CN209642579U - 燃气轮机启动励磁系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种燃气轮机启动励磁系统，涉及燃气发电领域。包括：依次连接的启动励磁电源开关、工作励磁电源开关、励磁变压器、励磁开关和功率单元，功率单元还分别与励磁调节器和转子线圈连接，励磁调节器还与发电机连接作为输出端，工作励磁电源开关和输出端之间还依次连接有发电机出口开关和主变压器，转子线圈为发电机提供工作磁场；还包括：在发电机出口开关和工作励磁电源开关之间依次连接的静态变频启动装置电源开关和静态变频启动装置。本实用新型提供的启动励磁系统，不仅能满足燃气机组启动时的常规要求，还具有系统结构简单、运行方式较为灵活、相对安全可靠的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃气发电领域，尤其涉及一种燃气轮机启动励磁系统。
背景技术
近年来，燃气轮机在天然气发电市场的应用也越来越广泛，为优化能源结构、促进节能减排、缓解电力供需矛盾、确保电网安全稳定发挥了重要作用。
目前，现有燃气轮机启动励磁系统结构主要有两种，一种是自并励方式，一种是他励方式，这两励磁系统结构的启动励磁系统都需要同时具备启动励磁变压器和励磁变压器，导致启动励磁启动系统的结构复杂，增加了机组建设成本和改造成本。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种燃气轮机启动励磁系统。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：
一种燃气轮机启动励磁系统，包括：
依次连接的启动励磁电源开关、工作励磁电源开关、励磁变压器、励磁开关和功率单元，所述工作励磁电源开关的另一端连接在发电机与输出端之间，所述功率单元还分别与励磁调节器和转子线圈连接，所述励磁调节器还与发电机连接作为输出端，所述工作励磁电源开关和所述输出端之间还依次连接有发电机出口开关和主变压器，所述转子线圈为所述发电机提供工作磁场；
还包括：在所述发电机出口开关和所述工作励磁电源开关之间依次连接的静态变频启动装置电源开关和静态变频启动装置，所述静态变频启动装置在所述发电机出口开关的下口与所述发电机出线连接。
本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的启动励磁系统，不仅能满足燃气机组启动时的常规要求，实现现有启动励磁系统的全部功能，包括：配合燃气启动装置完成机组的启动冲转、高盘冷却、离线水洗等任务，还能配合机组完成空载励磁试验、发变组短路试验。本实用新型提供的启动励磁系统省掉了传统的启动励磁变，具有系统结构简单、运行方式较为灵活、相对安全可靠的优点。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
附图说明
图1为本实用新型燃气轮机启动励磁系统的实施例提供的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1所示，为本实用新型燃气轮机启动励磁系统的实施例提供的结构示意图，该启动励磁系统包括：
依次连接的启动励磁电源开关101、工作励磁电源开关102、励磁变压器103、励磁开关104和功率单元105，所述工作励磁电源开关102的另一端连接在发电机108与输出端之间，所述功率单元105还分别与励磁调节器106和转子线圈107连接，所述励磁调节器106还与发电机108连接作为输出端，所述工作励磁电源开关102和所述输出端之间还依次连接有发电机出口开关111和主变压器112，所述转子线圈107为所述发电机108 提供工作磁场；
还包括：在所述发电机出口开关111和所述工作励磁电源开关102之间依次连接的静态变频启动装置电源开关113和静态变频启动装置114，所述静态变频启动装置114在所述发电机出口开关111的下口与所述发电机108 出线连接。
其中，功率单元105是使用功率电力电子器件进行整流、滤波、逆变的高压变频器部件，例如，可以选用型号为N880CH30的功率单元。
励磁变压器103的型号可以为TOSHIBA4890kVA 20/0.86kV，其具有2 个接线端，一个接线端与启动励磁电源开关101的触点连接，另一个接线端与励磁开关104的触点连接，励磁调节器106可以选择三菱MEC5000型，可以与励磁调节器106机柜后的接线端子连接，其中，功率单元105与励磁调节器106的输入端连接，发电机108与励磁调节器106的输出端连接。
需要说明的是，静态变频启动装置用于在机组启动的初期为机组提供外力，推动机组的转子达到一定转速，为机组点火，使机组转速上升到燃机自持转速，让机组顺利启动，通常可以由组合断路器(刀闸)、隔离变压器、整流器和逆变器等组成。
例如，静态变频启动装置114的型号可以为AZ22580，输入端与静态变频启动装置电源开关113连接，输出端与发电机108出线连接。
