水电站复式整流型操作电源存在的问题和改进意见

水电站复式整流型操作电源存在的问题和改进意见1存在的问题复式整流装置具有投资少、效率高、维护简便等特点，在小型水电站设计中，广泛采用其作为电站的操作电源。但复式整流装置常常受到发电机励磁方式和自动化程度的限制，可靠性相对较差。如隆回县木瓜山水电站装机4兴lOOOkW采用YT—600型机械调速器，测频元件为永磁机，且与发电机同轴运行，其1-2号机组设计为复式励磁，3—4号机组设计为可控硅励磁，并外接起励电源，全站的操作电源设计为复式整流装置，进水闸阀为手动/电动操作，机组采用油压手动刹车。在10多年的实际运行中，由于受设计上的局限，常常出现如下问题：1）系统因故突然解列，电站的运行机组本该立即跳闸，可有时机组的油开关未能跳开2）系统如果在晚上发生解列，电站的厂用电随即消失，厂房 一团漆黑，值班人员难以及时对故障进行处理（3）由于3-4号机组为可控硅励磁，其起励电源总是要从其他机组获得，即要待其他某台机组开动后，3号（或4号）机才能获得起励电源，再升压运行。过去一些水电站，为了配合提高运行可靠性，有的特意另设一套备用电源（如蓄电池组），有的还另外安装一台小容量机组，以弥补使用复式整流型操作电源存在的缺陷，来满足水电站各种工况下的运行操作。但这些补充设计不仅增加了工程造价，而目还增加了设备的维护工作量。2改进方法 由于复式整流型操作电源不能全部满足水电站对直流系统的技术要求，厂用电突然消失，使得操作电源中断，给电站保护控制、厂房事故照明、机组关闸刹车等带来了一定的影响，迫切需要在设计上给予完善和改进。2-1基本原理在正常情况下，利用复式整流装置作为水电站的操作电源；在与系统解列后的其他情况下，利用永磁发电机引出一路电源，经整流后提供给操作母线，作为事故电源。由复式整流和永磁机整流获得的两种电源，通过改进设计实现自动切换，并在任何情况下，均能给机组提供起励电源。当机组与系统突然解列时，只要不是水力机械事故，调速器能自动关闭“空载”，值班人员将其切至“手动”方式下运行，可以获得较长时间的操作电源；退出飞摆电机后，还能增加永磁机的短时可用功率。根据上述原则和木瓜山水电站的实际，对原典型设计图做了一些改进（见图1）。在正常情况下，操作电源从厂用电经复式整流获得，由于二级管的反向特性，整流板IZ不导通，且接触器C在断开位置，永磁机 不带额外负荷；在其他情况下，操作电源从运行的永磁机获得：1)当系统突然解列时，厂用电消失，低电压继电器1-2YJ对动作，去起动接触器C,某台永磁机电源经转换开关2K整流变压器B、整流板IZ自动切换供给操作母线，充当事故电源；(2)在机组静止时开机，如果系统有电，则只要按住QA起动接触器C,经2Z给某台机组起励；如果系统无电，则只要开动机组达到一定转速时，接触器自然起动，给操作母线提供电源，也给某台机组提供起励电源，倘若永磁机容量不能同时满足操作母线和机组起励的负荷需求，可在IZ前设一切换开关CK起励时暂时退出操作母线负荷，完成后即可恢复厂用电。为了可靠，平时CK放在投入位置，ZK投放在运行的某台永磁机电源上。由于在正常情况下接触器C断开，永磁机并未投入到操作电源回路中来，只是做好准备，一旦与系统解列，永磁机则通过改进的设计回路自动投入事故操作电源和事故照明电源。起到了一机多用的效果。