励磁系统改造方法

段晓宁

（哈尔滨电机厂有限责任公司，黑龙江 哈尔滨 150040）

高新技术

励磁系统改造方法

段晓宁

（哈尔滨电机厂有限责任公司，黑龙江 哈尔滨 150040）

摘 要：随着科学技术的发展，21世纪以前的直流励磁机经过励磁改造已经成为目前最先进的静止式励磁系统，我国的水电厂中励磁系统的应用也越来越广泛。笔者在本研究中简单介绍了励磁系统的概况，描述了直流励磁系统中存在的问题，并提出励磁系统改造方法以及改造后励磁系统的配置，最后进行改造方法总结。

关键词：励磁系统；改造；方法

1 励磁系统概述

某电厂励磁系统以前采用直流励磁机它励励磁的方式。直流励磁系统的运行方式已经有近30年的历史，设备比较迟钝，机器检修和维护的工作量也很大。直流励磁系统调节器选用湖北黄冈电工技术研究所的LT-04晶体管开关式励磁调节器，这种调节器早在1989年就开始使用，设备的各个零件都已老化，故障几率也一年比一年多，检修和维护的工作量比较大，而且原配件在市场上很难买到。直流励磁系统的电压增加速度慢，电压反应时间长，很难达到现代电网发展对水电厂设备的要求。进入21世纪以来，人们经过充分的技术可行性论证后，研究出对励磁系统进行改造的方法。

2 励磁系统改造方法

2.1系统结构的改造

对励磁系统结构的基本框架进行定型，通过统计确定励磁系统的开入、开出以及监控等和外围其它系统的连接，统计各盘柜、机器的数量、大小尺寸、颜色等。本着科学、择优和信用的原则，坚持安全、适用、经济的机器选择标准来进行对励磁系统结构的改造。通过仔细认真的调查和研究之后，我们发现静止式的励磁系统在国内水电厂励磁系统中具有先进的技术水平，在国内外的水电厂中应用静止式励磁系统结构改造成功的范例有很多，是21世纪以来励磁系统改造领域的先进典型。

2.2 系统改造前的准备方法

初步的系统改造设计确定之后，应在第一时间进行有关技术资料的整理工作，组织相关的专业技术人员对旧的励磁系统进行熟悉和清查。按照实际的具体情况提出现场的施工方案、系统改造的技术措施、施工安全管理措施以及系统改造的质量控制方法。检查落实系统改造所使用的各种类型电缆的具体情况，对旧励磁系统和外围有联系的相关机器设备进行二次清查。做好标记工作，确定系统改造各个部分的设备安装具体位置，清理系统安装的通道，对于能够先撤销的在装机器及时进行拆除，为新的设备安装做好准备工作。

2.3 对改造系统设备的安装调试

改造系统的设备出厂前技术人员应对要接收的设备进行出厂验收。设备到位之后，相关工作人员对设备进行开箱检查和验收，验收完成后开始着手对直流式励磁系统进行改造，再对新进的设备进行安装调试工作。改造后的励磁系统应该能够完全满足系统运行的需要，比以前的直流式励磁系统的各项功能都有很大的提升，最大程度的满足现代化水电厂无人操作、高自动化发展的要求。

3 改造后励磁系统的配置

3.1 改造后励磁系统的参数和特性

改造后励磁系统的主要参数和特性如下：空载励磁系统额定电压为116V，空载励磁系统额定电流为580A；负载励磁系统额定电压为269V，负载励磁系统额定电流为1150A；励磁系统电压互感器变比为10kV/100V，系统电流互感器变比为4000/5A；系统的电压调节精度大于0.5%，系统的电流调节系数稳定范围在15%之内；系统设备通道的调节范围为10%～110%；励磁系统的模拟设备通道调节范围为70%～110%。

3.2 改造后励磁系统的主要设备

改造后励磁系统的主要设备包括变压器、开关、可控硅整流柜、灭磁过压保护装置、励磁调节器以及监控系统的接口等。励磁变压器是户内式三相树脂绝缘干式变压器，其冷却方法是自然冷却。励磁变压器包含温控和温显设备，变压器的每个线圈中都有测温器件，可以进行温度检测和超温报警。可控硅整流柜引入了智能控制系统，其操作和动态监视都实现了自动化，各个桥的交、直流端都安装了刀开关，并且每个可控硅整流柜都设置了脉冲投切开关，当一个分路退出时，另外的分路就能够继续运行，提高系统稳定性。灭磁过压保护装置中的开关选择是磁场断路器，当正常停机时会逆变灭磁，但是，当由于事故停机时会在跳灭磁的同时，吸收磁场能量，进而迅速灭磁，保证系统的安全。励磁调节器的三个通道分别通过两条外部总线连接，通道之间的信息交换和不同类型开关量的输入输出一般都通过总线总线来实现。励磁调节器是按照发电机的电压偏差进行自动励磁调节的，它可以直接在现场或间接向中控室发出信号，达到控制调节系统工作的作用。励磁系统的监控系统接口形式很灵活，接口的最重要部件是可编程数字设备，即可以是普通的继电器形式，也可以是通讯的形式，甚至还可以是组网的形式接入励磁监控系统。

4 改造方法经验总结

在对励磁系统进行改造时，要认真做好改造前的准备工作，明确系统改造后达到的目标，选择设备时向厂家提出具体要求并细化技术协议内容，为改造过程提供目标的明确和章法。依照系统改造现场具体实际情况确定系统设备的数量、大小、颜色，熟知系统变压器的安装施工情况，合理确定其安装位置，依照设备厂家提供的数据，结合施工现场的实际情况绘制电缆线路图，依照线路图检查要用到的电缆编制，进行各个系统清查并做好标记工作，为现场改造施工工作做好前期准备。对系统进行调试时，应先派技术人员去设备生产厂家进行专业的技术培训，熟悉新的设备系统，掌握其必要的运行、检修和维护等，进行二次技能开发。制定具体、详细可行的现场施工方案、系统改造技术措施、施工安全管理措施以及系统改造的质量控制方法，依据具体实际情况合理安排改造工作计划。新的机器到现场并验收后便可以开始实施现场安装工作。

结语

改造后的励磁系统的调节和控制非常方便、信息处理的时间减少、运行过程的稳定性在很大程度上得到提高，与直流式励磁系统相比较提高了自动化水平，也提高了工作人员的劳动生产率，与水电厂无人操作的发展要求相适应，达到对水电厂发电机运行的最高控制，为水电厂带来了很高的社会效益和经济效益，值得推广和应用。

参考文献

[1]王付.如何正确掌握励磁系统的调节和控制措施[J].厦门：厦门大学出版社，2014，21（02）：56-58.

[2]付建军，王晓东.浅析励磁系统的调节和控制常用方法及其具体程序[J].北京：中国人民出版社，2013，34（11）：56-58.

中图分类号：TM76

文献标识码：A