EXC9100励磁系统在春厂坝电站的应用唐炯蒋三斌郭安奎摘要：春厂坝电站采用广州擎天EXC9100励磁系统，此系统充分融入了电磁兼容性设计，进一步提高了励磁装置的可靠性。介绍了春厂坝电站励磁系统的特点、运行方式与操作、维护经验，可控硅元件、灭磁电阻、灭磁开关的选型计算以及调试软件的简要使用。关键词：EXC9100；运行方式；维护经验；参数计算；调试软件：TM761+.1文献标识码：B1设备概述春厂坝电站单机额定功率18MW，额定机端电压10.5kV，额定机端电流1164.4A，采用EXC9100励磁系统，额定励磁电压160V，额定励磁电流490A，空载励磁电压57V，空载励磁电流262A。励磁变二次侧额定电压320V，最大电流568.3，短路阻抗4.16%。2运行方式（1）励磁系统功率柜采用两柜并联运行模式，每柜装有一个三相全控整流桥，单个桥整流能力满足两倍额定励磁电流。（2）正常运行时，默认A通道为主用，B通道为备用，主用通道LED显示为“3.3”，备用通道LED显示为“33.”。（3）运行设置为：通道跟踪投入；零起升压退出；强励允许投入；残压起励投入；恒Q調节退出；恒PF调节退出，采用自动准同期装置的机组还需退出网压跟踪。（4）系统设置为：PSS功能投入；欠励限制投入；调差功能投入；残压起励；软起励。3故障处理经验（1）风机启动故障：检查风机电源是否正常，接触器是否正常动作，风机本体是否正常；检查参数R631动作值与返回值设置是否合理。（2）功率柜均流差：首先检查脉冲回路是否正常，然后通过测量与晶闸管相连的熔断器两端压降（假设熔断器阻值固定），大致判断出1号桥哪只晶闸管输出较高，2号桥哪只晶闸管输出较低，然后对调两只晶闸管以平衡两桥输出。4主要设备选型校核4.1可控硅元件的选择晶闸管制造厂为英国DYNEX，型号为DCR1006SF282800V/1255A4.1.1反向重复峰值电压验算依据GB50150标准规定，本站励磁绕组试验电压最大为10倍额定励磁电压，即工频电压1600V，最大峰值为1600×=2263V，因此励磁绕组两端过电压瞬时值应不大于2263×0.7=1584V，VRRM应在此值以上。同时，反向重复峰值电压VRRM应不小于励磁变压器二次侧最大峰值电压的2.75倍，即VRRM应大于320××2.75=1245V。所选可控硅VRRM为2800V，能满足以上各项要求。4.1.2晶闸管通态平均电流IP≥KSAK激IdK4/K2KSId，式中K激-电路系数，三相全控桥取0.367；K4-海拔高度系数，K4取1.21。KSA-电流储备系数取2；K6-风速降低，温度上升，取0.9；K2-风速系数，5m/s，取1.0；KS-环境温度系数，40℃取1.0；Id-强励顶值电流，取960A。则Ip≧2×0.367×960×1.21/（1×1×0.9）=947.3A。所选可控硅通态平均电流1255A，满足机组各种工况的要求。4.1.3相应的快熔的选择额定电压>1.3*K1*UFN=1.3*2*160=416V（K1=强励倍数）；额定电流>0.577*Id=0.577*960=553.9A（Id=本桥顶值输出电流）；所以快熔选用RS4AC500V/700AP1M104NKh40，满足使用要求。4.2灭磁电阻的选择4.2.1磁场绕组电感Lf=Tdo×Rf75℃；式中Rf75℃为75度时励磁绕组直流电阻，合同中该值为0.274Ω，Tdo为直流暂态开路时间常数，合同中该值为6.17S。则Lf=6.17×0.274=1.6906（H）4.2.2发电机额定空载励磁电流时磁场储能WfoWf0=0.5×Lf×If02=0.5×1.6906×2622=0.058MJ（注：Ifo—空载励磁电流）4.2.3发电机磁场最大储能WfmaxWfk=1/2Lf×If0×Ifk=0.5×1.6906×262×960=0.213（MJ）（注：Ifk—强励励磁电流）4.2.4灭磁时灭磁电阻耗能和灭磁电阻设计能容量WRfk根据经验估算，灭磁电阻在空载灭磁时耗能占磁场储能的比率系数为0.7，考虑其配置容量应有20%备退裕度，则：WRfk=0.213×0.7×1.2=0.179（MJ）4.2.5配置的非线性灭磁电阻的总能容根据以上估算结果，氧化锌非线性电阻配置如下：单片极限能容/标称能容/：20KJ/15KJ；总标称能容：0.179MJ，取16片，采用2串8并。4.2.6非线性灭磁电阻残压值的选择标准规定，灭磁过程中，励磁绕组反向电压不低于出厂试验时励磁绕组对地试验电压幅值的30%，不高于50%。则ZnO非线性电阻的残压选择范围如下：UfN×10×1.414×（0.3—0.5）=678V—1131V；我站选择的灭磁电阻配置为2串8并16片残压700V。4.2.7励磁绕组正向过电压保护动作值的计算标准规...