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旋转励磁整流模块的国产化

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成果主要完成人

林 枫、俞立凡、程 亮、杨 君、谢云明、张 波、仲锴强、张晓宇

项目概况

在燃机和发电机采用进口设备的初期,公司依靠先进的设备取得了良好的经济效益和节省设备检修的费用,但随着设备运行时间的增长和设备老化的程度的加深,进口设备频繁出现故障而需要进行检修,然而因为进口备件的特殊性(时效、成本),使得维修难以快速进行,也阻碍了公司的正常生产。因此,随着对进口设备的熟悉和掌握,积极依靠自己的技术力量对进口设备进行国产化是大势所趋。 具体通过投产以来机组进口设备检修的遇到的问题,总结出进口设备备件存在的问题主要有: 价格偏高,导致在进行设备维修的所需的成本也比较高; 进口备件采购的周期,燃机及其附属系统大多所使用的进口备件多来源于美国、德国等西方国家,若生产中刚出现问题需要更换备件时,采购运输就需要很长一段时间,而且有时因设备更新换代而导致难以供应; 进口渠道的复杂,因公司采购渠道的原因,涉及燃机进口设备的采购需要经过通华转接GE在进行采购,中间多流转好几个中间商; 缺乏必要的维修技术。因所用设备属进口设备,以及对设备的了解不足,导致缺乏足够的技术进行维修; 技术语言障碍。一般来说进口设备备件说明书和相关资料多为本国语言或英语,对于公司内大多数技术人员来说,阅读有些难度,因此在维修时控油资料却读不懂; 进口设备的保养。因为缺乏对进口备件的了解,导致进口设备出现问题时才能发觉,不能提前发觉或中途保养。 基于上述问题,当进口设备出现问题时,我们不应只想到直接跟厂家采购备品,还应多一条思路:这件设备或器件能不能国内生产或替换,即国产化? 主要原理。 发电机旋转励磁原理,旋转励磁的转子回路(同轴旋转部分)主要包含以下几个部分:交流励磁机的转子线圈(提供励磁的主电源)、旋转整流器(将交流转换成直流,一般为三相桥式整流)、发电机转子回路绝缘监测保护装置(本机安装在旋转部分,通过电磁感应输出信号;也有通过电刷引出发电机转子电压,在外监测)、发电机转子线圈。 根据设备厂家资料,此整流器模块与常规整流模块不同。常规整流桥为6个二极管组成三相桥式整流,每个二极管再串接一个快速熔断器保护。 本模块采用2只整流二极管串联冗余,代替常规的1个二极管模块(见图3);每只二极管容量能满足发电机整个输出量。这提供了100%的二级管冗余度,使得励磁机在有一半二极管不运行的情形下便可传递发电机的整个输出。当然,这样的冗余是指发生一个模块中的1个二极管短路损坏时,机组可以继续运行;若损坏的二极管是开路时,则机组不能正常运行。另外,常规的二极管阻容保护(二极管在关断瞬间利用电容二端电压不能突变,来保护二极管反向电压不超压;二极管在导通瞬间利用电阻限流,来保护二极管瞬间不过流),这里采用特殊的二极管特性和缓冲电路来抑制工作过程中出现的尖峰电压。即:只装缓冲电容,未设限流电阻(因整流二极管的电极为面接触型,电流分散;若为晶闸管可控整流则必须设置限流电阻,因晶闸管的电极为点接触型,电流聚集)。 下沙公司的旋转励磁整流模块的国产化在发电机旋转励磁技术领域,最大的创新点是:破解了旋转励磁整流模块的进口技术黑匣子,并能推算出各元件的功能及参数计算整定;特别是其双整流二极管的串联使用,是替代目前标准的二极管+快速熔断器方式的一种优化趋势,它具有极大的升级换代优势。 它共有2类:正极型、负极型,均在本公司的2号燃机机组上试用了近2年,一直安全、稳定,则其可靠性得以验证。且它的各类电气试验参数均符合要求,个别参数还优于标准。故:此旋转励磁整流模块国产化成功,值得推广。