励磁系统解决方案

励磁系统设备配置原则
按照机组对励磁系统的要求进行选择，包括：励磁方式要求、励磁容量要求、运行及操作方式要求，励磁系统选型必须完全满足机组各种运行工况的需要；按照系统型谱进行选择，力求选择标准系统，如有不同，应使不同部分为最小。

详细介绍

   

1.1        励磁调节器柜

包括以下几个方面的内容

①关于通道配置数：

a.      一般情况下，建议配置双自动通道调节器，即配置两个RCS-9410A装置。

b.      对于50MW以下小容量机组，也可根据费用情况，选择双通道或单通道。

c.       对于自并励大型机组，如果无备用励磁系统，可以选择为三通道调节器。

②关于供电电源：

a.      建议：每台装置（每个通道）配置一路直流电源加一路交流电源；

b.      当为三机励磁系统时，如用户要求，也可用副励永磁机输出作为交流电源。

1.2        整流柜

包括以下几个方面的内容

①关于输出励磁电流：

a.      总输出必须大于机组额定励磁电流；

b.      退出一柜时，应满足机组所有运行工况要求，包括额定负荷运行、1.1倍额定负荷运行、强励运行。若另有说明，可进行专门设计（与上述要求可以有不同）。

②关于散热器选择

a.      一般的选用铝散热器强迫风冷方式，既能满足大容量出力要求，成本也低；

b.      特殊要求时可选用热管散热器，比如输出电流较大或用户要求自冷。需要说明的是：使用热管散热器的成本较高。

③进出线开关配置

a.      对可控硅整流柜，一般的进线和出线开关都选用隔离刀闸；

b.      对二极管整流柜，一般的交流进线侧配置交流空气开关，直流出线侧配置刀闸。

1.3        灭磁柜

包括以下几个方面的内容

①关于灭磁开关：

a.      额定电流必须大于机组额定励磁电流；

b.      额定电压必须大于励磁回路的工作电压；

c.       开断时的弧电压必须大于断口上可能出现的最高电压，即发生误强励时的励磁系统输出的电压加上灭磁时灭磁电阻上的电压。

a.      开断故障电流能力必须满足使用要求；

b.      二极管整流励磁系统灭磁开关不能选用ABB公司的E系列开关，可控硅整流励磁系统建议不采用E3H开关作为灭磁开关使用，如果采用，应当配合以下措施:

Ø       在可控硅系统中，跳开灭磁开关前或跳开灭磁开关同时，由硬件回

   路切除脉冲；

Ø       灭磁时灭磁电阻上的可能的最高电压应当小于灭磁开关的弧压。

②关于灭磁电阻

灭磁电阻总能容量必须大于转子灭磁过程中由灭磁电阻所负担消耗能量的125%；在任何工况下灭磁，灭磁过程中转子上的过电压必须在转子绝缘耐压值的30%到50%之间；大中型水电机组一般选用氧化锌灭磁电阻，大中型火电机组推荐选用性线灭磁电阻，也可选用氧化锌灭磁电阻， 50MW及以下容量的小型机组，一般选用线性电阻即可。

③关于初励容量

初励容量选择：建议初励电流设定在空载电流的5%左右；初励维持时间最大可达到10 秒；当初励电流大于100A时，建议选用交流电源供电的初励方式；当初励电流小于100A，且大于20A时，既可选用交流电源供电的初励方式也可选用直流电源供电的初励方式，当初励电流小于20A时建议配置直流电源供电的初励方式。

2         推荐技术方案

RCS-9400 系列微机励磁系统具体包括：RCS-941X 系列微机励磁调节器、各种容量的RCS-9420系列可控硅整流装置、各种容量的 RCS-9421 系列二极管整流装置、各种容量的RCS-943X系列灭磁及过电压保护装置以及 RCS-9415、 RCS-9425及RCS-944X等辅助装置。下面针对不同励磁方式的系统给出几种推荐配置方案。

2.1        自并励励磁系统

 

自并励励磁系统主接线示意图见上图。适用于该励磁方式的系统是：RCS-9400A微机励磁系统，该励磁系统组成：

Ø         1台励磁调节器柜PRC-ER（可配置两套或多套装置RCS-9410A）；

Ø         多台可控硅整流柜PRC-SR(装置型号：RCS-9420)；

Ø         1台灭磁柜PRC-BR(装置型号RCS-9430) 或1台灭磁开关柜PRC-BK（装置型号RCS-9431）加1台灭磁电阻柜PRC-BR（装置型号RCS-9432）；

