由于无刷励磁对旋转二极管的要求很高,目前能够提供用于大型发电机无刷励磁的旋转二极管厂家世界上屈指可数,所以无刷励磁系统的成本远高于静止励磁,加之旋转二极管国产化进程极其缓慢,使得国内采用无刷励磁的大型发电机用户长期依耐进口旋转二极管组件,导致建设初期投入和备件采购成本很高,基于以上原因近几年国内大型发电机用户采用静止励磁的比例越来越高。
静止励磁系统设计制造技术:
静止励磁系统的设计制造技术已经比较成熟,国外大型公司在这个方面已经走在2299威尼斯的前面,如ABB、GE等公司的静止励磁系统在热核发电机组上已经取得比较多的应用,如台湾龙门、浙江三门、山东海阳等核电项目,国内常规百万等级热能发电机几乎全部采用静止励磁系统。通过自主创新设计,国内相关企业也在静止励磁系统的设计开发制造上取得了一定的成绩,常规百万等级热能发电机少数项目已经采用国产静止励磁系统。
励磁系统作为一个电力电子部件的电气集成控制系统,基本控制原理已经成熟,其发展趋势是向模块化、标准化和通用化发展,各家公司用于系统中关键的励磁变压器、可控硅部件、灭磁开关、灭磁电阻等基本都是通过全球采购的方式,采用国外知名公司的标准产品,从技术上分析国产静止励磁系统并不存在设计制造的困难,可以满足核电机组的使用要求。
无刷励磁系统设计制造技术:
国内自行设计制造的无刷励磁系统应用项目并不多,少量引进机型应用在600MW及以下常规机组上。近年以来,国产常规30万等级以上的热能发电机几乎全部采用静止励磁系统。据了解,国内厂家没有独立设计制造过应用在20万等级以上热能发电机的无刷励磁系统。核电发电机上配套的无刷励磁系统均为国外技术。
无刷励磁系统在励磁机的调节控制规律和静止励磁系统相比没有太大差距,相当于是小功率的静止励磁系统。无刷励磁的设计制造难点在旋转整流盘,由于对旋转二极管的要求很高,目前能够提供用于大型发电机无刷励磁的旋转二极管组件厂家世界上屈指可数而且价格昂贵,导致建设初期投入和备件采购成本很高,加之无刷励磁系统具有的一些系统结构和性能上不可避免的缺陷,使得无刷励磁系统的应用并不普及。
励磁变压器的设计制造技术:
干式励磁变压器采用环氧树脂浇注干式励磁变压器,变压器由三个单相变压器连接而成,绝缘等级为H级发热按照F级考核,变压器高、低压侧装设电流互感器并带有外罩,外罩上设置与封闭母线相连的法兰盘,变压器采用自然冷却考虑但配置备用冷却风机,在安装方式上原则采用户内安装。干式励磁变压器的外形体积和尺寸较同容量的油浸式励磁变压器相比要大得多,对设备的安置布置带来较多的不便。
国内知名励磁变压器厂家,通过对励磁系统整流谐波的量化分析计算,谐波电流对变压器附加损耗、热点温升噪声的影响;一、二次回路之间屏蔽结构研究和技术参数考核验证;单相大容量励磁整流变压器以及组成三相的励磁变压器组的设计、制造及试验技术研究;测量与保护用电流互感器的选择与安装布置等方面的研究已经取得了很好的成果,在核电静止励磁系统上已经取得了供货业绩。