發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)

1、LP -13可控硅勵(lì)磁屏說(shuō)明書(shū)一、概述（一本裝置的特點(diǎn)和用途本裝置是由晶體管、大功率硅整流元件和可控硅整流元件等半導(dǎo)體器件以及勵(lì)磁變壓器 （或幅繞組 或 勵(lì)磁變流器等器件組成的靜止式半導(dǎo)體勵(lì)磁裝置。它反應(yīng)靈敏，調(diào)節(jié)速度快，可靠性高，動(dòng)態(tài)性能好，用它作為同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁設(shè)備，對(duì)提高發(fā)電機(jī)運(yùn)行的可靠性和 穩(wěn)定性以及對(duì)提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性都會(huì)起很好作用。由于它沒(méi)有旋轉(zhuǎn)部件，因此不但在制造方面，而且在安裝、使用及維護(hù)方面都帶來(lái)很大方便。本裝置除勵(lì)磁變壓器VLY）,勵(lì)磁變流器VLL ）、電壓互感器VYH ）、電流互感器VLH ）夕卜，其余零部件 均裝在 勵(lì)磁屏VLP）內(nèi)。屏內(nèi)裝有整流橋，自動(dòng)控制系統(tǒng)

2、和保護(hù)設(shè)施。組成整流橋的大功率整流元件均做成抽屜式，易于更換。 勵(lì)磁調(diào)節(jié)器LT LHc組成。采用哪一種勵(lì)磁方式，由用戶選擇。V本電站選擇后一種勵(lì)磁方式）本裝置只要更換勵(lì)磁變壓器及勵(lì)磁變流器，即可組成一定范圍內(nèi)不同等級(jí)的勵(lì)磁電壓和勵(lì)磁電流的各種勵(lì)磁設(shè)備。因此，各種中小型同步發(fā)電機(jī)組均可采用本裝置作為勵(lì)磁設(shè)備。當(dāng)發(fā)電機(jī)單機(jī)運(yùn)行時(shí)，它能隨負(fù)荷等變 化，自動(dòng)調(diào)節(jié) 發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，維持發(fā)電機(jī)端電壓的穩(wěn)定。當(dāng)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，能使機(jī)組的無(wú)功功率獲得穩(wěn)定的合理的分配。當(dāng)發(fā) 電機(jī)故障時(shí)能提供較高的強(qiáng)勵(lì)磁能力。V二）主要技術(shù)數(shù)據(jù)1、額定輸入電壓和電流：由發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓和勵(lì)磁電流以及勵(lì)磁方式而定。2、額定輸出電

3、壓和電流：由發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓和勵(lì)磁電流而定。3、電壓調(diào)整率 v：在發(fā)電機(jī)的負(fù)載從空載到額定負(fù)載，功率因數(shù)從0.6滯后）到1的三相對(duì)稱負(fù)載，原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速保持額定，調(diào)差電阻為零的情況下，本裝置保證發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)整率 v在土 3%以內(nèi)。4、強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)：1.8o5、調(diào)差系數(shù)S: S為-59廣+5%6、電壓調(diào)節(jié)范圍：本裝置在發(fā)電機(jī)空載時(shí)，能使電壓從 0. 81. lUfe范圍平滑調(diào)節(jié)。8控制輸入量：1 ）電壓：取自電壓互感器YHV發(fā)電機(jī)額定電壓Ufe/105V , Y/yO ）的副邊，電壓值為三相交流電壓3*10 5v 2）電流：取自電流互感器Lha、LhcV發(fā)電機(jī)額定電流lFe/5A）的副邊，電流值為2*5

4、A。V三）使用條件1）海拔高度低于1000M；2）環(huán)境溫度：-20C+40 C;3）相對(duì)濕度不大于85%溫度為20C土 5 C時(shí)測(cè)量）；4）安裝于戶內(nèi)，周圍介質(zhì)中不含有導(dǎo)電、易燃易爆以及對(duì)金屬和絕緣有腐蝕性的氣體；或機(jī)組轉(zhuǎn)速到達(dá)95%ne 時(shí)，轉(zhuǎn)速繼電器的觸點(diǎn)nj2閉合自動(dòng)起勵(lì)）；接觸器 2JC得電吸合，它串在可控硅元件1SCR和3SCR控制極 與二極管41D、42DZ間的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，這樣由剩磁 建立的發(fā)電機(jī)電壓將通過(guò)LY降壓后送到可控橋，經(jīng)38D、40D、41D、42D組成的單相橋 式不控整流橋整流后，使1SCR及3SCR的控制機(jī)流襯一伽片由流.伸1ACR、3SCR S誦.慶I而向 發(fā)電機(jī)