Ø         励磁变压器ET、及其它辅助部分(RCS-9415A、RCS-9425、RCS-944X)。

其中：可控硅整流柜数量、单柜容量和灭磁柜容量根据机组容量的不同有不同的配置。

2.2        两机它励励磁系统

 

两机它励励磁系统主接线示意图见上图。适用于该励磁方式的系统是：RCS-9400B微机励磁系统，该励磁系统由两大部分组成，分别是：发电机它励励磁部分和交流励磁机自励恒压部分。

发电机励磁部分的组成：

Ø         1台励磁调节器柜PRC-ER（可配置两套或多套装置RCS-9410A）；

Ø         若干台可控硅整流柜PRC-SR(装置型号：RCS-9420)

Ø         1台灭磁柜PRC-BR(装置型号RCS-9430)或1台灭磁开关柜PRC-BK（装置型号RCS-9431）加1台灭磁电阻柜PRC-BR（装置型号RCS-9432）

Ø         其它辅助部分(RCS-9415A、RCS-9425、RCS-944X)组成，

其中：可控硅整流柜数量、单柜容量和灭磁柜容量根据机组容量的不同有不同的配置。

自励恒压部分的组成：

Ø         1台励磁调节器柜PRC-ER（可配置两套或多套装置RCS-9410A）

Ø         1台或2台自励恒压小容量可控硅整流柜PRC-SR(装置型号：RCS-9420）

Ø         1台自励恒压变压器ET

Ø         自励恒压辅助部分。

2.3        三机励磁系统

 

三机励磁系统主接线示意图见上图。适用于该励磁方式的系统是：RCS-9400C微机励磁系统，该励磁系统由以下几部分组成：

Ø         1台励磁调节器柜PRC-ER（可配置两套或多套装置RCS-9410A）

Ø         小容量可控硅整流柜PRC-SR(装置型号RCS-9420)

Ø         二极管整流柜PRC-SR(装置型号：RCS-9421)

Ø         1台灭磁柜PRC-BR(装置型号RCS-9430)或1台灭磁开关柜PRC-BK（装置型号RCS-9431）加1台灭磁电阻柜PRC-BR（装置型号RCS-9432）

Ø         辅助装置(RCS-9415B、RCS-9425、RCS-944X)组成，

其中：二极管整流柜数量、单柜容量和灭磁柜容量根据机组容量的不同有不同的配置。

2.4        两机自励励磁系统

 

两机自励励磁系统主接线示意图见上图。该励磁方式是三机励磁的一种变化形式， 即取消付励磁机，改用机端变压器供电方式，设备配置情况同三机励磁，但须增加一台接于机端的小容量变压器。

2.5        无刷励磁系统

 

无刷励磁系统主接线示意图见上图。适用于无刷励磁方式的系统是：RCS-9400D微机励磁系统，该励磁系统由以下几部分组成：

Ø         1台励磁调节器柜PRC-ER（可配置两套或多套装置RCS-9410A）

Ø         小容量可控硅整流柜PRC-SR（装置型号：RCS-9420）

Ø         小容量灭磁柜PRC-BR(装置型号RCS-9430)

Ø         辅助装置（RCS-9441）。

2.6        直流励磁机励磁系统

 

直流励磁机励磁系统主接线图见上图。适用于该励磁方式的系统是：RCS-9400E微机励磁系统，该励磁系统由以下几部分组成：

Ø         1台励磁调节器柜PRC-ER（可配置两套或多套装置RCS-9410A）

Ø         小容量可控硅整流柜PRC-SR（装置型号：RCS-9420）

Ø         灭磁柜PRC-BR(装置型号RCS-9430) 或1台灭磁开关柜PRC-BK（装置型号RCS-9431）加1台灭磁电阻柜PRC-BR（装置型号RCS-9432）

Ø         辅助装置

3         推荐具体配置方案

针对用户的不同需求，可以将RCS-9400 系列微机励磁系统的励磁调节装置、整流装置、灭磁装置及辅助控制装置方便地组合，形成满足用户需求的励磁系统。下面给出不同励磁方式，不同容量系统的几种典型配置方案，以供选择参考。

