三峡左岸电厂电气制动简介VIP免费

第1页共8页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共8页三峡左岸电站电气制动简介胡先洪万和勇三峡水力发电厂湖北宜昌（443133）摘要：本文讲述了发电机电气制动的工作原理和特点，介绍了三峡左岸电站电气制动的组成及其设备，并对其流程控制和运行状况进行了分析。关键词：三峡左岸电站电气制动短路开关时序图1概述自上个世纪60年代以来，国内已有多个水电站的发电机采用电气制动，但实际运行中的使用效果不太理想，有很多都发生的发生短路开关触头烧损，有的因操作回路不合理而误动或拒动。因此，目前国内水电机组还是普遍采用传统的机械制动方式，即使用风闸与制动环直接接触产生的摩擦力让机组停下来。然而对于大机组来说，机组转动惯量大，制动风闸与制动环之间的摩擦剧烈，时间一长，风闸容易出现顶不起来或落不下来的故障；而且摩擦产生的污染，严重影响机组的绝缘和散热，不利于机组的安全稳定运行。三峡发电机组其推力轴承载荷达到3990t，平均压力4.1Mpa。如此重载条件下发电机在低转速区很容易因油膜破坏而导致推力轴承被烧毁。因此必须在机组停机时尽可能地采用可靠地制动来缩短机组的停机时间。三峡发电机正常停机时采用电气制动加机械制动的混合制动方式，即两套制动方式配合使用；当发电机转速下降到50%额定转速时，电气制动系统投入运行；当转速下降到额定转速的10%时，机械制动系统投入运行；制动时间限制在300s以内。2电气制动的特点与基本原理电气制动的工作原理是基于同步电机的电枢反应。当机组与电网解列，发电机转子灭磁以后，将定子三相短路，同时给发电机加励磁电流，使它产生一个方向与机组惯性力矩的方向相反，具有强大制动作用的电磁转矩。这里的励磁电流一般由厂用电系统经整流后接入发电机转子。根据电机学理论可知，制动力矩ME可表达为：M=Ib2rn[xd2+(r/n)2]电气制动力矩出现最大值时的转速nmax为nmax=rxd最大电气制动力矩为：Mmax=Ib22xd式中Ib为制动励磁电流；n为机组转速；r定子绕组的有效电阻；xd为直轴同步电抗。式中表明，电气制动力矩随转速下降而增大。根据以上理论依据，当发电机转速很高时，第2页共8页第1页共8页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共8页即使投入电气制动，其制动转矩也是非常小的，而且在较高的转速下发电机轴承比较容易形成油楔，所以对轴承有影响的一般在低转速区，因此，在机组停机过程中，并不是一开始就投入电气制动，而是在转速下降到一定范围内才投入电气制动，一般为转速的50%至60%时投入。电气制动具有制动力矩大、无磨损、无污染、维护工作量小等优点，但电气制动需要制动励磁电源和短路开关等设备，在这些设备出现故障或发电机内部电气事故不允许投电气制动，这时仍需投入机械制动，所以机械制动仍需保留。下图是发电机电气制动特性曲线图。图一发电机电气制动特性曲线图由图可以看出，当机组开始停机时，由于转速高，空气阻力大，即使不加任何制动，转速下降还是比较快，随着转速下降，空气阻力减少，速度下降曲线趋于平缓，如果不加电气制动，转速将下降很慢，如图中的虚线1。投入电气制动后，发电机将迅速下降，转速越底，制动越明显。3三峡左岸电站发电机电气制动原理及设备组成三峡左岸电站共装设14台额定功率为700MW的水轮发电机组。发电机单机额定容量为778MVA、最大容量为840MVA；其中6台由VGS公司提供，8台由ABB公司提供。电气制动系统采用采用定子绕组三相直接对称短路方式，采用单独配备制动励磁设备的发电机制动装置。制动电源采用AC400V厂用电，经制动电源开关S105、制动变、制动整流柜、制动开关S106到发电机转子侧，与励磁整流柜直流输出侧并接在一起，如图二所示。第3页共8页第2页共8页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共8页三峡的短路开关并不象国内其他电厂那样采用隔离开关做发电机定子三相短路开关，而是采用由ABB公司HEC3型SF6发电机断路器。隔离开关虽然结构简单，价格低，便于布置，但因合闸时电流较大、动作（停机）频繁或动作速度低等原因而容易产生触头烧损，在国内个别水电站中曾...