勵(lì)磁阻容吸收回路燒毀分析及處理

陳 磊，曾東京

（湖南澧水流域水利水電開發(fā)有限責(zé)任公司，湖南 長(zhǎng)沙 410004）

在發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)可控硅整流裝置運(yùn)行過(guò)程中，晶閘管從導(dǎo)通到阻斷會(huì)產(chǎn)生換向過(guò)電壓，其尖峰易導(dǎo)致晶閘管的反向擊穿。為了抑制晶閘管關(guān)斷過(guò)電壓，常常在晶閘管兩端并接阻容保護(hù)，即電阻和電容串聯(lián)后并聯(lián)于可控硅兩端。某電廠勵(lì)磁裝置采用兩個(gè)全控整流橋，其中阻容保護(hù)電容采用華超電力電容，其容量Cn：1μF，耐壓Un：1.5k AC，電阻采用上海靈歐RXQ-400W-25型無(wú)感電阻。在運(yùn)行過(guò)程中電容被擊穿、電阻被燒毀（見圖1），該電廠已經(jīng)連續(xù)兩次發(fā)現(xiàn)該問(wèn)題。

圖1 整流柜電阻燒毀圖片

1 事故原因分析

針對(duì)該故障現(xiàn)象，初步分析為廠家阻容參數(shù)設(shè)計(jì)不合理，電容器選型不合格，電阻選擇也不合格。

1.1 晶閘管整流橋并聯(lián)阻容保護(hù)計(jì)算

該電廠機(jī)組額定勵(lì)磁電流Ifn：1 150 A，勵(lì)磁變?nèi)萘縎T：1 280 kVA，變比：13 800/690，低壓側(cè)電壓U2：690 V，短路阻抗UK：5.83。

查晶閘管數(shù)據(jù)表，對(duì)于該機(jī)組額定勵(lì)磁電流Ifn=1 150 A按通態(tài)電流。

查可控硅廠家曲線如圖2，按VRM/VR=1.4曲線，得Qrr/（CS×Vr）≈1。

圖2 可控硅曲線

計(jì)算得：C s=2 000/980≈2μFVRM反向最大電壓。

此時(shí),曲線中1≤Rs2×Cs/L s≤4。

經(jīng)上述計(jì)算，電容容量和電阻阻值均符合要求。

1.2 電容的選型

該廠勵(lì)磁裝置阻容保護(hù)電容采用華超電容，其容量Cn：1μF，耐壓Un：1.5 k AC，該電容為箔式電容，介質(zhì)為液體，擊穿后電極短路，而且耐壓值為1 500 VAC，勵(lì)磁變二次側(cè)額定電壓為690 VAC，其耐壓值為額定電壓的2.2倍，按4～5倍額定電壓選擇為宜。

1.3 電阻的選型

該廠勵(lì)磁裝置阻容保護(hù)電阻選用上海靈歐RXQ-400W-25型無(wú)感電阻，電阻選擇合適。

2 事故處理

經(jīng)上述分析，該電廠對(duì)勵(lì)磁裝置的電容重新選型，最終確定電容IXYS型號(hào)為E62.F10-102B2W金屬薄膜化電容，耐壓值為2 700 VAC，容量為1μF，有一定的自愈能力。更換電容后，勵(lì)磁裝置運(yùn)行穩(wěn)定，經(jīng)過(guò)幾個(gè)檢修周期的檢驗(yàn)，未發(fā)現(xiàn)電容擊穿、電阻燒毀現(xiàn)象。

3 結(jié) 語(yǔ)

阻容保護(hù)目前仍是晶閘管過(guò)壓保護(hù)中最簡(jiǎn)單，應(yīng)用最普遍的一種過(guò)電壓保護(hù)。本文通過(guò)對(duì)阻容保護(hù)回路參數(shù)的合理性計(jì)算，電容電阻選型分析得出某勵(lì)磁廠家對(duì)阻容保護(hù)電容器的選擇存在一定的問(wèn)題，更換電容型號(hào)后，提高了該電廠勵(lì)磁裝置的穩(wěn)定性，降低了晶閘管被擊穿的可能性。