勵(lì)磁系統(tǒng)小電流試驗(yàn)接線優(yōu)化

戴祥，譚華

(華能瀾滄江水電有限公司，云南 昆明 650000)

0 前言

某水電廠裝設(shè)6 臺(tái)混流式機(jī)組，單機(jī)容量為700 MW，總裝機(jī)規(guī)模4 200 MW。每套勵(lì)磁系統(tǒng)采用兩套調(diào)節(jié)器互為冗余配置，接入了2 路起勵(lì)電源，2 路整流柜冷卻風(fēng)機(jī)電源以及其它操作和裝置電源。由于原設(shè)計(jì)接線與小電流試驗(yàn)的接線要求存在差異，每次試驗(yàn)前后都需要拆解部分接線，不但影響工作效率，還影響試驗(yàn)的安全性及可靠性。為解決該問(wèn)題，對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)小電流試驗(yàn)的接線進(jìn)行了優(yōu)化。

1 勵(lì)磁系統(tǒng)小電流試驗(yàn)

小電流試驗(yàn)是在勵(lì)磁調(diào)節(jié)器處于現(xiàn)地手動(dòng)控制模式下進(jìn)行，現(xiàn)場(chǎng)一般采用陽(yáng)極同步的接線方式，即在整流柜的交流側(cè)輸入三相交流電壓，直流側(cè)接假性負(fù)載，起勵(lì)后，通過(guò)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器改變可控硅控制角度，利用示波器觀察直流側(cè)波形，晶閘管整流特性應(yīng)平滑，整流鋸齒波形應(yīng)對(duì)稱(chēng)。試驗(yàn)?zāi)康氖切ｒ?yàn)調(diào)節(jié)器的同步、移相、觸發(fā)和晶閘管控制觸發(fā)性能，進(jìn)行功率整流柜的參數(shù)驗(yàn)證。

1.1 優(yōu)化前小電流試驗(yàn)接線

1.1.1 試驗(yàn)接線情況

1)勵(lì)磁系統(tǒng)有2 路獨(dú)立的勵(lì)磁整流柜冷卻風(fēng)機(jī)電源，一組取自400 V 機(jī)組自用電，另一組取自勵(lì)磁變低壓側(cè)，經(jīng)風(fēng)機(jī)變壓器降壓后作為風(fēng)機(jī)電源。兩路電源分別并接至4 個(gè)整流柜，每個(gè)整流柜的兩臺(tái)風(fēng)機(jī)分別對(duì)應(yīng)一路電源。在勵(lì)磁系統(tǒng)小電流試驗(yàn)時(shí)，因勵(lì)磁變壓器停電檢修，造成一路風(fēng)機(jī)電源失電，而勵(lì)磁系統(tǒng)內(nèi)部程序在每次起勵(lì)時(shí)風(fēng)機(jī)都要輪換啟動(dòng)，為了保證試驗(yàn)時(shí)兩套風(fēng)機(jī)能正常工作，需將取自勵(lì)磁變壓器低壓側(cè)的一路風(fēng)機(jī)電源改接至400 V 機(jī)組自用電側(cè)。

2)在做小電流試驗(yàn)時(shí)直流側(cè)所采用的假性負(fù)載為陶瓷電阻加熱片，為了滿足容量要求，用7 片陶瓷電阻加熱片串聯(lián)，并在2 個(gè)陶瓷電阻片上并接示波器、萬(wàn)用表進(jìn)行整流柜直流側(cè)輸出波形及電壓的監(jiān)測(cè)。

3)小灣水電廠勵(lì)磁系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)未在整流柜交、直流側(cè)裝設(shè)刀閘，每次進(jìn)行小電流試驗(yàn)都需解脫勵(lì)磁變壓器低壓側(cè)至整流柜陽(yáng)極進(jìn)線電纜及直流側(cè)勵(lì)磁電纜，試驗(yàn)后再恢復(fù)。

圖1 小電流試驗(yàn)原理圖

1.1.2 試驗(yàn)接線存在問(wèn)題

1)并接風(fēng)機(jī)電源時(shí)可能會(huì)因電源端子接觸不良導(dǎo)致風(fēng)機(jī)缺相運(yùn)行，影響風(fēng)機(jī)使用壽命，甚至導(dǎo)致風(fēng)機(jī)損壞，頻繁拆、接線也可能會(huì)引起端子滑絲，損壞。

2)負(fù)載電阻采用陶瓷電阻加熱片，每片加熱片重約8 kg，每次需將7 片加熱片進(jìn)行串聯(lián)，并接示波器、萬(wàn)用表等，不僅接線較為繁瑣，而且搬運(yùn)不便，影響工作效率。

