水轮发电机组励磁系统关键技术研究

2021-01-16刘高睿

黑龙江科学 2021年12期

刘高睿

(哈尔滨电机厂有限责任公司，哈尔滨 150040)

随着我国水利水电事业的日趋成熟，水轮发电机呈现出高电压、大机组、多扰动等特点。励磁系统对水轮发电机稳定运行、保障电网安全起到了至关重要的作用。为保证系统稳定，提升供电质量，必须优化励磁系统。从系统组成上来看，其主要包含励磁变压器、整流柜、磁场断路器、晶闸管、通信单元等，可从这些设备着手，对关键技术进行创新和优化，使励磁系统在水轮发电机组运行过程中发挥更稳定的作用。

1 晶闸管脉冲与起励技术

励磁系统中使用的三相全控桥晶闸管，其脉冲形态有3种，其中由于360°单宽脉冲功耗较大，已逐渐被双窄脉冲代替。根据频率不同，双窄脉冲可分为60°的双窄脉冲和120°的双窄高频脉冲两种类型。从应用效果上来看，励磁调节器发出双窄脉冲后可直接作用于晶闸管，系统结构更加简单，提升了系统稳定性，成为三相全控桥晶闸管的主要脉冲形式，120°双窄高频脉冲阵列的高频脉冲频率区间为10～50 kHz，可根据励磁系统运行需要灵活调控，使其保持在较低的功耗状态，在一些大型水轮发电机中较为常见。起励技术分为有他励起励和残压起励两种，其原理是利用120°单宽高频脉冲阵列来延长晶闸管触发时间，达到降低整流柜输出侧并联起励连续电阻的目的。