5、勵(lì)磁繞組提供勵(lì)磁電流，使發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流得 到增加，發(fā)電機(jī)電壓迅速升高，當(dāng)?shù)竭_(dá)70%Uf e時(shí)，電壓 繼電器YJ動(dòng)作，它的常閉點(diǎn)斷開(kāi)2JC的電源，使2JC 析放，切除了起勵(lì)回路，發(fā)電機(jī)電壓自行穩(wěn)定在整定值（額定電壓 上。如發(fā)電機(jī)剩磁不夠，無(wú)法起勵(lì)建壓，則需拉入一 個(gè)起勵(lì)電源ED,電壓為12V左右，可以是蓄電池或整流 裝置輸出的直流電源，也可用幾節(jié)干電池每節(jié)1.5V）串聯(lián)使用，這樣當(dāng)起勵(lì)時(shí)接觸器 2JC閉合后，ED便經(jīng)49D向勵(lì)磁繞組提供一起勵(lì)電流，同時(shí)還向 觸發(fā)系統(tǒng)提供一工作電源，使它能在較低的機(jī)端電壓下向可控硅發(fā)出脈沖，使可控硅投入工作，利于電壓的建立。4、滅磁回路所謂滅磁就是把轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組

6、的磁場(chǎng)能量盡快地減弱到盡可能小的程度，由于勵(lì)磁繞組具有很大的電感 ,當(dāng)滅磁開(kāi)關(guān)MK跳開(kāi)時(shí)，將會(huì)在勵(lì)磁繞組自動(dòng)接入到滅磁電阻RM上去，使磁場(chǎng)中儲(chǔ)存的能量迅速消耗掉，以縮短滅磁時(shí)間。滅磁回路由滅磁電阻RM和續(xù)流二極管37D組成。5、續(xù)流二極管二極管37D并聯(lián)在勵(lì)磁繞組的兩端，供勵(lì)磁繞組釋放磁場(chǎng)能量用。使可控硅在整流電源電壓進(jìn)入負(fù)半周后能迅速關(guān) 斷，防止可控硅失控。因此要求37D的正向壓降越小越好，一般應(yīng)小于0.5V伏，有可能用兩只二極管并聯(lián)使用效果更好。二）信號(hào)控制系統(tǒng)及監(jiān)視測(cè)量系統(tǒng)參看圖P13. 000. 000A控制信號(hào)系統(tǒng)圖及P13. 001. 500前門(mén)裝配圖。1、信號(hào)系統(tǒng)信號(hào)有燈光及音響

7、兩種，本裝置只裝設(shè)燈光信號(hào)，音響信號(hào)由用戶裝設(shè)。1XD :滅磁指示燈，紅色。當(dāng) 滅磁開(kāi)關(guān)MK合上后發(fā)亮。2XD :勵(lì)磁指示燈，紅色。當(dāng)滅磁開(kāi)關(guān)MK合上后發(fā)亮。3XD :風(fēng)機(jī)故障信號(hào)燈，紅色。當(dāng)自動(dòng)開(kāi)關(guān) ZK因過(guò)載或短路跳開(kāi)后，屮間繼電器 2ZJ斷開(kāi)風(fēng)機(jī)失去電源 停轉(zhuǎn)后，該指示燈發(fā)亮。16XD由用戶裝在屮控室或其他合適的地方）。4XD :風(fēng)機(jī)運(yùn)行指示燈，綠色。風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)亮。5XD :欠勵(lì)信號(hào)燈，紅色。當(dāng)勵(lì)磁電流低于整定值時(shí)，欠勵(lì)繼電器QLJ吸力不足而析放。其常閉觸點(diǎn)接通了該指示燈的電路，使其發(fā)亮。欠勵(lì)還有一音響信號(hào)，通過(guò)中間繼電器 6ZJ實(shí)現(xiàn)，由用戶裝設(shè)）6XD及7ZD :勵(lì)磁調(diào)節(jié)電位器W

8、lt轉(zhuǎn)動(dòng)到達(dá)電阻最大值時(shí)，6XD亮。微動(dòng)開(kāi)關(guān)1WK動(dòng)作，切斷SD的電源,避免過(guò)調(diào)而 損壞電位器Wlto8XD :控制電源變壓器IB、2B、3B組裝成電源插件）屮，某一相失去電源時(shí)，8XD即發(fā)亮。9XD、10XD、11XD :快速熔斷器正常工作信號(hào)燈，黃色。當(dāng)1KRD熔斷時(shí)9XD12XD ）熄滅，當(dāng)2KRD熔斷時(shí)10XD13XD ）熄滅，當(dāng)3KRD ）熔斷時(shí)UXD14XD ）熄滅。12XD14XD由用戶裝設(shè)在屮控室或其他適當(dāng)?shù)牡?方，勵(lì)磁屏端子排上裝設(shè)有引出線。15XD :電位器Wlt的調(diào)節(jié)信號(hào)，當(dāng)SD拖動(dòng)Wlt轉(zhuǎn)動(dòng)到整定電阻值時(shí)，微動(dòng)開(kāi)關(guān)3WK閉合，15XD發(fā)亮，如在此值下起 勵(lì)建壓發(fā)電機(jī)的機(jī)

