励磁功率柜内部放电与启励失败原因研究

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1、励磁功率柜内部放电与启励失败原因研究　　【摘要】根据平东热电有限公司#6、7发电机励磁调节器出现的故障分别阐述了励磁调节器功率柜内放电原因及功率柜散热改造。以及发电机启励时升不起电压并发启励失败信号原因分析与解决办法。【关键词】励磁调节装置；整流柜；启励回路在发电机的各种励磁方式中，自并励方式以其接线简单，可靠性高，造价低，电压响应速度快，灭磁效果好的特点而被广泛应用。随着电子技术的不断发展，大容量可控硅制造水平的逐步成熟，大型汽轮发电机采用自并励励磁方式已成为一种趋势。国外某些公司甚至把这种方式列为大型机组

2、的定型励磁方式。在国内，近年来新建的大中型机组大都装备的是自并励励磁系统，因为从国内外运行情况来看，采用自并励励磁和附加励磁控制，已成为改善电力系统稳定性的有效措施。1平东热电#6、#7机组励磁放电及发热问题5平顶山平东热电有限公司#6、7机组容量为2×210MW，励磁系统为自并励方式，采用的是哈尔滨电机厂生产的HWLT-4型微机静止可控硅励磁系统；由励磁变、双微机自动励磁调节控制柜、两个励磁功率柜、发电机转子灭磁开关及过电压保护柜等组成。从2006年10月该公司#6、7机组并网运行以来，励磁系统相继出现了一

3、些问题，励磁调节器功率柜放电尤为突出，造成#6、#7发电机被迫停机，严重地制约了该公司的安全生产。1.1励磁调节器功率柜放电问题分析2007年4月1日#6发电机并网运行检查中发现，励磁调节器功率B柜内有较大的放电声。当时发电机运行参数分别为：有功功率195MW，无功功率45.5MAVR，定子电流7849A，定子电压15.43KV.转子电流1381A，转子电压325V，立即降低发电机无功、有功出力，B整流柜内放电声小了很多，经检查励磁整流柜在运行中柜体温度较高，用红外测温仪测试小间内的环境温度高达45℃，阻容电

4、阻温度高达到115℃，励磁整流B柜的#2、4、5RC阻容器的电阻放电烧损，检查其他电阻也有不同程度的过热现象。联系厂家现场对可控管进行检查，其各部试验均合格，质量可靠，故我们一致判断是因为励磁系统的通风不良，励磁小间环境温度过高，电阻明显过热绝缘损坏，造成电阻芯线与外壳放电。1.2励磁系统冷却结构的改造5通过对整流柜散热方式的分析，我们提出，将原来设计的专用风道拆除，励磁小间墙壁上的风道进行封堵，使小间形成一个小循环系统。空调由原来的一台，增加为三台，做到夏天温度高时两运一备，冬天只运行一台。另外更换两个整流

5、柜的RC阻容电阻并改变安装方式。原先RC电阻直接安装在绝缘板上不利于通风，更换长螺丝安装使RC电阻与绝缘板之间有2厘米距离，增加整流柜内RC电阻周围通风及散热面。按上述要求改造后，在实际运行中小间的环境温度在25度左右，比原来的45度降低了很多，大大改善了励磁系统的运行环境，冷却系统的风量和风速完全能够保证功率柜可靠运行。通过对发电机在额定工况下运行时测试，励磁系统各部分的温升都满足《汽轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件》励磁系统各部分的允许温升极限的规定。经过运行后对RC阻容电阻温度的检测，电阻温度都在

6、50度左右，发热、放电问题得到解决。2起励失败的原因分析及解决办法2.1起励回路分析启励操作控制回路中设有远方起励、自动起励和手动启励三种启励方式，无论用哪种方式启励，必须是电压继电器（DY）常闭接点和时间继电器（KSJ）延时打开的常闭接点完好接通，待发出起励指令时，启励接触器励磁，将启励电压加到转子绕组上建立磁场，当发电机静子5电压达到1570V～2360V时调节器分起励接触器切除起励电源，使启励接触器（FC）失磁；这时有励磁调节器利用机端电压建立磁场，完成升压过程。如果在整定的时间内未建立磁场，时间继电器

7、（KSJ）的常闭接点延时7秒断开，切断启励回路，使启励接触器失磁，就地灭磁开关柜上发启励失败信号。通过对启励回路接线及继电器触点检查试验没有发现明显异常。2.2励磁调节装置起励过程中是否有死循环或配合方面的分析5励磁调节器上电自检完成后，这时计算机发出允许起励信号。如果要起励就要先选择正确的起励方式（手动/自动）。起励过程中，当机端电压达到10%～15%额定电压时调节器分起励接触器切除起励电源，然后自动把机端电压拉升到设定的数值（当起励时运行方式为AVR时，机端电压将自动达到100%额定，当起励时运行方式为F

8、CR时，机端电压将自动达到10%额定）。然后进入到正常的闭环调节，可根据运行要求增减励磁电流改变机端电压。在起励过程中如果经过10秒钟机端电压还没有达到10%额定值，那么调节器将断开起励电源、切除风机、闭锁脉冲，同时发出起励失败的信号报警。如果连续3次起励失败，调节器的软件将闭锁，不允许再次起励。然后复位控制计算机，等计算机自检恢复后才可以再次起励。在现场做启励试验时，通过对就地控制柜和DCS上数据