3)每次小電流試驗(yàn)涉及到拆、接線較多，除并接風(fēng)機(jī)電源外，僅拆接的整流柜交流進(jìn)線電纜和勵(lì)磁電纜就多達(dá)32 根，耗時(shí)費(fèi)力，頻繁拆解電纜也可能對(duì)電纜造成一定的損傷。

2 試驗(yàn)接線優(yōu)化

采取以下3 點(diǎn)措施進(jìn)行優(yōu)化。

1)對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)整流柜風(fēng)機(jī)電源回路進(jìn)行改造，分別增設(shè)一個(gè)風(fēng)機(jī)試驗(yàn)空開(kāi)Q115 和兩組端子X(jué)30、X31，兩組端子均采用帶有劃片的端子，安裝在勵(lì)磁輔助柜內(nèi)兩組風(fēng)機(jī)接觸器之間，從風(fēng)機(jī)變壓器來(lái)的電源線L1－11、L2－11、L3－11 先分別接到端子排X30 的1、3、5 號(hào)端子上，然后再分別接到空開(kāi)Q106 的1、3、5 號(hào)引腳上;將空開(kāi)Q115 的1、3、5 號(hào)引腳分別接至自用電來(lái)風(fēng)機(jī)電源(端子排X21 的28、30、32 號(hào)端子上);將空開(kāi)Q115 的2、4、6 號(hào)引腳分別接至端子排X31 的1、3、5 號(hào)端子上;分別將端子排X31 的1、3、5 號(hào)端子連接至X30 的2、4、6 號(hào)端子上;分別將端子排X30 的1 號(hào)與2 號(hào)、3 號(hào)與4 號(hào)、5號(hào)與6 號(hào)端子短接，接線圖如圖2:

圖2 優(yōu)化后勵(lì)磁整流柜風(fēng)機(jī)電源接線圖

如圖2 所示，勵(lì)磁整流柜風(fēng)機(jī)電源回路優(yōu)化后，進(jìn)行小電流試驗(yàn)時(shí)只需將端子排X30 上所有端子的劃片全部劃開(kāi)，端子排X31 的1、3、5 號(hào)端子的劃片劃上，合上風(fēng)機(jī)試驗(yàn)空開(kāi)Q115，待試驗(yàn)完畢后將以上措施恢復(fù)即可。避免了因頻繁拆解端子引起滑絲，導(dǎo)致電源接觸不良的情況，恢復(fù)措施時(shí)也不再需要聯(lián)系運(yùn)行人員斷開(kāi)400 V 自用電風(fēng)機(jī)電源空開(kāi)，不僅提高了試驗(yàn)安全性及可靠性，還提高了工作效率。

2)針對(duì)小電流試驗(yàn)接線實(shí)際情況，制作一套專(zhuān)門(mén)用于勵(lì)磁系統(tǒng)小電流試驗(yàn)的試驗(yàn)小車(chē)，陶瓷電阻加熱片更換為雙搖管滑線式變阻器，在小車(chē)上集成了指針式電流表、同步電壓表、可控硅陽(yáng)極電壓表、直流電壓表等監(jiān)測(cè)儀表，并提供了便捷的試驗(yàn)接線接口和示波器測(cè)量接口，整個(gè)試驗(yàn)小車(chē)，功能全面，便于攜帶和存放，并可以滿足多種型號(hào)的勵(lì)磁系統(tǒng)小電流試驗(yàn)需要。負(fù)載裝置原理圖如下:

圖3 小電流試驗(yàn)負(fù)載裝置原理圖

3)針對(duì)每次做試驗(yàn)都需要拆解勵(lì)磁電纜和交流進(jìn)線電纜的情況，我們考慮整流柜交流進(jìn)線側(cè)的和直流側(cè)分別加裝一把可靠的隔離刀閘，試驗(yàn)時(shí)只需將刀閘拉開(kāi)即可，避免繁瑣的拆解電纜。但鑒于小灣水電廠勵(lì)磁系統(tǒng)盤(pán)柜布局和空間結(jié)構(gòu)的限制，該方法暫時(shí)沒(méi)有實(shí)施。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)整流柜風(fēng)機(jī)電源回路已全部?jī)?yōu)化完成，接線優(yōu)化后，給小電流試驗(yàn)帶來(lái)了極大的方便，提高了工作效率的同時(shí)也降低了試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)。下一步針對(duì)整流柜交流進(jìn)線側(cè)和直流側(cè)分別加裝隔離刀閘的方案進(jìn)一步探討和分析，爭(zhēng)取更進(jìn)一步對(duì)小電流試驗(yàn)接線進(jìn)行優(yōu)化改造，更好的滿足小電流試驗(yàn)的需要。

［1］竺士章.發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)試驗(yàn).中國(guó)電力出版社，2005.

［2］小灣水電廠勵(lì)磁系統(tǒng)檢修作業(yè)指導(dǎo)書(shū).