9、端電壓將為空載額定電壓，移動(dòng)3WK的位置，可以改變Wlt的電阻整定值。2、操作電源電壓伺服電動(dòng)機(jī)SD,指示燈6XD、7XD、15XD采用交流220V,風(fēng)機(jī)FJ采用交流380V其余的指示燈及電器8 XD除外）均 采用直流110V或220V,采用哪一種電壓等級(jí)由用戶決定。各種電器電壓等級(jí)也隨之變動(dòng)。3、滅磁開(kāi)關(guān)MK的操作1）手動(dòng)：通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)1HK實(shí)現(xiàn)MK的合”或 斷”1秒，因而時(shí)間繼電 器1SJ的延時(shí)觸點(diǎn)動(dòng)作時(shí)間應(yīng)整定1秒如MK在1秒鐘還合不上，即切斷其合閘線圈的電源，避免燒毀。因此在操作滅磁開(kāi)關(guān)前，應(yīng)先檢查1SJ的延時(shí)動(dòng)作時(shí)間是否符合w 1秒的要求，但又不能太短，否則會(huì)合不上。B、跳MK把連接

10、片1LP接在接線柱上，跳油開(kāi)關(guān)時(shí)DLl-2）閉合，MK的跳閘線圈MK得電動(dòng)作，跳開(kāi)MK另外當(dāng)線路出現(xiàn)故障使發(fā)電機(jī)進(jìn)行強(qiáng)勵(lì)時(shí)，如強(qiáng)勵(lì)時(shí)間超過(guò)規(guī)定值即時(shí)間繼電器2SJ的延時(shí)動(dòng)作時(shí)間）貝u 2SJ5-6）閉合，跳閘線圈MK得電也會(huì)跳開(kāi)MK 2SJ的動(dòng)作時(shí)間為15-30秒，由電站整定。同理，當(dāng)發(fā)電機(jī)出 現(xiàn)過(guò)壓時(shí)，中間繼電器1ZJ動(dòng)作，跳開(kāi)MK此中間繼電器為DZ-144型微型繼電器，裝在過(guò)壓保護(hù)插件內(nèi)，已整定為13倍Ik時(shí)動(dòng)作。如用戶認(rèn)為此值不合適，可重新整定。如認(rèn)為此繼電器動(dòng)作不夠準(zhǔn)確靈敏，可另 裝設(shè)別的過(guò)壓繼電器端子排上留有引線位置），此繼電器可以不用。4、勵(lì)磁調(diào)節(jié)電位器的操作勵(lì)磁調(diào)節(jié)電位器Wt在單

11、機(jī)運(yùn)行時(shí)可以整定發(fā)電機(jī)端的電壓，并聯(lián)運(yùn)行時(shí)可以調(diào)節(jié)機(jī)組的無(wú)功功率。它是 十圈精密電 位器，即電阻值從零調(diào)到最大值要轉(zhuǎn)動(dòng)十圈，故調(diào)節(jié)比較精細(xì)。本裝置裝有二個(gè)這樣的電位器，一個(gè)裝在勵(lì)磁屏的前門(mén) 上，由手動(dòng)調(diào)節(jié)，它上面有刻度盤(pán)，可以看出電位器轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)一個(gè)裝在勵(lì)磁屏內(nèi)繼電器板上，由電動(dòng)機(jī)SD拖動(dòng)此電 動(dòng)機(jī)為伺服電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng)較慢，每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)為4. 5圈可使電位器得到緩慢調(diào)節(jié)，這對(duì)電壓或無(wú)功的平滑調(diào)節(jié)是有好處的）。但它上面沒(méi)有刻度盤(pán)，由二個(gè)按鈕來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn) 來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)， 按鈕裝在前門(mén)上，用戶可以在中控室加裝按鈕或其他控制信號(hào)來(lái)操縱。Wlt的調(diào)節(jié)有三個(gè)信號(hào)，一為電阻最小極限，一為電阻最大極限，一為

