[发明专利]燃机电厂启动中消除发电机中性点回路谐振的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃机电厂启动过程中消除发电机中性点回路谐振的方法及装置。属于发电工业设备技术领域。

背景技术

大型燃机电厂在我国属于新型企业，对于其设计、安装我国并没有成熟经验，很多附属设备的设计安装都是参照传统的燃煤电厂进行。其中在发电机中性点回路就直接采用了燃煤电厂的设计。在传统燃煤电厂中，发电机的频率是不变的50Hz。LNG调峰电厂中，由于SFC是静态变频设备，燃机启动是发电机采用变频电动机无级变速的方式运行，在启动过程中，发电机承受从0Hz至33.3Hz变频电源的拖动，当电压互感器的电感与发电机、电缆等对地分布电容构成的LC谐振回路的固有谐振频率与SFC启动过程中的某时刻的输出频率(或分频、或倍频)相等时，在电压互感器等回路中就会发生并联谐振现象。谐振电压的大小和LC回路的品质因数Q有关，因铁磁谐振电压很高，在电压互感器中的瞬态过电压会造成瞬间磁饱和现象，因此，谐振电压波形又会是非线性的，所以又有高次谐波产生。因高次谐波具有很强的穿透能力，其破坏性很大，使电动机发生周期性转速变动和振动，影响输出效率并发出噪声。另外，发动机铜损和铁损将增加，甚至出现过热现象，缩短使用寿命。

发明内容

本发明的目的之一，是为了解决上述现有技术问题，提供一种燃机电厂启动过程中消除发电机中性点回路谐振的方法。

本发明的目的之二，是为了解决上述现有技术问题，提供一种燃机电厂启动过程中消除发电机中性点回路谐振的装置。所述装置具有结构简单、安全可靠，可消除发电机谐振情况，确保设备安全运行的特点。

本发明的目的之一可以通过以下技术方案达到：

燃机电厂启动过程中消除发电机中性点回路谐振的方法，其特征在于：

1)在电机中性点回路中增加回路电阻，具体是在电机中性点的LC串联谐振回路中串入消谐装置，以吸收能量的方法阻止发生谐振；

2)串入LC串联谐振回路中的消谐装置具有高容量非线性电阻器结构，具有消除或阻尼由电压互感器引起的铁磁谐振，避免电压互感器内、外绝缘击穿、放电的功能；可限制系统在单相接地或弧光接地时流过互感器绕组的过电流，避免电压互感器烧毁；可以限制电压互感器铁磁谐振。

本发明的目的之一还可以通过以下技术方案达到：

进一步地，串接在LC串联谐振回路中的消谐装置为非线性电阻消谐阻尼结构，安装在电压互感器的一次绕组上，能有效抑制间隙性弧光接地时流过绕组的过电流；限制系统单相接地消失时在一次绕组回路中产生的涌流；防止设备损坏。

进一步地，在发电机1PT、2PT的中性点各加装一套消谐装置，发电机1PT、2PT的中性经过消谐装置后接地，并在消谐装置的高、低压之间并联旁路开关；通过并联旁路开关使消谐装置与发电机中性点刀闸联动，实现消谐装置自动“投入”或“退出”；当发电机中性点刀闸分闸(起机)时，联动消谐装置投退开关分闸，投入消谐装置；当发电机中性点刀闸合闸(起机后)时，联动消谐器投退开关合闸，退出消谐装置。

本发明的目的之二可以通过以下技术方案达到：

燃机电厂启动过程中消除发电机中性点回路谐振的装置，其结构特点在于：包括消谐器和真空接触器，消谐器的输入端之一与发电机中性点连接、输出端接地，形成第一消谐回路，消谐器的输入端之二与发电机另一中性点连接、输出端接地，形成第二消谐回路，真空接触器的第一对常开触点连接到消谐器的两端，第二对常开触点连接到另一消谐器的两端。所述真空接触器触点与发电机中性点刀闸联动。

进一步地，所述消谐器包括外接高压电缆、密封盖、高压绝缘外套和底座，所述高压外套腔体上设有限流熔丝，限流熔丝上端连接着导电极，导电极通过密封盖用导线连接着外接高压电缆，腔体的下部设有两组限流元件，两组限流元件下端均连接着接地电极，上端均用导线连接限流熔丝，限流熔丝和限流元件与高压绝缘外套之间的空隙处填充石英砂，高压绝缘外套的顶端压装着密封盖，高压绝缘外套的底部安装着底座，底座上设有安装孔。

进一步地，所述两组限流元件采用可控硅材料，每组四只5KW 200A可控硅用可控硅链组成；所述两组限流元件的其中一组的工作电流方向为导电极流向接地电极，另一组的工作电流方向为接地导流向导电极。

本发明具有如下突出的有益效果：