2.2主要元件及參數(shù)
2.2.l整流變壓器
從原理圖中可以看出,整流變壓器B承擔操作電源和起勵電源兩大任務。為了使操作電源獲得較好的波形,設變壓器繞組接線為Δ/Y,且采用三相橋式整流,根據(jù)公式
UD=1.35UL
式中UD——整流后直流輸出電壓;
UL——交流電源線電壓。
用上式來確定變壓器的電壓比,如水電站永磁機輸出電壓為交流380V,操作電源的電壓為直流220V,發(fā)電機的外接起勵電源為直流20V,按上式計算,得操作電源的線圈電壓和起勵線圈的電壓,即UL1=220/1.35=163(V)
UL2=21/1.35=15(V)
考慮到制造和裕度,變壓器的變比可設計為380V/(18-15)V,二次側的兩個抽頭,其180V抽頭接2Z,去操作母線;15V抽頭接2Z,去機組外接起勵回路。對于采用YT型調速器的水輪發(fā)電機組,永磁機的輸出功率較大,除去調速器飛擺電機消耗的功率外,永磁機的剩余功率一般均能滿足小型水電站短時操作電源的負荷需求,為了確保永磁機的原有負荷設備在各種工況下不受影響,變壓器容量設計,原則上按永磁機剩余功率的90%來確定。因其容量不大,設為干式變壓器。
2.2.2其他元件選擇
(1)整流板。每塊由6只Th極管組成,在復式整流電源消失的情況下承擔操作電源整流和機組起勵整流,正常情況下承擔來自直流操作電源的反向電壓,選二極管型號為2CZ-5A/600V。
?。?)低電壓繼電器。在廠用電消失或故障使廠用電的電壓低于50%時,繼電器動作,選DJ-132型,取返回系數(shù)為1.25。
(3)接觸器。接通永磁機電源回路用,選CJ10-10型。
(4)按鈕。按通接觸器線圈回路用,選LA2型。
(5)轉換開關。起轉換永磁機電源的作用,選HZ10-10s/3型開關或自行裝配。
?。?)切換開關。投入或退出永磁機整流電源用,選HZ10-10/2型。
(7)起勵開關。1-2QK,機組起勵用,選HZ10-10/2型。
?。?)導線。主回路采用6mm2銅芯絕緣線,其他回路采用1.5mm銅芯絕緣線。
2.3元件布置
整流變壓器、整流板、切換開關、起勵開關布置在原整流屏內;低電壓繼電器、接觸器、轉換開關和按鈕等元件集中布置在公用屏。
3 應用效果
這種改進設計裝置投資僅千元,于1994年在木瓜山水電站投入實際運行。通過近5年來的10多例系統(tǒng)突然解列、30多例機組起勵開機的實踐,成功地實現(xiàn)了操作電源在事故情況下的自動切換,因而提高了機組保護動作正確率,由于有了事故照明和事故信號指示,縮短了事故處理時間,為防止事故發(fā)生和避免事故惡化起了重要作用,彌補了單純使用復式整流裝置作為操作電源所存在的某些缺陷,體現(xiàn)出設計簡潔,動作可靠,投資省,維護少等特點。
作為復式整流型操作電源的改進設計,其主要元件永磁機畢竟受到運行機組的制約,仍難以全部滿足電站在特殊工況下的各種運行操作要求,如對永磁機因故突然同時承擔飛擺電機負荷和全站直流負荷,在突變過程中引起永磁機和調速器的可靠性下降問題,對系統(tǒng)出現(xiàn)低電壓過流事故,導致機組轉速下降,永磁機電壓下降,將給這種改進設計的可靠性帶來多大的影響問題,還有待進一步分析解決。