12、電阻額定在此值下發(fā)電機(jī)起勵(lì)建壓時(shí)機(jī)端電壓約為空載額定值）。這三個(gè)信號(hào)分別由指示燈7XD 6XD和平共處五項(xiàng)原則5XD來(lái)反映。用戶可在中控室加裝這三個(gè)信號(hào)燈作為監(jiān)視用?！笆謩?dòng)”或“電動(dòng)”，通過(guò)前門(mén)上的切換開(kāi)關(guān)3HK來(lái)實(shí)現(xiàn)切換。5、監(jiān)視測(cè)量系統(tǒng)：1）電壓表Vl,通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)2HK的切換可測(cè)量勵(lì)磁電壓及轉(zhuǎn)子繞組是否對(duì)地。如對(duì)地即顯示出電壓值。當(dāng)。當(dāng)2HK在垂直位置時(shí)顯示“勵(lì)磁電壓” o當(dāng)2HK切換至左、右45角時(shí)，為測(cè)量轉(zhuǎn)子繞組對(duì)地電壓。2）電流表Ascr測(cè)量可控橋輸岀的電流小。3）電流表AYAxl）,測(cè)量復(fù)勵(lì)橋輸出的電流I SR,續(xù)流 管的電流I XL的大小。4）電流表Al,測(cè)量總的勵(lì)磁電流I l

13、的大小。I l=1 scr+ I Sr+ IIsCR的大SR,XLI L 二 SCR+IXL如本裝置為自并勵(lì)方式無(wú)復(fù)勵(lì)部分）時(shí)，則為測(cè)量自復(fù)勵(lì)方式自并勵(lì)方式Ed值大小，此Ed是移相觸發(fā)單元的工作電源，它山_ /苴他信號(hào)聲準(zhǔn)電迴k4項(xiàng)相ft譽(yù)丨綜2放犬I出-廁重畫(huà)4丿T同步電雖ITT丁 i直電源過(guò)壓保擁占電源變壓器I1、電源變壓器單元本單元的作用是向控制系統(tǒng)各環(huán)節(jié)提供交流信號(hào)或電源。T|014ia仁.B1V61V/ 3B的正常與否直接影響觸發(fā)脈沖能否正常發(fā)出，因此裝設(shè)此電壓表作為監(jiān)視用。6）電壓表V2:測(cè)量“移相觸發(fā)單元”輸出的自動(dòng)控制信號(hào)Uc的大小，一般發(fā)電機(jī)空載額定電壓時(shí)整定為3.5V左右。

14、也反映了可控硅導(dǎo)通角的大小。三）觸發(fā)控制電路一一勵(lì)磁調(diào)節(jié)器LT觸發(fā)控制系統(tǒng)由下列各單元組成：電源變壓器、測(cè)量放大、移相觸發(fā)、直流電源及過(guò)壓保護(hù)、調(diào)差等單元。勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的組成方框圖如圖2-2圖2-2勵(lì)礁謂節(jié)器組成方眶圈所示?？诳?。000 0 000 nJ 扌仝下面就各單元分述之。請(qǐng)參看K硅勵(lì)磁裝置原理線路圖。A、線路圖。見(jiàn)圖2 3o圖23電源變壓器原理統(tǒng)路B、原理：電源變壓器單元由三個(gè)單相變壓器IB、2B 3B組成。原邊接到電壓互感器YH的低壓側(cè)，線電壓為105V,相電壓為61V,副邊共有5個(gè)繞組。1）電壓14V,接到“測(cè)量放大單元”是電壓測(cè)量信號(hào)。電2）電壓9V,接到“直流電源單元”,作為直流

15、 源的輸入電源。3）電壓32V作為“移相觸發(fā)單元”的同步信號(hào)。4）電壓6. IV,作為斷相保護(hù)指示燈的電源。電源變壓器的數(shù)據(jù)如下表所列: 電源變壓器IB 2B、3B數(shù)據(jù)表表2 1參數(shù)繞組電壓伏）線規(guī)匝數(shù)備注原邊01r 61 0. 27QZ445Y0接，中性點(diǎn)引出副邊0214 0. 17 QZ108Y接，中性點(diǎn)不引出副邊039 0. 27 QZ70Y接，中性點(diǎn)不引出副邊0432 0. 17 QZ246Y0接，中性點(diǎn)引出副邊056. 1 0. 17 QZ47Y接，中性點(diǎn)不引出副邊12 0. 27 QZ92接，開(kāi)口引出2、測(cè)量放大單元本單元的作用是把測(cè)量到的經(jīng)過(guò)變換的發(fā)電機(jī)電壓信號(hào)Uf經(jīng)整流 濾波，

