電廠電氣總起動試驗中勵磁系統(tǒng)相關(guān)問題探討

許軍科

【摘 要】在電廠電氣中勵磁系統(tǒng)是非常關(guān)鍵的一部分，甚至可以說勵磁系統(tǒng)的優(yōu)劣可以直接影響到電廠電氣的穩(wěn)定運作。而在電廠電氣的總起動中勵磁系統(tǒng)也占據(jù)十分重要的地位，對勵磁系統(tǒng)所展開的相關(guān)試驗可以直接決定電廠電氣的總起動是否成功，因此，針對總起動試驗中勵磁系統(tǒng)的分析研究，對于電廠電氣的總起動有著至關(guān)重要的意義。

【關(guān)鍵詞】電廠電氣;總啟動試驗;勵磁系統(tǒng)

【中圖分類號】TM31? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2019）01-0167-02

1 引言

在電廠電氣的發(fā)電機(jī)中，為同步發(fā)電機(jī)供應(yīng)勵磁電流的相關(guān)電源與其他附屬的設(shè)施都被統(tǒng)稱為勵磁系統(tǒng)，通常都是由兩部分組成，分別是勵磁的功率單元與勵磁的調(diào)節(jié)器。在發(fā)電機(jī)中最為關(guān)鍵的組成部分就是勵磁系統(tǒng)，不僅能夠?qū)Πl(fā)電機(jī)的運作造成影響，甚至?xí)φ麄€電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行造成影響。而在電廠電氣的總起動試驗中，針對發(fā)電機(jī)出現(xiàn)的短路現(xiàn)象、空載等實驗內(nèi)容，都需要勵磁系統(tǒng)的相互配合，因此，在電廠電氣的總起動試驗中勵磁系統(tǒng)可以說起到?jīng)Q定性的作用。

2 勵磁變壓器的概述

如今在電廠電氣所展開的總起動的相關(guān)試驗時，大約有90%以上的為自并勵磁系統(tǒng)，而在自并勵磁系統(tǒng)中最為核心的一部分就是勵磁變壓器，主要指的就是為發(fā)電機(jī)中的勵磁系統(tǒng)供應(yīng)三相交流的電源裝置，在電廠電氣的總起動試驗中，是為發(fā)電機(jī)的短路與空載等試驗中的勵磁系統(tǒng)供應(yīng)勵磁電流。但是在實際展開試驗的過程中，因為在勵磁變壓器連接到發(fā)電機(jī)出口部位時，出口的實際電壓無法達(dá)到總起動試驗的相關(guān)要求，所以就需要在出口部位連接外接的臨時電源，在一般情況下都是采用高壓廠中所使用的電源[1]，而這種連接需要在總起動試驗的準(zhǔn)備階段注意以下幾方面。

2.1 臨時電纜的主要規(guī)格

在準(zhǔn)備展開電廠電氣的總起動試驗時，由于自并勵磁系統(tǒng)需要接入其他電源，所以就需要在展開試驗之前，在高壓廠中引入一段電源連接到勵磁變壓器的高壓側(cè)，在挑選連接到勵磁變壓器中的臨時電源時最為關(guān)鍵的原則就在于，臨時電纜是否能夠滿足總起動試驗中發(fā)電機(jī)的短路、空載等試驗中，勵磁系統(tǒng)所需要的實際電流。為了確保臨時電纜能夠達(dá)到所需要求，在電壓已經(jīng)明確知曉時，總起動試驗中發(fā)電機(jī)的短路與空載就能夠決定勵磁電流的實際大小，也能夠從中反映出連接勵磁變壓器高壓側(cè)的臨時電纜所需要的實際電流。除此之外，在總起動試驗中一定要注意集電環(huán)和電刷之間所產(chǎn)生的接觸壓降，因為新電刷所產(chǎn)生的接觸壓降會比較小，電刷的磨損程度越大所產(chǎn)生的接觸壓降會就增加，所以在對其展開計算時一般都是定位為5V，為臨時電纜的規(guī)格留出一定余量。

2.2 勵磁變壓器的分接頭

在勵磁變壓器上連接上滿足實際要求的臨時電源后，在總起動試驗中展開短路試驗時，將勵磁電流增加到可控硅最小的觸發(fā)角時，在發(fā)電機(jī)中的定子電流如果還是無法達(dá)到額定的定子電流，那么這次試驗的信息數(shù)據(jù)就無法滿足措施的實際要求。針對這一問題就需要在接入臨時電纜之前考慮，通過對勵磁變壓器的二次側(cè)電壓展開計算，就能夠得知控規(guī)的電壓能否符合發(fā)電機(jī)短路試驗的實際要求，如果無法達(dá)到總起動試驗的實際要求時，就需要根據(jù)勵磁變壓器的使用說明來展開適當(dāng)調(diào)整，從而使勵磁變壓器二次的側(cè)電壓，能夠達(dá)到發(fā)電機(jī)的短路試驗中所需的實際電流。

3 電廠電氣總起動試驗中勵磁系統(tǒng)的詳細(xì)分析

3.1 勵磁發(fā)變組的短路試驗

3.1.1 發(fā)變組的短路特性試驗

在針對發(fā)變組的短路特性展開試驗工作的過程中，需要準(zhǔn)確定位一個短路的位置，確?？梢猿浞譂M足發(fā)電機(jī)定子額定的短路電流，還需要送上勵磁變臨時電源，并逐漸增加勵磁。當(dāng)定子電流增加至定額時，需要將勵磁的電流減至0，同時還需要監(jiān)測定子電流與勵磁電流，確保定子電流不會超過規(guī)定的額定值，而且還需要將勵磁電流控制在0.8 Ufn以內(nèi)。通常情況下短路曲線屬于線性曲線，在展開短路試驗的過程中，可以根據(jù)短路曲線的上升過程與下降過程記錄7～10個點的模擬量。