本实施例提供的启动励磁系统，不仅能满足燃气机组启动时的常规要求，实现现有启动励磁系统的全部功能，包括：配合燃气启动装置完成机组的启动冲转、高盘冷却、离线水洗等任务，还能配合机组完成空载励磁试验、发变组短路试验。本实施例提供的启动励磁系统省掉了启动励磁变，具有系统结构简单、运行方式较为灵活、相对安全可靠的优点。
可选地，在一些实施例中，启动励磁电源开关101连接有厂用6kV电源。
可选地，在一些实施例中，励磁调节器106与发电机108之间还连接有电流互感器109，电流互感器109用于为励磁调节器106提供互感电流，励磁调节器106和发电机108之间还通过电压互感器110连接，电压互感器110 用于为励磁调节器106提供互感电压。
可选地，在一些实施例中，功率单元105和转子线圈107之间还连接有 220V的直流电源。
可选地，在一些实施例中，静态变频启动装置电源开关113连接有厂用 6kV电源。
下面对该启动励磁系统的工作流程进行说明。
首先，当机组正常启动时，合入静态变频启动装置电源开关113，由静态变频启动装置114提供驱动力，由启动励磁电源开关101、励磁变压器103、励磁开关104和功率单元105通过励磁调节器106控制以他励方式提供工作磁场，让发电机108变为同步电动机运转。
然后，在静态变频启动装置114、励磁调节器106协同控制下，机组完成升速、吹扫、点火、冲转任务，在达到机组自持转速时退出，然后由机组驱动力将转速升到3000转/分左右。
然后，机组转速保持3000转/分左右，具备励磁升压条件，由DC220V 电源作为初始励磁，由工作励磁电源开关102、励磁变压器103、励磁开关 104和功率单元105通过励磁调节器106控制以自并励方式提供工作磁场，将发电机机端电压升至额定电压，然后机组具备条件并网运行。
应理解，启动励磁电源开关101、工作励磁电源开关102互为闭锁，正常运行时只能一个开关在合闸位置。
机组正常运行时可以以他励方式运行、也可以以自并励方式运行。
励磁调节器106通过启动励磁电源开关101、工作励磁电源开关102状态自动切换励磁控制方式。
在要求发电机作为调相机的特殊工况下，要求静态变频启动装置114的设计容量能满足将发电机驱动到3000转/分左右。
励磁变容量足够满足进行发电机励磁试验、短路试验要求。
可选地，以上设备还可以顺控接入机组分散控制系统DCS，由DCS控制配合机组完成机组启动任务。
应理解，以上各实施例中涉及的部件均为现有部件，本实用新型未对上述各个部件的具体结构作出改进。
可以理解，在一些实施例中，可以包含如上述各实施例中的部分或全部可选实施方式。
在本说明书的描述中，参考术语“实施例一”、“实施例二”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体方法、装置或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。
在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、方法、装置或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种燃气轮机启动励磁系统，其特征在于，包括：依次连接的启动励磁电源开关(101)、工作励磁电源开关(102)、励磁变压器(103)、励磁开关(104)和功率单元(105)，所述工作励磁电源开关(102)的另一端连接在发电机(108)与输出端之间，所述功率单元(105)还分别与励磁调节器(106)和转子线圈(107)连接，所述励磁调节器(106)还与发电机(108)连接作为输出端，所述工作励磁电源开关(102)和所述输出端之间还依次连接有发电机出口开关(111)和主变压器(112)，所述转子线圈(107)为所述发电机(108)提供工作磁场；
还包括：在所述发电机出口开关(111)和所述工作励磁电源开关(102)之间依次连接的静态变频启动装置电源开关(113)和静态变频启动装置(114)，所述静态变频启动装置(114)在所述发电机出口开关(111)的下口与所述发电机(108)出线连接。
2.根据权利要求1所述的燃气轮机启动励磁系统，其特征在于，所述启动励磁电源开关(101)连接有厂用6kV电源。
3.根据权利要求1所述的燃气轮机启动励磁系统，其特征在于，所述励磁调节器(106)与所述发电机(108)之间还连接有电流互感器(109)，所述电流互感器(109)用于为所述励磁调节器(106)提供互感电流，所述励磁调节器(106)和所述发电机(108)之间还通过电压互感器(110)连接，所述电压互感器(110)用于为所述励磁调节器(106)提供互感电压。
4.根据权利要求1所述的燃气轮机启动励磁系统，其特征在于，所述功率单元(105)和所述转子线圈(107)之间还连接有220V的直流电源。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的燃气轮机启动励磁系统，其特征在于，所述静态变频启动装置电源开关(113)连接有厂用6kV电源。
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