16、變?yōu)橹绷鞫贩糯蠓聪?半比儀定17丄測(cè)量、整硫：謔駆*_電壓后與基準(zhǔn)電壓Uz進(jìn)行比較，得到與發(fā)電機(jī)端電壓成比例變化的直流偏差信號(hào) Ub圖丨測(cè)卅放屮兀方柜圖Uk,送到下述移相觸發(fā)單元去控制脈經(jīng)放大器放大、反相后，得到一個(gè)與發(fā)電機(jī)電壓成正比的直流控制信號(hào) 沖移相，實(shí)現(xiàn)對(duì)可控硅導(dǎo)通角的控制。它由電壓測(cè)量、比較整定、放大等環(huán)節(jié)組成，它的方框示意圖如圖2 4所示。A、原理線路圖，如圖2 5oB、工作原理?。y(cè)量比較環(huán)節(jié)發(fā)電 機(jī)電壓經(jīng)電壓互感器YH及電源變壓器IB、2B、 3B降壓至14V相電壓），通 過(guò)調(diào)差電路從本單元的插件插 腳11、14、17送進(jìn)為了改善 發(fā)電機(jī)電壓的頻率特性而設(shè)的 頻率環(huán)節(jié)由電阻1R

17、 3R, 電容1C 3C組成）。經(jīng)過(guò)由 1D 6D二極管組成的三相橋 式整 流電路整流，再經(jīng)電容1WE、4C濾-電瀝變壓黠5曲1R2RT :? 1C7R 10D_M）ID6Dcb4C4R圖2-5測(cè)量放大單元預(yù)理統(tǒng)路圖波，等到與機(jī)端電壓Uf成比例變化的直流電壓，經(jīng)電位器降壓后加至比較橋特性。穩(wěn)壓管的特性見(jiàn)圖26,它的正向特性與二極管相似，其反向特性則不一樣，當(dāng)反向電壓高到某一數(shù)值- Up時(shí)，穩(wěn)壓管反向擊穿，此時(shí)穩(wěn)壓管電流即使在比較大的范圍內(nèi)變化時(shí)o隨著Uf的升高，Ub.3也升高。當(dāng) U53 1DWY的穩(wěn)壓值時(shí)，1DWY反向擊穿，其兩端電壓維持不 變。但I(xiàn)k*即電阻5R 上的壓降）隨著輸入電壓5.

18、3的升高而增大，其特性見(jiàn)圖2 7中的Lko.s=fl （U f見(jiàn)折線OQD圖2-G穩(wěn)壓管特性Ub.20 二竹（皿八U83U203U8-20U0.3 =f2（UF）8,20 二 f3（UF） 沁F0圖2了比較擠轉(zhuǎn)出特性同理，當(dāng)Lb.3 2DWY的穩(wěn)壓值時(shí)，2DWY相當(dāng)于開(kāi)路，B點(diǎn)電位與8點(diǎn)電位相秒20同，U8=0,故Ls.3隨外加電壓Ub.3升高而增大;當(dāng)Lb.3 2DWY的穩(wěn)壓 值時(shí),2DWY反向擊穿，它兩端電壓Ub.3保持不變，其特性見(jiàn)圖2- 7中的Ls.3二f 2 （Uf,見(jiàn)析線 OPE比較橋的輸出電壓Ls飯為5和Ls3的電壓差，其合成特性如圖2 7中圖2-8比較橋輸岀特性的 Us.20

19、=f3 （U F,見(jiàn)析線 OPG但實(shí)際上比較橋的輸出電壓為Um,它是通過(guò)電位器卩取U.3的不同分壓值 S與之差，其合成后的特性見(jiàn)圖2 8o調(diào)節(jié)廉能平行移動(dòng)輸出特性，從而改變U.20,故調(diào)節(jié)廉能改變面貌機(jī)端電壓If。在并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)則可以改變無(wú)功功率。比較橋輸出特性的下降段 AB段為工作區(qū)，當(dāng)發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓升高或降低時(shí)，比較橋有效輸出電壓U仮則為降低或升高V與Uf的變化的相反）。比較橋的有效輸出信號(hào)輸入至放大器進(jìn)行放大和反相。放大器輸出的信號(hào)是自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁的控制信號(hào)4V即IkQ 下面分析放大器的工作情況。2）放大環(huán)節(jié)放大器由晶體管1BG,基極電阻6R,集電極電阻7R,發(fā)射極電阻8R,二極管7D 8D

20、 9D及電容5C組成。放大器工作電源取自比較落后橋穩(wěn)壓管1DW.兩端電壓V約6.2V ）放大器在工作區(qū)其放大倍數(shù)約為 6倍。為了使放大器工作穩(wěn)定而加入電流負(fù)反饋，發(fā)射極電阻8R即起此作用。當(dāng)由于溫度上升而引起集電極電流lc增加時(shí)，因而導(dǎo)致UV降低，但由于8R的壓降也增加，使1BG的輸入電壓Ube降低，從而抑制了 lc的增加，因而 起穩(wěn)定工作點(diǎn)和穩(wěn)定放大倍數(shù)的作用。二極管9D的作用是進(jìn)一步補(bǔ)償溫度漂移，它是一錯(cuò)開(kāi)關(guān)二極管，當(dāng)溫度升高時(shí)，其反向電流將按指數(shù)規(guī)律增加，即9D的反向電流對(duì)1BG的基極電流lb起分流作用。使lb減小，lc也減小。因而抑制了 lc隨溫度升高而增 加。9D的另一個(gè)作用是利用其

