3#發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)改造

【摘 要】靜態(tài)勵(lì)磁取消了勵(lì)磁系統(tǒng)中大部分的電刷，提高了勵(lì)磁系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性，并大大簡(jiǎn)化了維護(hù)工作。同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)快速調(diào)節(jié)勵(lì)磁，這樣也就提高了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

【關(guān)鍵詞】勵(lì)磁系統(tǒng)；同軸直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁；靜止半導(dǎo)體勵(lì)磁

1 勵(lì)磁系統(tǒng)的作用

發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁電流由勵(lì)磁機(jī)供給，為了保證勵(lì)磁機(jī)正常工作，有一套調(diào)節(jié)勵(lì)磁的電氣（線路和裝置）設(shè)備稱為勵(lì)磁系統(tǒng)。其必須滿足三方面要求：

（1）勵(lì)磁機(jī)和勵(lì)磁系統(tǒng)應(yīng)有很高的可靠性。因?yàn)閯?lì)磁機(jī)和勵(lì)磁系統(tǒng)若發(fā)生故障可能使發(fā)電機(jī)停止發(fā)電。

（2）勵(lì)磁系統(tǒng)的組成應(yīng)該使勵(lì)磁電流的調(diào)節(jié)方便而且平穩(wěn)。因?yàn)榘l(fā)電機(jī)在正常運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常要對(duì)勵(lì)磁電流進(jìn)行調(diào)節(jié)。

（3）勵(lì)磁機(jī)和勵(lì)磁系統(tǒng)設(shè)備的容量應(yīng)能滿足強(qiáng)行勵(lì)磁的要求。在電網(wǎng)中運(yùn)行的發(fā)電機(jī)，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，勵(lì)磁機(jī)應(yīng)能供給強(qiáng)行勵(lì)磁電流，以保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定。

2 同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式

同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式就是指同步發(fā)電機(jī)獲得直流勵(lì)磁電流的方法。目前，國(guó)內(nèi)外同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式，基本上有三種.直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁、靜止半導(dǎo)體勵(lì)磁、旋轉(zhuǎn)半導(dǎo)體勵(lì)磁。

目前我廠現(xiàn)在發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式就是直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁。直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁又分直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁（1#，2#發(fā)電機(jī)）和電動(dòng)發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)勵(lì)磁（3#，甜發(fā)電機(jī)）。

同軸直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁，這種勵(lì)磁方式的特點(diǎn)是，整個(gè)系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，勵(lì)磁機(jī)只和原動(dòng)機(jī)有關(guān)，而與外部電網(wǎng)無(wú)直接聯(lián)系。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，不會(huì)影響勵(lì)磁系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

電動(dòng)發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)勵(lì)磁，由于電動(dòng)發(fā)電機(jī)組由異步電機(jī)拖動(dòng)，要求電網(wǎng)供電，因此使系統(tǒng)復(fù)雜化，可靠性降低，所以一般發(fā)電機(jī)多不采用這種勵(lì)磁方式。通常把電動(dòng)發(fā)電機(jī)組作為備用勵(lì)磁機(jī)，它可以與任一臺(tái)發(fā)電機(jī)連接。當(dāng)工作勵(lì)磁機(jī)故障時(shí)，備用以保證發(fā)電機(jī)正常發(fā)電。我廠不符合此項(xiàng)要求，直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁的主要缺點(diǎn)是碳刷、整流子維護(hù)麻煩。

3 改造原因

（1）3#發(fā)電機(jī)勵(lì)磁機(jī)的換向器已車削多次，剩余車削加工量已不多.根據(jù)現(xiàn)在情況來(lái)看，運(yùn)行使用不了多長(zhǎng)時(shí)間。甜發(fā)電機(jī)勵(lì)磁機(jī)的原動(dòng)機(jī)，因?yàn)閷?duì)輪拿不下來(lái)，從投產(chǎn)以來(lái)電機(jī)始終沒(méi)有大修過(guò)，軸承情況一直不是很清楚，存在很大隱患。

