大型水轮发电机组励磁系统选择的新思维清华大学电力系统国家重点的大型水轮发电机组自励励磁系统参数应予以说明的是:1、对于巴西一巴拉圭伊泰普水电站,在运行初期曾采用了具有正负励磁电流的三相桥式整流线路,其作用是可增加发电机的进相容量。在发电后期据称正、负励磁回路己退出运行。
2、对于萨彦一舒申斯克水电站,多数机组采用他励可控硅励磁系统,其中部分机组采用了具有高、低压桥式整流器的自励励磁系统,如所示。有关联系系统的参数为:励磁变压器接线△/入二次电压二次电流额定强励励磁变压器额定容量发电机额定励磁电压额定励磁电流典型的高、低压桥式整流线路整流电压与电流波形图如所示。
萨彦一舒申斯克水电站高、低桥式整流线路接线图高、低压桥式整流线路励磁系统的主要元件有:整流变压器TU;可控硅变换器U1(工作组)和U2(强励组);自用变压器TB;自动灭磁开关(ATH)QE;内装放电FV、分流电阻R1接触器Q1和Q2的过电压保护环节;带反馈分压器CAH的自动电压调节器;由蓄电池供电的初始励磁装置,内装接触器Q3和04、电阻器R2,隔离二极管V1/V2.Id―整流电流,Id=3300A'.一工作组电流导通时间入强励组电流导通时间ap工作组控制角前苏联早在70年代就开发了具有高低压桥式整流线路的励磁系统,广泛的应用于可控硅交流励磁机回路中和自励励磁系统中。其主要目的是,当要求励磁系统提供较高的顶值电压倍数时,如采用单一的三相桥式全控整流线路,为满足发电机空载、额定及强励的要求,交流励磁机或励磁变压器的二次额定电压将以满足强励顶值倍数要求为前提,这样他励或自励励磁系统的可控整流器在发电机空载或额定状态将处于深控状态,此时将引起整流电压波形的严重畸变。谐波损耗以及由换相引起的尖峰过电压也显著增加并危及到励磁系统运行的安全。如采用如所示的三相高、低压桥式整流线路,则情况将有所改善,因为在此线路中发电机的正常励磁将由低压组整流桥供给,控制角较小,而高压组整流桥几乎处于封闭状态,只供给较少的励磁电流,在强励时高压组整流桥全开放并将低压组整流桥闭锁,按这种工作方式可显著改善励磁系统的谐波损耗以及换相时引起的尖峰过电压,可以从根本上改善自励励磁系统的工作特性。
二、励磁变压器二次额定电压的选择当前,在一些***的大型水电站中,诸如巴西的巴拉圭依泰普、委内瑞拉的古里、俄罗斯的萨彦舒申斯克部分机组以及我国已投运的三峡水电站容量在700MW左右的主力水轮发动机组,均采用了自励励磁方式。
在大型水轮发电机组中,采用自励励磁系统已成为主流。下面就此励磁方式选择方面存在的一些关键性问题作一简要的论述。