21、正向壓降小于0. 3V來(lái)限制1BG的反向輸入電壓，以免1BG的發(fā)射極由于反向電壓過(guò)高而 擊穿。7D和8D的設(shè)置是起限制Uk的最小值，即限制可控硅的最大導(dǎo)通角3 max因此取不同個(gè)數(shù)V現(xiàn)取二個(gè)）的二極管的正向壓降串聯(lián)，即可改變Uk的最小值，可控硅的最大導(dǎo)通角也因而改變。3）頻率環(huán)節(jié)電阻13R和電容13C組成的頻率環(huán)節(jié)起頻率補(bǔ)償作用。如無(wú)此環(huán)節(jié)，則當(dāng)頻率降低或升高時(shí)，由于周期的加長(zhǎng)或 縮短將導(dǎo)致機(jī)端電壓Uf反而上升或下降的現(xiàn)象。這就不得于頻率的恢復(fù)。加了此環(huán)節(jié)后，當(dāng)頻率f下降時(shí)，輸入三相整流 橋的發(fā)電機(jī)電壓經(jīng)過(guò)此環(huán)節(jié)后將會(huì)增加，根據(jù)上述測(cè)量比較放大環(huán)節(jié)的作用，輸出的自動(dòng)控制信號(hào)電壓將會(huì)增加。導(dǎo)致可

22、控硅導(dǎo)通角減小。最后使Uf下降。反之，當(dāng)f上升時(shí)，則疔也上升，這有利于頻率的恢復(fù)。Uk的變化速度，其效果與|才J環(huán)時(shí)4）電容器5C的設(shè)置，一方面可削弱Uk的交流分量，另一方面可減緩?fù)度胴?fù)反饋環(huán)節(jié)相似，因而可以提高裝置閉環(huán)運(yùn)行的穩(wěn)定性。Uk(V)4.8V5）測(cè)量放大環(huán)節(jié)輸出特性*1 I4% 門(mén)UFe圖2 9測(cè)量放大環(huán)節(jié)輸出特性3.5正常運(yùn)行時(shí)，晶體管1BG工作在放大區(qū)，見(jiàn)圖2-9o調(diào)節(jié)卩使發(fā)電機(jī) 電壓為額定值Ufe時(shí)，使放大器輸岀電壓 Uk35V,相當(dāng)于輸出特性的屮間，這樣當(dāng)Uf變化土 4%Ufe時(shí)，均能起調(diào)節(jié)作用。2.0當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓變化高于 4%Ufe以上時(shí)，1BG工作在截止區(qū)。Uk上升 達(dá)到

23、最大值約4. 8V , SCR的尋通角3最小。當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓變化低于4%Ufe以 上時(shí)，1BG工作在飽和區(qū)。Uk下降達(dá)到最小值，約2V左右,SCR導(dǎo)通角3達(dá)到最大值。本單兀各有關(guān)點(diǎn)的電壓值及波形圖請(qǐng)參看表41。3、移相觸發(fā)單元本單元的作用是通過(guò)輸入的控制信號(hào)電壓Uk與本單元產(chǎn)生的鋸齒波電壓Ug進(jìn)行比較迭加，變換成等幅等寬，但相位可移的脈沖信號(hào)，送去觸發(fā)可控硅。本單元由鋸齒波發(fā)生器、移相控制、脈沖形成、放大、整形及輸出等環(huán)節(jié)組成，其組成方框圖見(jiàn)圖2 10所示。A、原理線路圖如圖2-11圖屮：U5. 8=Ee=18V三塊移相觸發(fā)插件的共用直流電源，由直流電源插件提供。U5. 14=U K二24.8V

24、測(cè)量放大單元輸出信號(hào)電壓，是整個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的自動(dòng)控制信號(hào)。Uli. 14=U1=32V與SCR陽(yáng)極電源同步的同步電壓，在A相觸發(fā)插件中，U1采用-C相電壓，同步電壓511 , ukT腸:沖形成於犬、整形H牆栢H鋸齒波發(fā)生w圖2詢移相觸發(fā)單元的組成方框圖12R13RHZZhUi-Uk +Eo *+Uk線路。7C 2WBC京UDDWLORBC hr162BG圖2們移相觸發(fā)單兀原理線路圖B相觸發(fā)插件屮,U1米用-A相電壓，C相觸發(fā)插件屮,U1采用-B相電壓，1值約32VB、工作原理，分下面幾個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)分析。50V0但從Vs到Vb, |wl并非完全與電壓無(wú)關(guān)，而是隨著電壓的變化略有變動(dòng)，1翅 大,說(shuō)明管子

