励磁功率柜简介doc(广州擎天电气控制公司).doc

励磁功率柜简介.doc(广州擎天电气控制公司)1、标准要求 同步发电机自并励励磁系统，一般采用多个功率整流桥并联运行。DL/T 583-1995和DL/T 650-1998规定，当有一条支路退出运行时，应保证发电机在所有工况下连续运行; 当并联支路等于或大于4，而有1/2的并联支路退出运行时，应保证发电机带额定负荷连续运行。2、用户的实际要求 提高功率柜单桥输出能力，减少整流桥并联支路数，并联支路不宜超过4个。对于额定励磁电流小于2000A的大中型发电机组，最好单柜能满足发电机额定运行，这样也有利于系统的经济配置； 提高功率柜停风机情况下的输出能力，或延长满足有限运行要求提前下的停风机时间； 鉴于国内大型机组的经验教训，应提高主回路与控制回路的电气隔离强度； 采取有效措施，限制交直流侧过电压。 采取有效措施，对功率柜的运行工况进行全面监测。 采取有效措施，提高并联功率柜之间的均流系数。 功率柜故障时，应能自动退出。3、功率柜规格规格 额定输出 柜体尺寸（WDH） 风道结构 冷却方式 500A单桥 500A 8008002200 串联风道 敞开式强迫风冷 500A双桥 1000A 8008002200 串联风道 敞开式强迫风冷 1000A 1000A 8008002200 并联风道 敞开式强迫风冷 1500A 1500A 80010002200 并联风道 敞开式强迫风冷 2000A 2000A 80010002200 并联风道 敞开式强迫风冷 3000A 3000A 100012002200 并联风道 敞开式强迫风冷 4、单柜输出能力定义一个功率柜的额定输出能力不单受可控硅元件参数的限制，更重要的是取决于散热系统的散热能力。以我公司研制的2000A等级功率柜为例，可控硅采用进口元件，其额定平均电流和正反向断态峰值电压为1770A/4000V，对每一个可控硅进行全动态测试表明，当施以800A平均电流时，热稳定之后断态峰值电压并没有下降，正反向漏电流也不漂移。据此定义可控硅的可使用平均电流为800A。如果称可控硅的有效值电流为I，可控硅的使用平均电流为IT，由这样的可控硅组件组成的整流桥整流输出电流为Id。 则由 得： 即单柜额定输出电流大于2000A，标称为2000A。5、风道结构 采用半敞开式强迫风冷方式进风口采用空调滤尘网硅组件布置采用并联结构流阻小无温差提高停风机输出能力6、散热器2000A等级功率柜发热功率约6.6KW必须采取强迫对流措施热阻是对比散热器冷却效果的唯一参数7、脉冲变压器 连接强电和弱电回路的关键部件 国内有深刻教训 耐压达20000V,国内最高水平8、过电压抑制 交流侧安装浪涌吸收器 硅元件并联阻容保护 直流侧安装尖峰吸收器 仿真辅助设计,不可过分迷信9、停风机输出能力2000A等级功率柜单柜停风机试验结果：室温停风机输出电流停风机时间管壳温度管壳允许温度19.71000A30分钟最高4612017.9900A50分钟最高5912019.3800A140分钟最高6112010、智能化功率柜a、概述 采用现有的计算机技术和传感器技术，以适当的成本投入，可以实现对功率柜的智能化检测和智能化控制，这就是功率柜的智能化发展方向。 我公司结合三峡子课题大型机组励磁功率柜的研究，经过几年的潜心研究，现已成功开发出智能化功率柜，该项技术处于国际领先水平。该成果已用于陕西蒲城电厂330MW汽轮发电机组自并励励磁系统。 我公司设计的智能化功率柜，在每个功率柜内安装有一套智能控制系统，该系统包括主机单元、通讯接口、数字IO单元、A/D单元、D/A单元、传感器、以及相应的输入输出接口电路等。由于引入了智能控制系统，取消了常规表计和指示灯，功率柜的操作、控制、状态监视、信息传递、信息显示等均实现了智能化。b、工况显示智能化 普通功率柜仅能简单显示阳极电压，输出电流，风机及快熔状态等。 智能功率柜以图形的形式实时显示每个功率柜的信息，它包括：风道温度、各支臂电流、单柜输出电流、总励磁电流等模拟量以及本柜投入/退出、风机的开/停、风机是否断相、桥臂是否断流、快熔是否熔断、脉冲是否有故障、风量是否偏低、风温是否偏高、功率柜与调节器的通讯是否正常等开关量状态。 （见图例）c、工况检测智能化 普通功率柜的检测功能很少，往往只检测风机接触器的接点和快速熔断器的接点，至于其它信号如桥臂电流的大小、风量的大小、风温的高低、风机是否断相、触发脉冲是否正常等则少有检测，甚至不检测。智能功率柜的控制系统对功率柜的检测是全方位的，检测功能包括：桥臂电流和单桥总输出电流，六相脉冲检测，快熔状态，进风口和出风口温度检测，风机开停状态，风机是否断相，风压检测，交、直流侧开关位置状态，脉冲电源投切状态。d、信息传输智能化 普通功率柜的状况一般采用继电器接点方式传输，导致柜内布线复杂、工艺较差。而且，功率柜的模拟量信息如输出电流、桥臂电流、风温等则无法传输。 智能化功率柜引用了现场总线技术，功率柜的开关量信号和模拟量信号均通过现场总线传递到调节柜，也可直接传递到电站控制系统。这不仅提高了信息传输量，也大大减少了柜间接线，提高了系统运行可靠性，提高了装置的整体工艺水平。（如图） e、风机控制智能化 普通功率柜对于风机的控制不够灵活，尤其是采用双风机冷却的功率柜，只能由人工指定主、备用风机，风机的使用效率和使用寿命极度不合理。 当智能功率柜的控制系统检测到功率柜处于运行状态时，自动启动风机; 当功率柜处于停机或备用状态时，风机自动停转。若功率柜的冷却采用双风机冗余，则由智能控制系统控制两台风机以循环主备用方式工作，即本次开机该风机若为主用，则下次开机该风机为备用。主用/备用的选择是自动实现的。当主风机出现故障时，比如风机断相、风压过低等，备用风机自动投入，同时切除主风机。这种智能控制方式可以提高风机的利用率，延长风机的使用寿命。f、智能化退柜 普通功率柜当功率柜出现故障时，不能自动退柜。 当智能功率柜的控制系统检测到功率柜处于某种故障状态时，比如风温长时间过高、脉冲故障、桥臂断流等，立即发出退柜信号给调节器，由调节器自动封锁该柜脉冲，实现智能化退柜。g、智能化动态均流技术 普通功率柜一般采用长线,电抗器,磁环等均流方式