3.1        自并励励磁系统

3.1.1        1000MW推荐配置方案

RCS-9400A-1000微机励磁系统是适用于1000MW机组自并励励磁方式的励磁系统，这里给出该系统的典型配置，仅供参考，具体的机组可以此为基础做针对性设计。

（1）RCS-9400A-1000微机励磁系统典型配置表：

序号	设 备 名 称	规 格 / 型 号	数量	备    注
1	励磁变压器	ZSCB9 或3台ZDCB9	1台	环氧浇注干式变压器
2	可控硅整流柜	PRC-SR （RCS-9420-2400）	6台	并行风道，强迫风冷、铝散热器可控硅整流柜
3	励磁调节器	PRC-ER（3*RCS-9410A）	1台	三通道
4	灭磁开关柜	PRC-BK（RCS-9431）	1台	安装灭磁开关一台
5	灭磁电阻	PRC-DR（RCS-9432）	2台	安装灭磁电阻一套
6	过电压保护柜	PRC-PR (RCS-9433)	1台	安装过电压保护一套
7	辅助柜		1台	作为进线或其他辅助之用

（2）RCS-9400A-1000微机励磁系统典型屏柜布置示意图：

 

（3）RCS-9400A-1000微机励磁系统典型原理接线示意图：

 

3.1.2        600MW推荐配置方案

RCS-9400A-600微机励磁系统是适用于600MW机组自并励励磁方式的励磁系统，这里给出的是该系统的典型配置，仅供参考，具体的机组可以此为基础做针对性设计。

（1）     RCS-9400A-600微机励磁系统典型配置表：

序号	设 备 名 称	规 格 / 型 号	数量	备    注
1	励磁变压器	ZSCB9 或3台ZDCB9	1台	环氧浇注干式变压器
2	可控硅整流柜	PRC-SR (RCS-9420-2400)	4台	并行风道，强迫风冷、铝散热器可控硅整流柜
3	励磁调节器	PRC-SR(2*RCS-9410A)	1台	双通道（或多通道）
4	灭磁开关柜	PRC-BK (RCS-9431)	1台	安装灭磁开关一台
5	灭磁电阻及转子过电压柜	PRC-DR (RCS-9432)	1台	安装灭磁电阻一套 安装过电压保护一套
6	辅助柜		1台	作为进线或其他辅助之用

（2）RCS-9400A-600微机励磁系统典型屏柜布置示意图：

 

（3）RCS-9400A-600微机励磁系统典型原理接线示意图：

 

3.1.3        300MW推荐配置方案

RCS-9400A-300微机励磁系统是适用于300MW机组自并励励磁方式的励磁系统，这里给出的是该系统的典型配置，仅供参考，具体的机组可以此为基础做针对性设计。

（1）RCS-9400A-300微机励磁系统典型配置表：

序号	设 备 名 称	规 格 / 型 号	数量	备    注
1	励磁变压器	ZSCB9 或3台ZDCB9	1台	环氧浇注干式变压器
2	可控硅整流柜	PRC-SR (RCS-9420-2400)	3台	并行风道，强迫风冷、铝散热器可控硅整流柜
3	励磁调节器	PRC-ER (2*RCS-9410A)	1台	双通道（或多通道）
4	灭磁开关柜	PRC-BK (RCS-9431)	1台	安装灭磁开关一台，开关电流3000A或4000A
5	灭磁电阻及转子过电压柜	PRC-DR (RCS-9432)	1台	安装灭磁电阻一套 安装过电压保护一套
6	辅助柜		1台	作为进线或其他辅助之用

（2）RCS-9400A-300微机励磁系统典型屏柜布置示意图：

 

（3）RCS-9400A-300微机励磁系统典型原理接线示意图：

 

3.1.4        200MW推荐配置方案

RCS-9400A-200微机励磁系统是适用于200MW机组自并励励磁方式的励磁系统，这里给出的是该系统的典型配置，仅供参考，具体的机组可以此为基础做针对性设计。

