勵磁整流橋的改造分析

劉天海

(淮滬煤電有限公司田集發電廠，安徽 淮南 232098)

1 勵磁整流橋運行現狀分析

(1) 勵磁整流橋溫度控制完全依賴于水冷機組，一旦水冷機組出現故障，無法在短時間內恢復正常運行，勵磁整流橋將被迫退出運行。某電廠水冷機組的制冷當量為45 kW,機組4臺勵磁整流橋的最大發熱功率為64 kW(機組在額定負荷運行時發熱功率為46 kW)。因此，增加制冷量的冗余度，提高勵磁整流橋散熱的穩定性是急需解決的問題。

(2) 檢查勵磁整流橋發現，負壓容易使勵磁整流橋吸灰，是導致勵磁整流橋散熱不良的另一個原因。因此，解決勵磁小室負壓問題，提高勵磁橋散熱的效率和可靠性也是急需解決的問題。

(3) 針對該電廠1號機組1號勵磁整流橋溫升過快的問題，組織維修人員對勵磁小室頂部的共箱母線密封情況進行檢查，發現共箱母線箱體蓋板密封條短缺、緊固螺母松動，小室外的灰塵能通過縫隙直接進入勵磁整流橋。

2 改造方案的確定

2011-10-20至12月期間，該電廠1號機組的勵磁整流橋進、出口風溫溫差從最初的20 ℃上升至32 ℃，呈上升趨勢；同時該勵磁整流橋出現“均流不平衡”異常報警，表明其內部異常是由散熱器嚴重積灰而導致的。為避免勵磁整流橋進、出口風溫溫差繼續增加，造成勵磁整流橋內部設備損壞，將1號勵磁整流橋退出運行。

利用機組停機檢修機會，對1號勵磁整流橋進行解體檢查，發現其散熱器表面積灰情況較嚴重。由于濾網對灰塵的過濾理論值只能達到90 %，且濾網經數次清洗后過濾效果會下降，加之勵磁小室采用開式負壓通風循環方式，室外環境灰塵和濕氣不斷進入小室，導致散熱器表面灰塵的堆積速度較快，約1年就必須停機對勵磁整流橋進行解體清掃1次，不利于設備安全運行。因此，在對同類電廠進行考察和安全風險評估后，決定將勵磁小室改為采用空氣閉式正壓循環方式，并在勵磁小室內增加空調柜機，以實現制冷量的100 %冗余，解決小室內灰塵和空氣濕度大等問題。

3 改造方案的實施步驟

3.1 整改通風方式

原勵磁整流橋的4個出口風道通過管道把勵磁整流橋產生的熱量直接排到勵磁小室外，使勵磁小室內的大氣壓遠低于室外的大氣壓，即形成負壓，導致室外的灰塵源源不斷地進入勵磁小室。因此，把勵磁小室改成閉式正壓循環是清除灰塵的根本方法?？蓪畲耪鳂虻?個出口風道通向室外的管道全部拆除，使勵磁整流橋產生的熱量直接排到勵磁小室內。這樣勵磁小室內的大氣壓就會遠高于室外的大氣壓，即形成正壓，就可使得外面的灰塵無法進入，從而不會在整流橋內散熱片上形成積灰，徹底切斷灰塵的來源。

3.2 提高制冷量冗余度

在保證勵磁小室內部制冷量足夠并有100 %冗余的情況下，將勵磁小室改成閉式正壓循環能夠解決小室內灰塵和空氣濕度大、勵磁小室呈負壓狀態等問題。由于該電廠水冷機組的制冷當量為45 kW,機組4臺勵磁整流橋的最大發熱功率為64 kW(機組在額定負荷運行時發熱功率為46 kW)，基本能滿足勵磁整流柜正常運行的需要。為保證制冷量為100 %冗余，特增加1臺7.36 kW的工業空調，其制冷當量為23.24 kW；又增加2臺3.68 kW的柜式空調，制冷當量為23.24 kW；即增加總制冷當量46.48 kW，可以滿足制冷量100 %冗余的要求。

3.3 阻斷整流橋散熱器進灰渠道

除了對勵磁小室頂部的共箱母線進行密封整改以及增加濾網厚度來阻斷灰塵進入外，還對交流共箱母線密封和整流柜的拼接縫的封堵進行了整改，以切斷整流橋灰塵的主要來源。同時，為了增加風機運行的可靠性及吹灰的力度，將備用風機轉為運行風機，運行風機轉為備用風機。

3.4 更換整流橋動、靜觸頭

在機組勵磁整流橋溫度偏高，且運行了一段時間后，檢查整流橋的動、靜觸頭，發現機組發熱對動、靜觸頭影響很大。因此，將動、靜觸頭更換成由能耐高溫的新型材質制成的導電體。

3.5 制定勵磁小室緊急措施

在對勵磁小室通風方式進行整改后，需加強對勵磁小室南面墻上的消防風機的管理，將其列入定期檢查工作，由運行部門每月啟動1次，以防制冷設備同時出現問題時，可緊急啟動消防風機進行散熱，避免因超溫而導致勵磁系統被迫退出運行。

4 改造后效果評估及經濟效益

對勵磁整流橋進行改造后，運行近1年的時間，在停機檢修時，對1，2號機組勵磁整流橋積灰情況進行檢查，達到了預期的效果。

整流橋退出運行將導致發電廠減負荷甚至停機。處理整流橋問題和啟機1次所需時間至少為6 h，停機一次的電量損失為360萬kWh，按電量上網價利潤0.1元/kWh計算，電量的直接損失為36萬元；啟、停機期間使用購網電量費用(0.8元/kWh)為16.8萬元；機組啟停燃料及其他直接或間接損失為60萬元。通過改造，避免1次停機的總收益為：36+16.8+60=112.8萬元。

1 孟凡超，吳 龍．發電機勵磁技術問答及事故分析[M]．北京:中國電力出版社，2008.

2 王君亮．同步發電機勵磁系統原理與運行維護[M]．北京：水利水電出版社，2010.