32 Power System Technology Vol.21 No.12 统和自并励励磁系统的强迫停机率和平均修复时 速度快，能很快增大发电机无功，保持系统不发生电 间，如表2所示。 压崩溃的能力比交流励磁机励磁系统优越。 表2加拿大汽轮发电机励磁系统的统计 ⑤当机组发生甩负荷情况，发电机电压会瞬时 由励磁系统造成的平均故每次事故后 升高，而自并励在抑制发电机电压的超调能力比交 励磁方式 机组数发电机强迫停机率障间隔平均修复时 (%) 时间(h)间(h) 流励磁机励磁系统的强。 交流励磁机 (4)可适当地缩短电站厂房跨距，不需要励磁机 20 0.12 1998 36 励磁系统 基础，节约投资。美国GE公司1982年计算过，取消 自并励励磁 13 0.04 3518 系统 9 交流励磁机采用静止励磁系统(Generrex-PSS)可节 省基础费用20万美元，节省厂房建筑费用15万美国 从表2可见，自并励励磁系统的强迫停机率仅为 (对350MW发电机的估算). 交流励磁系统的1/3，平均修复时间为交流励磁机励 (5)检修维护方便，因为没有旋转部件，检修工 磁系统的1/4。 作量较小。 美国GE公司的统计表明，励磁系统的故障，交 (6)价格方面，以300MW为例，如采用国产设 流励磁机励磁系统中的大部分是旋转部分生产的， 备，自并励系统比三机有刷和无刷励磁系统便宜，即 其强迫停机小时中80%是由这部分引起的。 使采用进口设备，其价格也持平。 根据最近对励磁系统的调查，在北仑港的两台 从以上分析来看，自并励励磁系统优于其他励 600MW级汽轮发电机中，1号发电机是日本东芝公 磁系统(Generrex-PSS除外)，因而值得推广应用。 司生产的，采用自并励励磁，自1991年投产至今运行 采用自并励励磁系统人们担心的问题： 良好，励磁系统未出过问题；2号机是法国AL (1)机端发生三相短路电压能否恢复的问题。大 STHOM公司生产的，采用无刷励磁，自1994年投运 。 容量汽轮发电机从出线端到主变压器低压侧均采用 以来，励磁系统发生了2次故，每次需停机10多天 封闭母线，短路的可能性是很小的。而在变压器高压 进行修复.大亚湾2号发电机(900MW)是英国GEC 侧外短路，变压器的短路阻抗和线路电抗起一定作 公司生产的，今年3月旋转整流装置发生故，停机 用。前面已经分析了自并励的特点，它对恢复故障系 更换，后将损坏部件运回英国去修复。 统稳定比其他励磁方式的强。 (3)可以提高电力系统的稳定性 (2)对国产设备不放心.认为可靠性低。近十多 ①自并励系统响应速度快，可大大提高电力系 年国产大中型水轮发电机几乎都是采用自并励励磁 统静态稳定，如配备PSS后，小干扰时其静态稳定 系统，设备也都是国产的，多年运行证明国产设备是 极限可比交流励磁系统提高30%一50%甚至以上。 可靠的。 ②配备PSS后可增大阻尼，抑制系统低频振荡 为慎重起见，如某厂采用自并励系统，可根据系 的能力比交流励磁机励磁系统的强，可提高电力系 统的具体接线进行核算。 统的稳定功率极限。 5参考文献 ③当发电机在高压侧发生三相突然短路时，因 转子电流暂态分量较大，对交流励磁机励磁系统来 1毛国光，方思立.国产大容址汽轮发电机励磁系统的选择.中国电 说，因交流励磁机电枢反应大，在短时内端电压跌落 力，1993：26(10》 2大型汽轮发电机采用自并励励磁系统的可行性分析.电力部电力 很大，影响交流励磁机的励磁电压上升速度。如某机 科学研究院系统所，1992 事故，三相短路后0.5s内强励倍数为2的交流励磁 3交流恸磁机励磁系统灭磁方式的建议.电力部电力科学研究院： 系统的励磁电压上升速度平均为1倍，而同样强励倍 1991 数的自并励系统，其平均上升速度为1.6倍，可见其 :电气设备试用)上册.华能国际电力开发公司，1992 暂态稳定优于交流励磁机励磁系统。 ④电力系统由于无功电源故障退出或突然增大 收筋日期：1997一10-20 毛国光教授级高级工程师，副总工程师， 无功负载，会造成系统电压解间下降，而自并励响应 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net统 和 自并 励 励 磁 系统 的强 迫 停 机 率 和 平 均 修复 时 间 , 如表 所 示 。 表 加拿大汽轮发电机励磁系统的统计 励磁方式 机组数 由励 磁 系 统 造 成 的 平 均 故 每 次 事 故 后 发 电机 强 迫 停 机 率 障 间 隔 平 均 修 复 时 时 旬 ’ 交 流 励 磁 机 励磁 系统 自并 励 励 磁 系统 从表 可 见 , 自并 励励 磁 系统 的强迫停 机率仅 为 交流 励磁 系统 的 , 平均 修 复时 间为交 流 励磁 机 励 磁 系统 的 。 