电力自动化设备水轮发电机组电气制动技术分析徐青山\乐秀笈,陈俊2,张欣3(1.河海大学电气工程学院,江苏南京210098;2.东南大学电气工程系,江苏南京210096;3.江苏省电网调度通信中心,江苏南京210024)有制动力矩大、停机速度快、清洁无污染,但随着当前推力轴瓦的较大改善,机械制动也日趋成为可能。就新形势下水轮发电机组采用电气制动技术中存在的一些问题,如加装电气制动装置带来资金、场地的困难,以及在已安装电气制动的机组上实际运行所暴露出的制动电流过大,投入时间间隔过短等缺陷提出了将电气制动与励磁系统结合、电气制动与机械制动混合制动的改良措施。
312:A文章编号:1006―EleetroniePublishfebu笔者建议如果目刖机组的机械制动性能良20世纪80年代后期开始,电气制动技术己经逐步替代机械制动在大中型水电机组中得到广泛的应用。然而随着机械制造技术的提高与完善,机组推力轴瓦材料己经得到了极大的改进,机械制动的不足正逐步得到改善;相反,对于己安装电气制动装置的机组在实际中暴露出种种缺陷,要加电气制动设备而出现的资金、屏柜布置上的困难等,使电气制动的应用受到影响。因此在新的形势下如何认识电气制动的作用,以及对现行的不足采取怎样的对策,很有必要予以进一步的研究。
1对电气制动的再认识1.1电气制动的基本原理与理论当水轮发电机与电力系统解列后,机组进入停机过程。由于机组的转动部件具有较大的惯性,机组在短时间内不能停止运转。但机组轴承是不允许机组较长时间处于低速运转状态的,这是因为机组推力轴承轴瓦的油膜形成与机组的转速有关,机组在低速下旋转会导致油膜的破坏继而出现干摩擦,而烧毁轴瓦。
电气制动的工作原理是基于同步电机的电枢反应。当机组与电网解列,发电机转子灭磁后,使定子三相短路,同时给发电机加励磁电流,使它产生一个方向与机组惯性力矩的方向相反,具有强大制动作用的电磁力矩。励磁电流由厂用电系统经整流后的外部电源供给。
电气制动投入前需满足下述条件:发电机必须从电网解列。
磁场必须灭磁,发电机机端电压降到残压。
导叶关闭,机组不再有原动力矩。
发电机无内部电气故障。1.2电气制动的优越性传统的机械制动一般采用制动闸和制动环直接接触产生摩擦阻力而起制动作用,但制动环、风闸易因机械疲劳而变形龟裂;且摩擦产生的粉尘混入发电机的循环空气中,随油雾粘附在定子线圈端部和铁芯风沟表面,影响发电机的绝缘和散热,严重影响发电机的正常运行。
电气制动就是为了克服机械制动的缺点而提出来的。它的*大优点是制动转矩大。根据同步电机理论可知制动力矩Me可表达为11/n,即制动力矩是随机组转速下降而大,当转速为零时达到峰值,这正是区别于机械制动力矩的*大优点。