大学毕业论文设计
50MW电站励磁系统
参数计算
《电气工程及自动化》2002级
目 录
1 2 2.1 2.2 2.3 3 3.1 3.2 4 5 6 6.1 6.2 7
发电机组参数 ........................................................................................................... 3 励磁变压器技术参数计算.......................................................................................... 3 二次侧额定线电压计算 ............................................................................................. 3 二次侧额定线电流计算 ............................................................................................. 4 额定容量计算 ........................................................................................................... 4 晶闸管整流元件技术参数计算................................................................................... 5 晶闸管元件额定电压的选择 ...................................................................................... 5 晶闸管元件额定电流的选择 ...................................................................................... 5 快速熔断器参数计算................................................................................................. 6 励磁电缆计算 ........................................................................................................... 7 灭磁及过压保护计算................................................................................................. 7 灭磁阀片计算 ........................................................................................................... 7 过电压保护计算........................................................................................................ 9 直流断路器计算........................................................................................................ 9
8 附录 12
1 发电机组参数
A. B. C. D. E. F.
额定容量（MVA）
58.8
额定功率因数（滞后） 0.85 额定电压（kV） 额定频率（Hz） 相数
10.5
50
3
空载励磁电压（V） 62
G. 额定负荷及功率因素下励磁电压（V） 164 H. I. J. K. L.
空载励磁电流（A） 592 额定负荷下励磁电流（A） 1065 励磁绕组绝缘的最高耐压（直流V） 1500 励磁绕组75?C的电阻（?） 0.1307 直轴瞬态开路时间常数T?do(s) 6.76
M. 直轴瞬态短路时间常数T?d(s) 1.82 N.
直轴同步电抗（Xd） 1.059
O. 直轴瞬态电抗（Xd’） 0.308
2 励磁变压器技术参数计算
2.1 二次侧额定线电压计算
励磁系统保证在机端正序电压下降到额定值的80％时，能够提供励磁系统顶值电压。励磁系统顶值电压为发电机额定容量时励磁电压的2.0倍。
A.
具体计算公式：
UfT2?KuUfN0.8?1.35?cos?min
式中：
Ku----电压强励倍数（?=10?时），取2.0倍（在80%UGN下）。
UfN-----发电机额定容量时励磁电压。
B. 针对本文设计发电机组：
UfT2?2.0?1640.8?1.35?cos10?fN=308V
综合考虑，取U
2.2 二次侧额定线电流计算
=360V
励磁系统保证当发电机在额定容量58.8MVA、额定电压和功率因素为0.85的励磁电流的1.1倍时，能够长期连续运行。
A.
具体计算公式：
I?K?I2fNfT23
式中：
K?IfN------裕度系数1.1。
-----发电机额定容量、额定电压和功率因素时励磁电流。
B. 针对本文设计发电机组：
IfT2?1.1?1065?23?956A
2.3 额定容量计算
SfT2?3UIfT2?10?3fT2?3?360?956?10?3?596KVA
取标准容量：630KVA
励磁变压器设计参数表：
额定容量 一次额定电压 二次额定电压 630KVA 10.5KV 360V
接线组别 型式
YD11 三相环氧浇注干式整流励磁变压器 3 晶闸管整流元件技术参数计算
3.1 晶闸管元件额定电压的选择
在1.1倍负荷运行温度下，晶闸管整流器所能承受的反向峰值电压不小于2.75倍励磁变压器二次侧最大峰值电压。
A.
晶闸管反向重复峰值电压具体计算公式：
URRM?K2UfN
式中：
K-------电压裕度系数，取2.75；
UB.
fN------励磁变压器二次侧线电压。
针对本文设计发电机组：
URRM?KU2UfN?2.75?2?360?1400V
取：URRM?2600V
3.2 晶闸管元件额定电流的选择
晶闸管整流装置采用三相全控桥式结构，满足发电机各种工况下（包括强励）对励磁系统的要求。晶闸管整流桥并联支路数按(n－1)原则考虑冗余，即一桥故障时能满足包括强励在内的所有功能，二桥故障时能满足除强励外所有运行方式的要求。
A.
针对本文设计发电机组：
单桥运行满足额定容量励磁电流的1.1倍时，单桥输出为： 1.1?1065?1172A
双桥并联运行满足发电机额定容量励磁电流2.0倍强励能力时，单桥输出为：