（1）RCS-9400A-200微机励磁系统典型配置表：

序号	设 备 名 称	规 格 / 型 号	数量	备    注
1	励磁变压器	ZSCB9	1台	环氧浇注干式变压器
2	可控硅整流柜	PRC-SR (RCS-9420-1800	3台	并行风道，强迫风冷、铝散热器可控硅整流柜
3	励磁调节器	PRC-SR (2*RCS-9410A)	1台	双通道（或多通道）
4	灭磁开关柜	PRC-BK (RCS-9431)	1台	安装灭磁开关一台， 开关电流3000A或2500A
5	灭磁电阻及转子过电压柜	PRC-DR (RCS-9432)	1台	安装灭磁电阻一套 安装过电压保护一套
6	辅助柜		1台	作为进线或其他辅助之用

（2）RCS-9400A-200微机励磁系统典型屏柜布置示意图：

 

（3）RCS-9400A-200微机励磁系统典型原理接线示意图：

 

3.1.5        135 MW推荐配置方案

RCS-9400A-135微机励磁系统是适用于135MW及相当等级机组自并励励磁方式的励磁系统，这里给出的是该系统的典型配置和最小配置两种方案，仅供参考，具体的机组可以此为基础做针对性设计。

Ø         典型配置

（1）RCS-9400A-135微机励磁系统典型配置表：

序号	设 备 名 称	规 格 / 型 号	数量	备    注
1	励磁变压器	ZSCB9	1台	环氧浇注干式变压器
2	可控硅整流柜	PRC-SR (RCS-9420-1200)	3台	并行风道，强迫风冷、铝散热器可控硅整流柜
3	励磁调节器	PRC-SR (2*RCS-9410A)	1台	双通道（或多通道）
4	灭磁开关柜	PRC-BK (RCS-9431)	1台	安装灭磁开关一台，开关电流1600A~2500A
5	灭磁电阻及转子过电压柜	PRC-DR RCS-9432	1台	安装灭磁电阻一套 安装过电压保护一套
6	辅助柜		1台	作为进线或其他辅助之用

（2）RCS-9400A-135微机励磁系统典型屏柜布置示意图：

 

（3）RCS-9400A-135 微机励磁系统典型原理接线示意图：

 

Ø         最小配置

对于135MW及容量相当等级的机组，RCS-9400A-135微机励磁系统还有一种最小配置方案可供选择，具体如下：

（1）RCS-9400A-135微机励磁系统（最小配置系统）配置表：

序号	设 备 名 称	规 格 / 型 号	数量	备    注
1	励磁变压器	ZSCB9	1台	环氧浇注干式变压器
2	可控硅整流柜	PRC-SR (RCS-9420-1800 或RCS-9420-2400)	2台	并行风道，强迫风冷、铝散热器可控硅整流柜
3	励磁调节器	PRC-ER (2*RCS-9410A)	1台	双通道（或多通道）
4	灭磁柜	PRC-BK (RCS-9430)	1台	安装灭磁开关、灭磁电阻， 开关电流1600A,灭磁电阻容量：1000KJ
5	辅助柜		1台	作为进线或其他辅助之用

（2）     RCS-9400A-135微机励磁系统（最小配置系统）屏柜布置示意图：

 

3.2        两机它励励磁系统

3.2.1        550MW推荐配置方案

RCS-9400B-550微机励磁系统是适用于550MW机组两机它励励磁方式的励磁系统，这里给出的是该系统的典型配置，仅供参考，具体的机组可以此为基础做针对性设计。

(1) RCS-9400B-550微机励磁系统典型配置表：

序号		设 备 名 称	规 格 / 型 号	数量	备    注
主励磁部分	1	主励磁调节器	PRC-ER (2*RCS-9410A)	1台	双通道（或多通道）
	2	主可控硅整流柜	PRC-SR (RCS-9420-2400)	4台	并行风道，强迫风冷、铝散热器可控硅整流柜
	3	主灭磁开关柜	PRC-BK (RCS-9431)	1台	安装灭磁开关一台
	4	主灭磁电阻及转子过电压柜	PRC-DR (RCS-9432)	1台	安装灭磁电阻一套 安装过电压保护一套
	5	辅助柜		1台	作为进线或其他辅助之用
自励恒压部分	1	自励励磁调节器	PRC-ER (2*RCS-9410A)	1台	双通道
	2	自励可控硅整流柜	PRC-SR (RCS-9420-600)	1台/ 2台	并行风道，强迫风冷、铝散热器可控硅整流柜
	3	自励灭磁柜	PRC-BK (RCS-9430)	1台	安装小灭磁开关一台
	4	自励励磁变压器	ZSCB9	1台	环氧浇注干式变压器

