浅谈励磁系统整流装置均流不佳的原因及对策张斌

浅谈励磁系统整流装置均流不佳的原因及对策张斌

张斌

（广东粤电博贺煤电有限公司525000）

摘要：本文论述了导致励磁系统整流装置均流不佳的根源，主要包括交流阻抗、元件通态特性、母排连接方式等因素的影响，提出了与之对应的解决方案。通过实践证明，发现安装均流磁环与数字智能均流、更换可控硅排列次序或重新设计主回路母排的方法在现实系统中的应用最为有效。

关键词：励磁系统；整流装置；均流不佳

1引言

励磁系统中一个关键指标就是均流系数。在电力行业中，相关标准，如DLT583、GBT7409等都规定：功率整流装置的均流系数一般要大于0.90，以使能够合理、有效地利用设备的容量。除此之外电力行业有关标准还规定，在并联运行的电路中，如果某个支路出现故障而不能正常运行时，必须要可以确保在所有运行方式下（包括强励）发电机都可以持续、长时间运行。当均流系数较低时，可能会导致励磁系统退出该支路后，达不到强励运行的电流要求，这可能会严重影响电厂的正常、稳定运行，所以，现在电厂人员愈发地重视起均流问题。本文针对整流装置均流不佳的多种原因进行论述，并给出了相应的解决办法，在现实应用中取得了显著的效果。

2与均流系数有关的几个因素

2.1交流阻抗对均流系数的影响

针对采用和铜排连接的整流桥的交流侧，距离交流输出口地方较近的功率柜因为交流阻抗很小，一般情况下输出的电流会相对很大；距离交流输出口处较远的功率柜交流阻抗很大而输出电流一般很小。不同的输入和输出线也会影响并联部件之间的电压匹配，体现了并联部件与母排之间理想的连接方式。需要合理的布局来尽量减少可控硅整流桥交流和直流电路的阻抗不同，尤其是交流侧的感抗区别。图1清晰的表示出了三种不同的进线方案，左侧进线和右侧进线均可能造成均流不佳的现象，我厂选用的是中间进线方案，均流效果较佳。

图1整流装置交流进线的三种方案

2.2可控硅零件的管压对均流系数的影响

在通态峰值电压、斜率电阻以及门槛电压方面，并联可控硅对均流系数的作用效果非常大，如图2所示。所以有关工作人员在选择可控硅元件时，要格外注意尽可能采用在上述所讲参数方面差别不大的零件在同一桥臂的部位进行串联使用，要尽一切可能确保各个可控硅在平均通态下减压的统一性。

图2晶闸管原件通态特性对均流的影响

2.3可控硅原件的开通特点对均流系数的影响

因为受到触发脉冲的频率不同以及可控硅部件的导通特点的作用，造成可控硅在开通方面有时间长短的不同，这会导致支路中的电流不均衡。例如C相晚触发从而使得C相的电流出现显著的不均衡现象。

2.4一次回路上出现的接触不良的现象

因为连接铜排的螺丝的选取不合适，又或者因为其相互之间连接不紧密从而使得原件间的接触电阻变大，一般情况下，这个柜中的电流都会显著的低于其他柜的电流。

3实时监测方法

对于励磁系统均流的实时监测措施主要有以下几个：

（1）检测电压值。使用万用表测量各段铜排的阻抗压降。这种方法能够测量出铜排各段的压降，若因为铜排的压接不紧密，造成接触电阻变大或某相可控硅压降与其他相差别较大时，采用这种方法能够迅速地发现并解决问题。

（2）检测元件的温度。采用红外线温度计可以随时检查整流元件的流动特性和每个桥臂的快速熔化情况。在整流柜中，快熔之间的温度差别较大，某些快熔的温度会出现异常的上升，根据这个整流柜的均流测试表，可以看出温度太高的快熔体压降大，低温的快熔的压降较小。而且和该温度很高的快熔元件相连的元件的温度也会升高，其电路中的电流会变大，和紧固连接的下部也温度较低，并且电流的承载值也较小。所以，平均流量偏差是导致元件和快熔温度异常的直接原因。通过这种方式，就可以为均流调整和计算找到了一种新的参考数据，即快熔的运行温度，以同样的方式，组件的温度可以作为均流调整和计算误差的参考数据，这些数据应根据整流柜的实际情况来使用。

（3）霍尔元件。因为电流互感器的不适合进行测量直流电流，无法确定柜体的实际电流的大小，而分流计的精度不高，并且与主回路中串联，使得测量存在危险性。采用霍尔元件测量直流电流时，能够将弱电电路和主电路相隔离，可输出与测量电流波形相同的“跟随电压”，便于与计算机或仪表的链接。这种测量方法具有精度高，线性好，响应速度快，带宽宽，无过载压等优点。每个电源柜的直流侧输出由霍尔元件进行测量，这样输出的电流值就会显而易见。

4处理均流问题的方法

（1）改变可控硅的组合顺序。想要检测大范围内的动态均流，就要并联使用可控硅，而在选择可控硅方面，要选择的并联可控硅元件的电阻和电压要保持一致，最好是能够相同。选择斜率电阻时，大小差别不大的可控硅元件能够组合为一个桥臂的地方进行并联使用，这种方法的优点是使用成本非常低，通常情况下这种方法即可解决所能见到的很多均流问题。但是也有自身的缺点，比如：可控硅等元件的安装和拆卸步骤较为繁琐，且容易受到元件的各项参数的影响，所以这在一定程度上限制了它的推广。

（2）重新设计交流母排。当整流器元件的参数匹配情况良好或完全相同时，有时也会发生流量不均的现象。要先排除脉冲触发后，通常由交流母排的不合理设计引起。a.铜排的弯曲或接口过多，自感和接触电阻很大；b.柜体的结构设计不科学，单相铜排容易产生涡流；c.铜排的布置不当，间距太小，排与排之间存在相互感应。

随着机组容量的增加，每个桥臂的负载能力越来越高，而铜排的布局对均流的影响也日益增加。电解铝与离子膜烧碱工业技术得到了广泛的应用，并且使用导线互相抵消，减少导线的互感，最终降低母线的阻抗，实现降低功率因数的效果。通过使用反向并联的方式，也可以降低由涡流引起的附加损耗。

（3）均流智能化。这种方法的原理是采用数字的方式对AVR的输出可控硅做脉冲处理，调节其导通的时间，以使实现均流的目的。这种方法的优点是操作性强，方法简单，且调节的部位可以确定，能够现场进行，工作量小；能够减轻对可控硅元件的参数的过度依赖，使得选取难度降低；它对交流电和直流电的变化具有很强的适应性，对现场施工要求低，因此可以方便地安排整流器的位置。测得的电流可以准确地反映每个硅控硅的状况和真实的平均流量状况。

5结语

综上所述，针对励磁系统进行了均流问题的讨论，并给出了实时监测功率柜、桥臂电流的相应的解决方案，同时阐述了各个解决方案的优电。事实证明，采用上述方法后，大部分励磁系统的均流问题都可以得到解决，均流系数可以提高到0.8以上。励磁系统的调试和维护人员也要根据实际情况来选择适用的方法。

参考文献

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