流柜的拼接縫的封堵進(jìn)行了整改，以切斷整流橋灰塵的主要來源。同時，為了增加風(fēng)機(jī)運(yùn)行的可靠性及吹灰的力度，將備用風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)為運(yùn)行風(fēng)機(jī)，運(yùn)行風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)為備用風(fēng)機(jī)。

3.4 更換整流橋動、靜觸頭

在機(jī)組勵磁整流橋溫度偏高，且運(yùn)行了一段時間后，檢查整流橋的動、靜觸頭，發(fā)現(xiàn)機(jī)組發(fā)熱對動、靜觸頭影響很大。因此，將動、靜觸頭更換成由能耐高溫的新型材質(zhì)制成的導(dǎo)電體。

3.5 制定勵磁小室緊急措施

在對勵磁小室通風(fēng)方式進(jìn)行整改后，需加強(qiáng)對勵磁小室南面墻上的消防風(fēng)機(jī)的管理，將其列入定期檢查工作，由運(yùn)行部門每月啟動1次，以防制冷設(shè)備同時出現(xiàn)問題時，可緊急啟動消防風(fēng)機(jī)進(jìn)行散熱，避免因超溫而導(dǎo)致勵磁系統(tǒng)被迫退出運(yùn)行。

4 改造后效果評估及經(jīng)濟(jì)效益

對勵磁整流橋進(jìn)行改造后，運(yùn)行近1年的時間，在停機(jī)檢修時，對1，2號機(jī)組勵磁整流橋積灰情況進(jìn)行檢查，達(dá)到了預(yù)期的效果。

整流橋退出運(yùn)行將導(dǎo)致發(fā)電廠減負(fù)荷甚至停機(jī)。處理整流橋問題和啟機(jī)1次所需時間至少為6 h，停機(jī)一次的電量損失為360萬kWh，按電量上網(wǎng)價利潤0.1元/kWh計算，電量的直接損失為36萬元；啟、停機(jī)期間使用購網(wǎng)電量費(fèi)用(0.8元/kWh)為16.8萬元；機(jī)組啟停燃料及其他直接或間接損失為60萬元。通過改造，避免1次停機(jī)的總收益為：36+16.8+60=112.8萬元。

1 孟凡超，吳 龍．發(fā)電機(jī)勵磁技術(shù)問答及事故分析[M]．北京:中國電力出版社，2008.

2 王君亮．同步發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)原理與運(yùn)行維護(hù)[M]．北京：水利水電出版社，2010.