美 国 公 司 的统计 表 明 , 励 磁 系统 的故 障 , 交 流 励磁 机 励磁 系统 中的大 部分 是 旋 转 部 分 生 产 的 , 其强迫停 机小 时 中 是 由这 部 分 引起 的 。 根 据最近 对 励磁 系统 的调 查 , 在北仑港 的两 台 级 汽轮 发 电机 中 , 号发 电机 是 日本 东 芝 公 司生产 的 , 采用 自并 励 励磁 , 自 年投 产 至 今运 行 良 好 , 励 磁 系 统 未 出 过 问 题 号 机 是 法 国 公 司生 产 的 , 采 用 无 刷 励磁 , 自 年 投运 以 来 , 励磁 系统 发 生 了 次 事故 , 每 次 需停 机 多 天 进 行修复 。 大 亚 湾 号 发 电机 是 英 国 公 司 生 产 的 , 今年 月 旋 转 整 流 装 置发 生 事故 , 停 机 更换 , 后将 损坏 部件运 回英 国去修 复 。 可 以 提 高 电力 系统 的稳 定性 ①自并 励 系统 响 应 速 度快 , 可 大 大 提 高 电 力 系 统 静态 稳 定 , 如 配 备 后 , 小干 扰 时 其静 态 稳 定 极 限 可 比交 流 励磁 系统提 高 一 甚至 以 上 。 ②配备 后 可增 大 阻 尼 , 抑制 系统 低 频 振 荡 的能 力 比交 流 励 磁 机 励 磁 系统 的强 , 可 提 高 电力 系 统 的 稳定功率极 限 。 ③当发 电机 在 高 压 侧发 生 三 相 突 然 短 路 时 , 因 转 子 电流 暂 态分 量 较 大 , 对 交 流 励 磁 机 励 磁 系统来 说 , 因交 流励磁 机 电枢 反 应大 , 在 短时 内端 电压跌 落 很大 , 影 响交流 励磁机 的励磁 电压上 升速度 。 如某机 事故 , 三相 短 路 后 内强 励倍 数 为 的交 流 励 磁 系统 的励磁 电压上 升速度平均 为 倍 , 而 同样强 励倍 数 的 自并 励 系统 , 其 平均 上 升速 度 为 倍 , 可 见 其 暂 态稳 定优于 交 流 励磁机 励磁 系统 。 ④电力 系统 由于 无功 电源 故 障退 出或 突 然增 大 无功 负载 , 会造 成 系统 电压 瞬 间 下降 , 而 自并 励 响 应 速 度快 , 能很快增大发 电机无功 , 保持 系统 不发 生 电 压崩 溃 的能力 比交流励磁 机 励磁 系统优越 。 ⑤当机 组 发 生 甩 负荷情 况 , 发 电机 电压 会 瞬时 升高 , 而 自并 励 在抑 制 发 电机 电压 的超 调 能 力 比 交 流 励磁机励 磁 系统 的强 。 可适 当地 缩 短 电站 厂房跨距 , 不需 要 励磁机 基 础 , 节 约投 资 。 美 国 公 司 年计算过 , 取 消 交 流 励磁机 采 用静止 励磁 系统 一 可节 省基础 费用 万美 元 , 节 省厂房 建筑 费用 巧 万美 国 对 发 电机 的估算 。 检修维 护 方 便 , 因 为 没 有 旋 转 部 件 , 检修工 作量 较 小 。 价 格 方 面 , 以 为 例 , 如 采 用 国 产 设 备 , 自并励 系统 比三 机有刷和 无刷 励磁 系统便宜 , 即 使采 用进 口 设 备 , 其价格 也持平 。 从 以 上 分析 来看 , 自并 励 励磁 系统 优 于 其 他 励 磁 系统 一 除外 , 因而值得推广应 用 。 采 用 自并 励励磁 系统 人 们担 心 的问题 机端发 生三 相短路 电压能 否恢 复的问题 。 大 容量汽轮发 电机从 出线端 到 主变压器 低 压侧均 采 用 封 闭母 线 , 短路 的可 能性 是很 小的 。 而 在 变压器 高 压 侧 外 短 路 , 变 压器 的短路 阻抗 和 线 路 电抗 起 一 定 作 用 。 前面 已 经分 析 了 自并 励的特 点 , 它 对恢 复故 障 系 统 稳 定 比其 他 励磁方 式 的强 。 对 国产设 备 不 放 心 , 认 为可 靠性 低 。 近 十 多 年 国产大 中型 水轮发 电机几 乎都是 采 用 自并励 励磁 系统 , 设备也都是 国产的 , 多年运 行证 明国产设备是 可 靠 的 。 为慎 重起 见 , 如 某厂 采用 自并 励 系统 , 可根据 系 统 的具体接线进 行核算 。 参考文献 毛 国光 , 方 思 立 国 产 大容量 汽轮 发 电机励 磁 系统 的选择 中国 电 力 , 大型 汽轮发电机 采用 自并励 励 磁 系统 的 可行性分析 电力部 电力 科学 研 究院 系统 所 交流 励 磁 机 励 磁 系统 灭 磁 方式 的建议 电力 部 电力科学 研 究 院 , 电气设 备 试 用 上 册 华能 国际 电力 开 发公 司 , 收 稿 日期 一 一 。 毛 国光 教授级 高级工程 师 , 副 总 工 程 师