（2）碳刷的用量太大，整流子的日常維護(hù)檢查、更換碳刷也不安全。浪費(fèi)人力、物力。車削之后的刮槽、倒角等檢修工作量也相當(dāng)大。

（3）發(fā)電機(jī)的滅磁開(kāi)關(guān)等設(shè)備是1975年的產(chǎn)品，動(dòng)作不可靠。已多次發(fā)生合不上、跳不開(kāi)等情況，影響發(fā)電機(jī)并網(wǎng)時(shí)間。且設(shè)備陳舊老化，屬于淘汰產(chǎn)品，目前市場(chǎng)已買不到該型號(hào)產(chǎn)品及替代產(chǎn)品更換，況且我廠沒(méi)有修復(fù)技術(shù)能力。始終就是發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行的隱患。

（4）發(fā)電成本高，浪費(fèi)大，我廠3#甜發(fā)電機(jī)勵(lì)磁機(jī)的原動(dòng)電機(jī)容量分別是560KW、570KW，每日耗電量總計(jì)27120KWH。而兩臺(tái)勵(lì)磁機(jī)容量均是390KW（按強(qiáng)勵(lì)設(shè)計(jì)），兩臺(tái)日發(fā)電量最大才18720KWH。正常實(shí)際運(yùn)行中，每臺(tái)也只有110KW左右，兩臺(tái)日耗電量總計(jì)5280KWH左右。由此可見(jiàn)很大一部分電能浪費(fèi)了沒(méi)有作功，如果改用靜態(tài)勵(lì)磁，大約能節(jié)省60%的電能（咨詢用戶、廠家及查閱資料），既經(jīng)濟(jì)環(huán)保，又不用投入大量人力來(lái)檢修了，因此很有必要進(jìn)行改造。

4 改造方案

目前隨著大功率半導(dǎo)體整流元件的大量生產(chǎn)，許多大型發(fā)電機(jī)采用了靜止半導(dǎo)體整流的勵(lì)磁方式。常用的靜止半導(dǎo)體勵(lì)磁系統(tǒng)有交流發(fā)電機(jī)式、整流變壓器式等根據(jù)我廠現(xiàn)在的設(shè)備情況，采用整流變壓器式，是比較經(jīng)濟(jì)合理的，而且施工改造簡(jiǎn)單方便。

它是采用整流變壓器作為電源，而整流變壓器直接接在發(fā)電機(jī)的出線端子上。整流線路采用可控硅元件組成的三相橋式整流，整流后的直流電流經(jīng)電刷、滑環(huán)送入發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，配用套電子調(diào)節(jié)裝置就可以對(duì)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流進(jìn)行連續(xù)的自動(dòng)調(diào)節(jié)。當(dāng)發(fā)電機(jī)起動(dòng)時(shí)，整流電源由廠用電系統(tǒng)供給，而當(dāng)發(fā)電機(jī)運(yùn)行正常后再切回到發(fā)電機(jī)端這種系統(tǒng)全部采用靜止元件，維護(hù)工作量小。

在實(shí)際工作中，它由調(diào)節(jié)柜、功率柜、滅磁開(kāi)關(guān)柜、保護(hù)柜、勵(lì)磁變壓器組成。勵(lì)磁系統(tǒng)的各個(gè)部分均能實(shí)現(xiàn)智能檢測(cè)、智能顯示、智能控制、信息智能傳輸和智能測(cè)試，極大地提高了裝置的可靠性和穩(wěn)定性。隨著科技的進(jìn)步和在實(shí)際工作中的不斷完善，目前此技術(shù)已經(jīng)能實(shí)現(xiàn)：按發(fā)電機(jī)端電壓偏差的恒壓調(diào)節(jié)。以勵(lì)磁電流為反饋量的恒流調(diào)節(jié)。以功率因數(shù)為反饋量的恒COSQ調(diào)節(jié)。

并能實(shí)現(xiàn)恒壓調(diào)節(jié)、恒流調(diào)節(jié)、恒COSQ調(diào)節(jié)三通道可任意無(wú)擾切換。在實(shí)際工作中已得到廣泛的應(yīng)用。

5 結(jié)束語(yǔ)

因此從長(zhǎng)遠(yuǎn)利益出發(fā)，從科技進(jìn)步出發(fā)，從企業(yè)可持續(xù)發(fā)展來(lái)看，二期發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)有必要進(jìn)行改造。一方面可以提高發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性，另一方面能夠節(jié)省大量能源，是一個(gè)長(zhǎng)期項(xiàng)目，功在當(dāng)代，利在千秋。

[責(zé)任編輯：周娜]