3.1.2 檢查系統(tǒng)電壓的回路

在展開勵磁發(fā)變組的短路試驗時，短路點會出現(xiàn)在主變高壓側(cè)中，而發(fā)電機(jī)的極端電壓會因主變壓器的短路阻抗隨定子電流的增加而上升，所以通過電壓回路的監(jiān)測工作就可以得知出現(xiàn)電壓回路的危險點。以便通過電壓回路的檢查工作來消除電壓回路中的危險點，最終可以有效降低試驗人員與試驗設(shè)備出現(xiàn)損壞的情況，而且在檢查系統(tǒng)電壓回路的過程中可以全面參考其他發(fā)電廠的短路實驗數(shù)據(jù)，以便可以在豐富自身的經(jīng)驗，如表1所示：

通過表1可以得知，目前新建機(jī)組的主變短路阻抗多數(shù)會處在13%～20%之間，所以在展開勵磁發(fā)變組電路實驗的過程中，可以充分根據(jù)定子電壓幅值來滿足電壓回路的檢查要求，以便可以盡快找出短路點的位置，從而在試驗的過程中尋找出短路點并有效清除短路點，為試驗人員的生命財產(chǎn)安全與試驗的順利開展提供良好的基礎(chǔ)保障[2]。

3.2 發(fā)變組空載的試驗

通常情況下當(dāng)發(fā)電子的定子電壓達(dá)到或超過1.3Ugn時，就會導(dǎo)致電壓器出現(xiàn)過高激磁。為了可以有效解決這一問題，就需要發(fā)變組空載試驗將發(fā)電機(jī)定子電壓上升至1.05Ugn。當(dāng)整體條件具備展開空載試驗時，就可以通過逐漸增加勵磁的方式將定子電壓上升至1.05Ugn，待定子電壓上升至該標(biāo)準(zhǔn)時就可以將勵磁電流減至0，而后需要對定子電壓與勵磁電流展開監(jiān)測，確保定子電壓與勵磁電流不會超過1.05Ugn與0.4Ufn。通過傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)特性曲線可以得知，當(dāng)定子電壓不超過0.75Ugn時即為線性關(guān)系，在這一情況下定子電壓可以上升至飽和曲線。在記錄空載特性曲線與飽和曲線的模擬量時，需要分別針對不同電壓而展開記錄，例如，當(dāng)定子電壓在0.75Ugn以下時可以記錄約5～9個點;當(dāng)定子電壓在0.75Ugn～1.05Ugn之間時，可以記錄約7～9個點。

3.3 勵磁系統(tǒng)的空載試驗

發(fā)電機(jī)勵磁控制系統(tǒng)在整體電力系統(tǒng)中占據(jù)著極為重要的位置，其不僅對電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性與動態(tài)穩(wěn)定性有著較大的影響，同時對電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性也會產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響。所以在展開勵磁系統(tǒng)的空載試驗時，就需要選擇不同的方式，以便確保試驗的有效性與結(jié)果的準(zhǔn)確性。對于不同的勵磁調(diào)節(jié)器、勵磁方式而言，實驗項目也會有所不同，以Unitrol5000為例，勵磁方式則為自并勵磁方式，其實驗項目主要包括：手動方式起勵升壓;手動方式3%的階躍試驗;手動方式轉(zhuǎn)變滅磁;自動方式起勵升壓;自動方式10%階躍試驗有效調(diào)整PID參考數(shù)據(jù);手動方式切換勵磁方式;自動方式跳滅磁開火滅磁;ECC階躍試驗;V/Hz限制器試驗;PT斷線試驗;手自動方式切換實驗方式;自動通道切換方式;整流柜的均流試驗。通過上述可以得知自動與手動這兩個渠道都可以展開項目試驗，同時還可以通過較為準(zhǔn)確的方式來提高勵磁系統(tǒng)空載試驗的準(zhǔn)確性與有效性[3]。

4 結(jié)語

綜上所述，由于勵磁系統(tǒng)在電廠電氣的總起動試驗中的重要性，所以在展開電廠電氣的總起動試驗時，一定要針對其中勵磁系統(tǒng)的相關(guān)問題展開深入分析與研究，并通過試驗中發(fā)電機(jī)的短路、空載等相關(guān)內(nèi)容，闡明勵磁系統(tǒng)在其中的相關(guān)事項與實際經(jīng)驗，從而為電廠電氣的總起動試驗的成功率起到一定的保障作用。

【參考文獻(xiàn)】

【1】劉世富， 王澤眾， 陳茜. 電廠電氣總起動試驗中勵磁系統(tǒng)相關(guān)問題探討[J]. 山東電力技術(shù)， 2011（5）：24-27.

【2】李桂華. 水電廠勵磁系統(tǒng)的改造問題及其對策探討[J]. 低碳世界， 2016（14）：30-31.

【3】史成嬌. 發(fā)電廠高壓電氣試驗中危險點分析和防范措施[J]. 電子世界， 2016（2）：166-168.