25、的穩(wěn)流特性越好，一般2-10MQ 0 Rd= （VB-Vs/ A I wl或Rd=A U/鋸齒波電路如圖2 -13所示。rd來(lái)表同步電壓U1加到插件的11、14端子上，當(dāng) rd大于月動(dòng)態(tài)電I WLVb 50VVs 5 2,數(shù)。劇此疋I WL基本不變，C是常 UGOdu/dt也應(yīng)是常數(shù)，因此產(chǎn)生線性鋸齒波電壓半V E-IT2W6C 11D A Ui010R 二二 Ug圖鋸齒波電路為了增大鋸齒波的寬度以增加移相觸發(fā)范圍，在穩(wěn)流管DWL前加了由電容7C和電阻10R組成的阻容移相電路，在電阻度，當(dāng)10R二27K, 7O0.47UF時(shí),U1OR二U t將比U1領(lǐng)前30左右。因此使鋸齒波10R得到的相位將

26、比U1領(lǐng)前某一個(gè)角UG的寬度增至200左右。使最小的移相控制角&達(dá)20。左右。調(diào)節(jié)電位器2W可以平行移動(dòng)鋸齒波，這樣可調(diào)節(jié)三塊移相插件的控制角的大小，使Z基本一致。也可以在Uk不變時(shí)調(diào)節(jié)可控硅的導(dǎo)通角的大小。下面說(shuō)明鋸齒波電路的工作過(guò)程。為了方便起見(jiàn)，略去阻容移相環(huán)節(jié)10R、70及前面的濾波電路區(qū)間，同步電源UI （-Uc處于負(fù)半周，U1經(jīng)11D、2W 7C形成回路，11D導(dǎo)通Ue 0, 8C不能充電。當(dāng)3 t從刃/3 1區(qū)間，U1處于正半周，11D截止，它兩端電壓CE0, Ue的變化規(guī)律同U1,當(dāng)UeVs時(shí)，DWL的飽和電 壓），U1經(jīng)穩(wěn)流管DWL對(duì) 電容8C充電。其兩端電壓Ug線性上升，隨

27、后CECUG, 8C主要通過(guò)DWL 2W和U1的繞組開(kāi)始放電，至 2放電完畢， Ug Oo Ug是鋸齒波電壓。見(jiàn)圖2 14a）所示。2-2刃+刃/3區(qū)間，U1又處于負(fù)半周，Ue0, Ug 0, 2刃+刃/3以后又重復(fù)上述過(guò)程。2）脈沖的產(chǎn)生和移相控制。采用自動(dòng)控制電壓UK與鋸齒波電壓Ug垂直正交控制原理，即由Ug與Uk相比較來(lái)改變脈沖發(fā)出的相位。達(dá)到移相 控制的目的。從圖2-11可知，加在晶體管2BG基一射極之間的電壓， Ube取決于氏與Uh之差，Uh可近似認(rèn)為等于Ug,因二極管12D的正向壓降約為0.2V見(jiàn)圖2 14b）,當(dāng)3 t在刃/3-P區(qū)間，UkUG, 2BG導(dǎo)通，3BG截 止；在P

28、點(diǎn)后，UOUK, 2BG由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?，F(xiàn)點(diǎn)電位接近-ED立即經(jīng)3BG的射一基極，9C、12R向9C充 電，9C充電的最大初始電 流流過(guò)3BG的射基極3BG立即由截止轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)通，于是電源電壓ED加至脈沖變壓器MB的原邊，其電壓為脈沖電壓。見(jiàn)圖 2 -14o所示。因此只要改變P點(diǎn)的相位，脈沖出現(xiàn)的相位也會(huì)隨 之改變。而P點(diǎn)的相位是由Uk與UG的交點(diǎn)決定的。U值增大，P點(diǎn)后移，Uk值減小，P點(diǎn)前移，只要實(shí)現(xiàn)對(duì)U的控制， 即實(shí)現(xiàn)了移相控制。至Q點(diǎn)以后，UkUG, 2BG從截止變?yōu)閷?dǎo)通，電容9C經(jīng)16D和2BG射一集電極放電，為下一周產(chǎn)生脈沖作好準(zhǔn)備。3）脈沖的整形和輸出當(dāng)3BG導(dǎo)通時(shí)，即產(chǎn)生脈沖，由

