0引言

在當(dāng)今的電力生產(chǎn)與供應(yīng)領(lǐng)域,提高發(fā)電效率與系統(tǒng)穩(wěn)定性是持續(xù)追求的目標(biāo)。勵磁系統(tǒng)作為電力系統(tǒng)中不可或缺的一部分,其性能優(yōu)劣直接影響到發(fā)電機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行與電能的質(zhì)量^[1—3]。整流柜作為勵磁系統(tǒng)的核心組件之一,承擔(dān)著將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的重要任務(wù),其運(yùn)行效率與穩(wěn)定性對整個(gè)勵磁系統(tǒng)至關(guān)重要^[4]。然而,長期運(yùn)行下的整流柜往往面臨著諸多挑戰(zhàn),特別是其風(fēng)冷回路的冷卻效率問題,已成為影響整流柜性能穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素之一。隨著時(shí)間的推移,原有的風(fēng)冷回路設(shè)計(jì)及其組件逐漸暴露出多種局限性,包括冷卻能力不足、風(fēng)扇老化、散熱不均等,這些問題不僅降低了整流柜的工作效率,還增加了設(shè)備運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn),影響到了整個(gè)電廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行^[5—6]。因此,對勵磁系統(tǒng)整流柜風(fēng)冷回路的優(yōu)化改造顯得尤為重要,這不僅能夠提升整流柜的運(yùn)行效率和可靠性,還有利于延長設(shè)備的使用壽命,降低維護(hù)成本,從而增強(qiáng)電廠的整體競爭力^[7—8]。

為此,本文針對某電廠現(xiàn)有勵磁系統(tǒng)#1整流柜風(fēng)冷回路進(jìn)行全面評估后實(shí)施優(yōu)化改造,預(yù)期能夠顯著提高整流柜的冷卻效率,降低設(shè)備故障率,確保整流柜及整個(gè)勵磁系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定運(yùn)行,進(jìn)而提高電廠的發(fā)電效率和經(jīng)濟(jì)效益。

1 現(xiàn)狀概述

某電廠#1機(jī)組采用由北京某公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的GEC—300—A124型勵磁系統(tǒng),該勵磁系統(tǒng)配置4個(gè)整流柜且每個(gè)整流柜設(shè)置4臺散熱冷卻風(fēng)機(jī)(1臺大風(fēng)機(jī)和3臺小風(fēng)機(jī))。勵磁系統(tǒng)散熱冷卻風(fēng)機(jī)回路兩路交流電源分別取自380 VMCC配電室第一、二段,其中第一段為大風(fēng)機(jī)(FJ11)的動力電源和控制電源供電,第二段為小風(fēng)機(jī)(FJ12、FJ13、FJ14)的動力電源和控制電源供電。勵磁系統(tǒng)散熱冷卻風(fēng)機(jī)回路設(shè)計(jì)控制把手11FQk,此控制把手無論切換至“I”還是“Ⅱ”位置時(shí)都是大風(fēng)機(jī)運(yùn)行,3臺小風(fēng)機(jī)備用,只有第I路交流電源A相失去電或大風(fēng)機(jī)故障時(shí),3臺小風(fēng)機(jī)才能自動投入運(yùn)行,需要停運(yùn)時(shí)再次切換至“0”位置。其中,勵磁系統(tǒng)#1整流柜散熱冷卻風(fēng)機(jī)回路如圖1所示。

目前,勵磁系統(tǒng)#1整流柜散熱冷卻風(fēng)機(jī)回路設(shè)計(jì)存在以下問題:

1)雖然有兩路交流電源,但是并沒有提高供電可靠性,當(dāng)?shù)谝宦冯娫聪r(shí),大風(fēng)機(jī)(FJ11)即使正常也不可能工作,只能由第二路電源來驅(qū)動小風(fēng)機(jī)運(yùn)行,提供散熱。

2)電源沒有任何監(jiān)視回路,當(dāng)電源電壓低、缺相或者相序錯誤時(shí),得不到有效監(jiān)視,沒有相應(yīng)保護(hù)措施,可能導(dǎo)致散熱風(fēng)機(jī)燒損。

3)根據(jù)回路設(shè)計(jì),對小風(fēng)機(jī)進(jìn)行試運(yùn),只能切斷第一組交流電源或拆除大風(fēng)機(jī)部分控制回路,既不方便也不安全。

4)該回路設(shè)計(jì)大風(fēng)機(jī)與小風(fēng)機(jī)不能同時(shí)運(yùn)行,當(dāng)大風(fēng)機(jī)獨(dú)立運(yùn)行散熱效果不能滿足要求時(shí),不能啟動小風(fēng)機(jī)輔助散熱。

