阻容吸收回路放电电阻过热原因分析及处理VIP免费

第43卷中国电力经验交流功率柜等效阻值/kΩEG1EG2EG3EG42.254.504.501.50阻容吸收回路放电电阻过热原因分析及处理马铁军1，傅煜2（1.神华内蒙古国华准格尔发电有限责任公司，内蒙古准格尔010300；2.浙江大学，浙江杭州310027）摘要：针对发电机励磁系统功率整流柜中整流阻断式阻容吸收回路运行时电阻过热烧毁的故障，展开具体的原因分析与判断。所制定的解决对策使得在总功耗增加25%的基础上，单个电阻的功耗有所降低，运行温度得到改善，缓解了发生类似故障的压力，但并未解决整流阻断式阻容吸收回路长期运行功耗发热的根本问题，由此也暴露出一些经典配置在结构和参数等方面存在的问题。关键词：阻容吸收回路；放电电阻；电阻过热中图分类号：TM303文献标志码：B文章编号：1004-9649（2010）11-0092-04收稿日期：2010-06-08；修回日期：2010-09-10作者简介：马铁军（1983—），男，河南濮阳人，助理工程师，从事核电厂继电保护调试维修工作。E-mail：matj@fqnp.com1故障现象2010年2月26日，某发电厂3号机组停机检修，在对3号机组励磁调节器阻容吸收回路放电电阻进行测量时，发现电阻等效阻值（3只4.5kΩ电阻并联，总阻值1.5kΩ，总功率2.4kW）发生变化，见表1。随即对电阻进行拆除，发现电阻上层表面有明显的过热痕迹，经过对4组12个放电电阻进行测量，有5只电阻已经完全烧断，阻值为无穷大。其他电阻阻值虽然正常，但是电阻表面有明显的裂纹，已无法继续使用，如图1所示。2故障原因分析针对该故障现象，初步认为导致此次故障的原因为功率整流柜散热通风不良、励磁变压器副边电压过高、阻容参数设计不合理、电阻质量不合格和功率整流柜长期深控运行。2.1功率整流柜散热通风不良该发电厂励磁调节器使用的功率整流柜是瑞士ABB公司原装进口的UNL13389型，柜内采用强制通风的形式，把可控硅及电阻的热量通过玻璃绝缘板组成的风道和柜顶的出风口排放出去。柜内的风道设计以及风向走向设计非常完善，热风经过风道吹向出风口挡板时，根据柜内风压与柜外的压力差，由于下部挡板固定，上部挡板以鼓风的形式向风口处旋转，热风则由上下两挡板之间的开口处吹出柜外，如图2所示。因出风口设计过小及上部挡板自身的重力，影响热量的排放。设计者是在保证了防护等级的同时，却牺牲了功率整流柜的散热通风，导致功率整流柜通风不良，使柜内热量无法完全排除。中国电力ELECTRICPOWER第43卷第11期2010年11月Vol．43，No．11Nov.2010表13号机组励磁调节器阻容吸收放电电阻等效阻值Tab.1EquivalentresistancesoftheRCsnubberdischargeresistanceofexcitationregulatorinUnit3图13号机组励磁调节器放电电阻过热现象Fig.1OverheatoftheRCsnubberdischargeresistanceofexcitationregulatorinUnit3a）放电电阻过热痕迹b）电阻表面明显的裂纹图2风机出风口挡板Fig.2Fanoutletshutterb）出风口前部上、下挡板a）出风口前部、右部挡板92马铁军等：阻容吸收回路放电电阻过热原因分析及处理第11期经验交流2.2励磁变压器副边电压过高励磁变压器的副边电压选择过高，尖峰过电压水平将很高，加在阻容吸收回路两端的电压将更高，将使放电电阻在消耗电容吸收的过电压能量时，功率加大［2］。该发电厂发电机组为北重-ALSTOM公司生产的TA300-400型发电机组，该型机组较其他主机厂生产的发电机组设计参数偏高，机组参数为：发电机额定电压Ue=24kV，发电机额定电流Ie=9.339kA，发电机额定无功功率QN=204.5Mvar，发电机额定励磁电压UfN=542V，发电机额定励磁电流IfN=2495A；励磁变压器副边电压U2r=1.08kV，副边电流I2r=2298.7A。为了确认励磁变压器副边电压是否过高，对励磁变压器参数进行核算。核算的前提是考虑机端电压下降80％，励磁系统仍能满足2倍强励的要求，根据经验公式可以推出U2r≈1039.1V：K1Ud=1.35K2U2rcosαmin（1）式中：K1为强励倍数，K2为机端电压下降幅度；U2r为励磁变压器副边电压；Ud为发电机额定励磁电压；αmin为最小强励角（15°～150°）。一般在励磁变压器选型时，要考虑励磁变压器的设计裕度，再乘以裕度系数K3，一般取1.05；则U2r=1091V；I2r=0.816K3IfN≈2137.7（A）。可以看出，经过参数核...