励磁整流桥的改造分析

刘天海

(淮沪煤电有限公司田集发电厂，安徽 淮南 232098)

1 励磁整流桥运行现状分析

(1) 励磁整流桥温度控制完全依赖于水冷机组，一旦水冷机组出现故障，无法在短时间内恢复正常运行，励磁整流桥将被迫退出运行。某电厂水冷机组的制冷当量为45 kW,机组4台励磁整流桥的最大发热功率为64 kW(机组在额定负荷运行时发热功率为46 kW)。因此，增加制冷量的冗余度，提高励磁整流桥散热的稳定性是急需解决的问题。

(2) 检查励磁整流桥发现，负压容易使励磁整流桥吸灰，是导致励磁整流桥散热不良的另一个原因。因此，解决励磁小室负压问题，提高励磁桥散热的效率和可靠性也是急需解决的问题。

(3) 针对该电厂1号机组1号励磁整流桥温升过快的问题，组织维修人员对励磁小室顶部的共箱母线密封情况进行检查，发现共箱母线箱体盖板密封条短缺、紧固螺母松动，小室外的灰尘能通过缝隙直接进入励磁整流桥。

2 改造方案的确定

2011-10-20至12月期间，该电厂1号机组的励磁整流桥进、出口风温温差从最初的20 ℃上升至32 ℃，呈上升趋势；同时该励磁整流桥出现“均流不平衡”异常报警，表明其内部异常是由散热器严重积灰而导致的。为避免励磁整流桥进、出口风温温差继续增加，造成励磁整流桥内部设备损坏，将1号励磁整流桥退出运行。

利用机组停机检修机会，对1号励磁整流桥进行解体检查，发现其散热器表面积灰情况较严重。由于滤网对灰尘的过滤理论值只能达到90 %，且滤网经数次清洗后过滤效果会下降，加之励磁小室采用开式负压通风循环方式，室外环境灰尘和湿气不断进入小室，导致散热器表面灰尘的堆积速度较快，约1年就必须停机对励磁整流桥进行解体清扫1次，不利于设备安全运行。因此，在对同类电厂进行考察和安全风险评估后，决定将励磁小室改为采用空气闭式正压循环方式，并在励磁小室内增加空调柜机，以实现制冷量的100 %冗余，解决小室内灰尘和空气湿度大等问题。

3 改造方案的实施步骤

3.1 整改通风方式

原励磁整流桥的4个出口风道通过管道把励磁整流桥产生的热量直接排到励磁小室外，使励磁小室内的大气压远低于室外的大气压，即形成负压，导致室外的灰尘源源不断地进入励磁小室。因此，把励磁小室改成闭式正压循环是清除灰尘的根本方法。可将励磁整流桥的4个出口风道通向室外的管道全部拆除，使励磁整流桥产生的热量直接排到励磁小室内。这样励磁小室内的大气压就会远高于室外的大气压，即形成正压，就可使得外面的灰尘无法进入，从而不会在整流桥内散热片上形成积灰，彻底切断灰尘的来源。

3.2 提高制冷量冗余度

在保证励磁小室内部制冷量足够并有100 %冗余的情况下，将励磁小室改成闭式正压循环能够解决小室内灰尘和空气湿度大、励磁小室呈负压状态等问题。由于该电厂水冷机组的制冷当量为45 kW,机组4台励磁整流桥的最大发热功率为64 kW(机组在额定负荷运行时发热功率为46 kW)，基本能满足励磁整流柜正常运行的需要。为保证制冷量为100 %冗余，特增加1台7.36 kW的工业空调，其制冷当量为23.24 kW；又增加2台3.68 kW的柜式空调，制冷当量为23.24 kW；即增加总制冷当量46.48 kW，可以满足制冷量100 %冗余的要求。

3.3 阻断整流桥散热器进灰渠道

除了对励磁小室顶部的共箱母线进行密封整改以及增加滤网厚度来阻断灰尘进入外，还对交流共箱母线密封和整流柜的拼接缝的封堵进行了整改，以切断整流桥灰尘的主要来源。同时，为了增加风机运行的可靠性及吹灰的力度，将备用风机转为运行风机，运行风机转为备用风机。

3.4 更换整流桥动、静触头

在机组励磁整流桥温度偏高，且运行了一段时间后，检查整流桥的动、静触头，发现机组发热对动、静触头影响很大。因此，将动、静触头更换成由能耐高温的新型材质制成的导电体。

3.5 制定励磁小室紧急措施

在对励磁小室通风方式进行整改后，需加强对励磁小室南面墙上的消防风机的管理，将其列入定期检查工作，由运行部门每月启动1次，以防制冷设备同时出现问题时，可紧急启动消防风机进行散热，避免因超温而导致励磁系统被迫退出运行。

4 改造后效果评估及经济效益

对励磁整流桥进行改造后，运行近1年的时间，在停机检修时，对1，2号机组励磁整流桥积灰情况进行检查，达到了预期的效果。

整流桥退出运行将导致发电厂减负荷甚至停机。处理整流桥问题和启机1次所需时间至少为6 h，停机一次的电量损失为360万kWh，按电量上网价利润0.1元/kWh计算，电量的直接损失为36万元；启、停机期间使用购网电量费用(0.8元/kWh)为16.8万元；机组启停燃料及其他直接或间接损失为60万元。通过改造，避免1次停机的总收益为：36+16.8+60=112.8万元。

1 孟凡超，吴 龙．发电机励磁技术问答及事故分析[M]．北京:中国电力出版社，2008.

2 王君亮．同步发电机励磁系统原理与运行维护[M]．北京：水利水电出版社，2010.