發電機的滅磁裝置是其滅磁系統的一個重要部份,滅磁裝置的可靠性對發電機的安全運行有著重要作用,隨著發電機單位容量的不斷增大和保護的完善,原在小容量發電機轉子迴路裝設大容量直流開關的滅磁方案,可靠性差,運行維護工作量大,本文在分析現有200MW發電機滅磁方式存在的問題及其改進措施的基礎上,提出交流勵磁機勵磁系統滅磁的改造方案,並列舉河南新鄉火電廠200MW發電機滅磁裝置改造為在交流勵磁機勵磁系統加裝LMK開關滅磁後的測試及運行情況。
概述
同步發電機的勵磁系統是指供給同步發電機的勵磁電流的電源及其附屬設備,其主要作用是當發電機正常運行時,供給發電機維持一定電壓及一定無功輸出所需的勵磁電流;當電力系統短路、負荷突然增、減時,對發電機進行強行勵磁、減磁,以提高電力系統運行的穩定性和可靠性;當發電機內部出現短路時,對發電機進行滅磁,以避免事故擴大。200MW汽輪發電機組上同步發電機的滅磁主要有直流勵磁機勵磁系統滅磁方式和交流勵磁機滅磁方式兩種。200MW汽輪發電機組直流勵磁機勵磁系統的滅磁方式及其存在問題分析
當前200MW汽輪發電機組勵磁系統可分為同軸直流勵磁系統和半導體勵磁系統,在主要採用直流勵磁機作為200MW汽輪發電機勵磁電源的年代,規定應在發電機轉子迴路內裝設滅磁開關,其主要原因如下:
⑴直流勵磁機殘壓較高,在額定轉速下,即使直流勵磁機勵磁電流減少至零,如果發電機轉子迴路不斷開,發電機機端電壓可達額定值的20%左右。這樣,如果在滅磁時不同時斷開轉子迴路,就會存在以下兩個問題:
發電機電壓不能降低到故障點電弧的熄滅電壓以下。發電機內部故障時,電弧的自然熄滅電壓為500V(峰值),按發電機額定電壓10500V,殘壓為10%計算,則直流勵磁機完全滅磁後的發電機停機,這將大大擴大發電機的損壞程度。發電機保護跳閘後,需要在發電機電壓為零時對各部分進行檢查,如屬保護誤動,可以立即併網,重新向電網送電。如果發電機殘壓很高,則在斷開發電機時需要立即停機,這也將使事故擴大,延長故障處理時間。
⑵直流勵磁機故障較多,為了在直流勵磁機故障時發電機能繼續運行發電,採用直流勵磁機的發電機均設有備用勵磁機。在主直流勵磁機事故切換到備用勵磁機時,有時需要將轉子迴路斷開,進行切換,或者短時無勵磁運行,以便處理下游勵磁機的缺陷,使其能恢復正常運行。因此,滅磁開關又稱磁場開關。