（2）RCS-9400B-550微机励磁系统典型屏柜布置示意图：

  

（3）RCS-9400B-550 微机励磁系统典型原理接线示意图：

  

3.2.2        320MW推荐配置方案

RCS-9400B-320微机励磁系统是适用于320MW机组两机它励励磁方式的励磁系统，这里给出的是该系统的典型配置，仅供参考，具体的机组可以此为基础做针对性设计。

（1）RCS-9400B-320微机励磁系统典型配置表：

序号		设 备 名 称	规 格 / 型 号	数量	备    注
主励磁部分	1	主励磁调节器	PRC-ER (2*RCS-9410A)	1台	双通道（或多通道）
	2	主可控硅整流柜	PRC-SR (RCS-9420-1800)	4台	并行风道，强迫风冷、铝散热器可控硅整流柜
	3	主灭磁开关柜	PRC-BK (RCS-9431)	1台	安装灭磁开关一台
	4	主灭磁电阻及转子过电压柜	PRC-DR (RCS-9432)	1台	安装灭磁电阻一套 安装过电压保护一套
	5	辅助柜		1台	作为进线或其他辅助之用
自励恒压部分	1	自励励磁调节器	PRC-ER (2*RCS-9410A)	1台	双通道
	2	自励可控硅整流柜	PRC-SR (RCS-9420-600)	1台/ 2台	并行风道，强迫风冷、铝散热器可控硅整流柜
	3	自励灭磁柜	PRC-BK (RCS-9430)	1台	安装小灭磁开关一台
	4	自励励磁变压器	ZSCB9	1台	环氧浇注干式变压器

（2）RCS-9400B-320微机励磁系统典型屏柜布置示意图：

  

（3）RCS-9400B-320 微机励磁系统典型原理接线示意图：

  

3.2.3        220MW推荐配置方案

RCS-9400B-220微机励磁系统是适用于220MW机组两机它励励磁方式的励磁系统，这里给出的是该系统的典型配置，仅供参考，具体的机组可以此为基础做针对性设计。

（1）RCS-9400B-220微机励磁系统典型配置表：

序号		设 备 名 称	规 格 / 型 号	数量	备    注
主励磁部分	1	主励磁调节器	PRC-ER (2*RCS-9410A)	1台	双通道（或多通道）
	2	主可控硅整流柜	PRC-SR (RCS-9420-1800)	3台	并行风道，强迫风冷、铝散热器可控硅整流柜
	3	主灭磁开关柜	PRC-BK (RCS-9431)	1台	安装灭磁开关一台
	4	主灭磁电阻及转子过电压柜	PRC-DR (RCS-9432)	1台	安装灭磁电阻一套 安装过电压保护一套
	5	辅助柜		1台	作为进线或其他辅助之用
自励恒压部分	1	自励励磁调节器	PRC-ER (2*RCS-9410A)	1台	双通道
	2	自励可控硅整流柜	PRC-SR (RCS-9420-250×2)	1台	热管散热器 自冷双桥可控硅整流柜
	3	自励灭磁柜	PRC-BK (RCS-9430)	1台	安装小灭磁开关一台
	4	自励励磁变压器	ZSCB9	1台	环氧浇注干式变压器

（3） RCS-9400B-220微机励磁系统典型屏柜布置示意图：

 

（3）RCS-9400B-220 微机励磁系统典型原理接线示意图：

 

3.3        三机励磁系统

3.3.1        600MW推荐配置方案

RCS-9400C-600微机励磁系统是适用于600MW机组三机它励励磁方式的励磁系统，这里给出的是该系统的典型配置，仅供参考，具体的机组可以此为基础做针对性设计。