2優(yōu)化改造方案

基于勵磁系統(tǒng)#1整流柜散熱冷卻風(fēng)機(jī)回路原設(shè)計(jì)存在的問題,提出以下優(yōu)化改造方案:首先針對整流柜散熱冷卻風(fēng)機(jī)回路第一路電源消失時(shí)大風(fēng)機(jī)(FJ11)不能正常供電,只能由第二路電源來驅(qū)動小風(fēng)機(jī)運(yùn)行的問題,增加一路備用電源為大風(fēng)機(jī)(FJ11)供電,在正常運(yùn)行中第一路電源為大風(fēng)機(jī)(FJ11)主供電,第二路電源備用,以確保#1整流柜散熱風(fēng)機(jī)供電可靠性;其次,針對回路大風(fēng)機(jī)與小風(fēng)機(jī)不能同時(shí)運(yùn)行的問題,設(shè)計(jì)增加一組11KK空開,這樣即使大風(fēng)機(jī)(FJ11)正常運(yùn)行中也能實(shí)現(xiàn)小風(fēng)機(jī)試轉(zhuǎn)工作或啟動小風(fēng)機(jī)輔助散熱的功能;最后,對于原第一、二路電源沒有任何監(jiān)視功能的問題,在#1整流柜散熱冷卻風(fēng)機(jī)回路上增加監(jiān)視回路,這樣當(dāng)主路電源相序錯誤、電壓低、缺相或接觸器未動作可靠時(shí),可自動切換至備用電源,確保整流柜散熱風(fēng)機(jī)可靠運(yùn)行。優(yōu)化后回路如圖2所示。

3 試驗(yàn)驗(yàn)證

勵磁系統(tǒng)#1整流柜散熱冷卻風(fēng)機(jī)回路優(yōu)化改造后,需對回路各項(xiàng)預(yù)定功能進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證以保證其可靠性。試驗(yàn)項(xiàng)目及結(jié)果如表1所示。

4 改造后效果分析

1)增加雙電源自動切換回路,轉(zhuǎn)換把手“11FQK”切換至“。”位置停止;切換至“I”位置第一路電源主供電,第二路電源備用;切換至“Ⅱ”位置第二路電源主供電,第一路備用。同時(shí),增加的第一、二路電源監(jiān)視回路,當(dāng)主路電源相序錯誤、電壓低、缺相或接觸器未動作可靠時(shí),能自動切換至備用電源運(yùn)行,有效提高了風(fēng)機(jī)電源供電的可靠性,在保證散熱風(fēng)機(jī)可靠工作的同時(shí),能有效防止因電源電壓低、缺相等原因造成風(fēng)機(jī)燒毀。

2)保留了原大風(fēng)機(jī)主路供電、小風(fēng)機(jī)備用的回路設(shè)計(jì),增加了11KK空開且當(dāng)此空開合上時(shí)小風(fēng)機(jī)運(yùn)行,方便大風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)試轉(zhuǎn)小風(fēng)機(jī)或必要時(shí)啟動小風(fēng)機(jī)輔助散熱。

5 結(jié)束語

本文介紹了某電廠#1機(jī)組勵磁系統(tǒng)#1整流柜風(fēng)機(jī)回路的優(yōu)化改造,該項(xiàng)目已順利完成,取得了顯著成效。通過對風(fēng)冷回路進(jìn)行系統(tǒng)性的分析和精心設(shè)計(jì)的改造,成功解決了原回路設(shè)計(jì)存在的一系列問題。首先,實(shí)現(xiàn)了對380V電源的有效監(jiān)視和 自動切換,方便了小風(fēng)機(jī)在運(yùn)行中試轉(zhuǎn),也滿足大、小風(fēng)機(jī)同時(shí)運(yùn)行的最大散熱輸出需求;其次,優(yōu)化后回路相比原回路供電可靠性、風(fēng)機(jī)控制可操作性明顯提升,各項(xiàng)試驗(yàn)均合格,達(dá)到回路優(yōu)化各項(xiàng)預(yù)定目標(biāo)。

綜上所述,此次勵磁系統(tǒng)整流柜風(fēng)機(jī)回路優(yōu)化改造的實(shí)施不僅顯著提高了整流柜的運(yùn)行效率和可靠性,而且延長了設(shè)備的使用壽命,為電廠的穩(wěn)定運(yùn)行提供了有力保障。

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2024年第15期第18篇