超超临界汽轮发电机试验站励磁系统设计

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(哈尔滨五联电气设备有限责任公司，黑龙江哈尔滨 150040)

0 引言

电力电子技术的发展，不单能满足传统机械设备的技术要求，而且更节能、环保。在本文励磁系统设计中，由电力电子整流装置代替旋转励磁机组，节省了设备投资及运行维护。基于电力二极管的单相导通特性，选用电力二极管代替机械快速开关，避免了在试验过程中对机械快速开关严格的合闸同步性要求。

1 励磁系统整流部分设计

本试验站励磁系统采用了电力电子整流装置，电气控制原理如图1所示。由10kV电网供电，经高压开关送到整流变压器1TR，整流变压器1TR为裂解式三绕组变压器，一次侧绕组为三角形(△)接法，二次侧两个绕组一个为三角形(△)接法，一个为星形(Y)接法。二次侧两个绕组输出线电压相等相位相差30°，形成原边12相整流效果，减少了对电网的谐波污染和电流脉动。二次侧两个绕组电压分别送到大功率整流柜，两组整流电源分别经过均衡电抗器LF1、LF2给被试汽轮发电机励磁供电。

每组整流柜安装一个三相全控整流桥，单台整流柜额定电流4 200A、6 000A过载60s，满足励磁装置7 000A、150%过载60s的试验要求。

图1 励磁系统电气控制原理图

在以往电机试验站建设中，励磁系统采用旋转励磁机组提供励磁，主要是需满足电机做突然短路试验对励磁系统的要求，即“励磁系统额定电流值至少应为被试电机空载励磁电流的两倍，而电枢电阻不大于主机励磁机电枢电阻”。

试验时，将电枢电压调节到0.2UN，测取If，本次1 200MW级汽轮发电机在电枢电压调节到0.2UN时所测取的If为830A。……