（1）     RCS-9400C-600微机励磁系统典型配置表：

序号		设 备 名 称	规 格 / 型 号	数量	备    注
控制部分	1	励磁调节器	PRC-ER (2*RCS-9410A)	1台	双通道（或多通道）
	2	可控硅整流柜	PRC-SR (RCS-9420 -600)	1台/2台	强迫风冷/自冷
	3	小灭磁柜	PRC-BK (RCS-9430)	1台	小容量灭磁系统
整流部分	1	二极管整流柜	PRC-SR (RCS-9421-3000)	3台	铝散热器、强迫风冷
	2	灭磁开关柜	PRC-BK (RCS-9431)	1台	安装大型灭磁开关一台
	3	灭磁电阻柜	PRC-DR (RCS-9432)	1台	安装灭磁电阻

（2）RCS-9400C-600微机励磁系统典型屏柜布置示意图：

 

（3）RCS-9400C-600微机励磁系统励磁系统原理图：

 

3.3.2        300MW推荐配置方案

RCS-9400C-300微机励磁系统是适用于300MW机组三机它励励磁方式的励磁系统，这里给出的是该系统的典型配置，仅供参考，具体的机组可以此为基础做针对性设计。

（1）RCS-9400C-300微机励磁系统典型配置表：

序号		设 备 名 称	规 格 / 型 号	数量	备    注
控制部分	1	励磁调节器	PRC-ER (2*RCS-9410A)	1台	双通道
	2	可控硅整流柜	PRC-SR (RCS-9420-600)	1台/2台	强迫风冷/ 自冷
	3	小灭磁柜	PRC-BK (RCS-9430)	1台	小容量灭磁系统
整流部分	1	二极管整流柜	PRC-SR (RCS-9421-2400)	3台	铝散热器、强迫风冷
	2	灭磁开关柜	PRC-BK (RCS-9431)	1台	安装大型灭磁开关一台
	3	灭磁电阻柜	PRC-DR (RCS-9432)	1台	安装灭磁电阻

（2）RCS-9400C-300微机励磁系统典型屏柜布置示意图：

 

（3）RCS-9400C-300 微机励磁系统典型原理接线示意图：

 

3.3.3        200MW推荐配置方案

RCS-9400C-200微机励磁系统是适用于200MW机组三机它励励磁方式的励磁系统，这里给出的是该系统的典型配置，仅供参考，具体的机组可以此为基础做针对性设计。

（1）RCS-9400C-200微机励磁系统典型配置表：

序号		设 备 名 称	规 格 / 型 号	数量	备    注
控制部分	1	励磁调节器	PRC-ER (2*RCS-9410A)	1台	双通道
	2	可控硅整流柜	PRC-SR (RCS-9420-250×2)	1台/2台	自冷热管散热
	3	小灭磁柜	PRC-BK (RCS-9430)	1台	小容量灭磁系统
整流部分	1	二极管整流柜	PRC-SR (RCS-9421-2400 或RCS-9421-1800)	2台/ 3台	铝散热器、强迫风冷
	2	灭磁开关柜	PRC-BK (RCS-9431)	1台	安装大型灭磁开关一台
	3	灭磁电阻柜	PRC-DR (RCS-9432)	1台	安装灭磁电阻

（2）RCS-9400C-200微机励磁系统典型屏柜布置示意图：

 

（3）RCS-9400C-200 微机励磁系统典型原理接线示意图：

 

3.3.4        135 MW推荐配置方案

RCS-9400C-135微机励磁系统是适用于1350MW及相当容量机组三机它励励磁方式的励磁系统，这里给出的是该系统的典型配置，仅供参考，具体的可以此为基础做针对性设计。

（1）RCS-9400C-135 微机励磁系统典型配置表：

序号		设 备 名 称	规 格 / 型 号	数量	备    注
控制部分	1	励磁调节器	PRC-ER (2*RCS-9410A)	1台	双通道
	2	可控硅整流柜	PRC-SR (RCS-9420-250×2)	1台	自冷热管散热
	3	小灭磁柜	PRC-BK (RCS-9430)	1台	小容量灭磁系统
整流部分	1	二极管整流柜	PRC-SR (RCS-9421-1800)	2台	铝散热器、强迫风冷
	2	灭磁开关柜	PRC-BK (RCS-9431)	1台	安装大型灭磁开关一台 开关电流：1600A~2500A
	3	灭磁电阻柜	PRC-DR (RCS-9432)	1台	安装灭磁电阻:1000KJ

（2）RCS-9400C-135 微机励磁系统典型配置屏柜布置示意图：

 

（3）RCS-9400C-135 微机励磁系统典型原理接线示意图：