29、于9C的充電電流逐漸減小至零，使3BG由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?。產(chǎn)生的脈沖經(jīng)脈沖變壓器降壓后，從MB的副邊繞組送至SCR勺G- K極去觸發(fā)SCF元件。二極管13D起正反饋?zhàn)饔茫皇姑}沖前沿陡度增加，當(dāng)ED 定時(shí)，適當(dāng)?shù)卦龃?C可以增加脈沖的寬度，適當(dāng)?shù)販p小12R的阻值可以改善脈沖的前沿陡度。脈沖的上升時(shí)間約10微秒，寬度約20。從圖2-14dO可見(jiàn)，當(dāng)脈沖變壓器產(chǎn)生脈沖時(shí)，A相可控硅元件1SCR陽(yáng)極電壓處于正向電壓，故1SCR開(kāi)始導(dǎo)通，如圖d）的陰影面積所示，M點(diǎn)以后，A相電壓低于B、C相電壓。使流過(guò)1SCR勺電流小于“維持 電流”，元件由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?，同理可推得B相的可控硅元件2SCR和C相可控硅元件3

30、SCR的導(dǎo)通過(guò)程。可控橋輸岀的電壓，加到負(fù)載上，負(fù)載上的電壓Ul的波形如圖2 14e）所示，它的線電壓的波形，負(fù)載波形的面積大小隨控制角a的不同，圖e）屮的波形為當(dāng)a4、直流電源過(guò)壓保護(hù)單元A、直流電源ED線路圖見(jiàn)215所示。電源變壓器插件的三相交流 9V）從端子5、7、9輸入，經(jīng)19=120時(shí)的波形。SCR的導(dǎo)通角為60 o1924D25D 26D后，經(jīng)電容10C及11C濾波后，從端子1、 電路作為工作電源。端子 間的電壓25D與26D的正向壓降約1. 3V ） 作為3BG的反偏壓Upo起勵(lì)電源E D喲12V）通過(guò)27D送入。16V電源相電壓為24D組成的三相 橋整流10輸出到移相觸發(fā)1、4

31、送到移相觸發(fā)電路11C C310C初時(shí)，由于DED 27D導(dǎo)通。E D送到移相觸 發(fā)電路。 正常工作時(shí)，EDE D, 27D被閉鎖，E D自動(dòng)切出。當(dāng)ED因故障消失時(shí)，27D導(dǎo)通。E D自動(dòng)給 移相觸發(fā)電路供電，即27D和ED組成“或門(mén)”電路。B過(guò)壓保護(hù)單元本單元的作用是當(dāng)發(fā)電機(jī)端電壓超過(guò)整定值 時(shí)，即輸出一過(guò)壓信號(hào) Uy,送至移相觸發(fā)電路使脈 沖的相位迅速向后移動(dòng)，可控硅的導(dǎo)通角迅速關(guān)小，降低 發(fā)電機(jī)的電壓。1）原理線路圖見(jiàn)圖2-16oUk, 36D導(dǎo)通，Uy通過(guò)它加到觸發(fā)電路，而二極管10D被閉鎖，U無(wú)法輸岀。5、調(diào)差單元為了使發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)時(shí)能穩(wěn)定運(yùn)行及合理分配機(jī)組間的無(wú)功功率而設(shè)置本單元

32、?？梢圆捎脙上嗾{(diào)差或單相調(diào)差，下 面分述之。A、兩相調(diào)差（1原理線路圖見(jiàn)圖2 -17o調(diào)差單元由兩個(gè)電流互感器LHa. LHc和一只雙聯(lián)同軸瓷盤(pán)變阻器RT組成。2）工作原理 參數(shù)選擇應(yīng)滿足下面條件：a izb*RT fFd(或訊b、izbGLHa(或 iLHcc、iLHa(或 iLHc*RT二0 -5%(f(或 并 其中：izb 當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓Uf為額定值時(shí)，測(cè)量變壓器副邊電流。iLHa. iLHc額定負(fù)載時(shí)，調(diào)差電流互感器副邊電流。若調(diào)差接線符合發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，調(diào)差電阻RT上流過(guò)兩部分電流izb與iLHd,或讓He ,tFa2= LFal+lLHc *RTffc2= ffciiLHa*RT這

33、兩個(gè)關(guān)系式略去izb不計(jì)）則為“正調(diào)差”，此時(shí)發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)節(jié) 特性 Uf二f （1 q為一條向下傾斜的特性，見(jiàn)圖2-18曲線1。根據(jù)上述方程可以畫(huà)出C0（4）=0, C0（4）=l及l(fā)C0 0三種情況的向量圖，見(jiàn)圖219中5）、（b、（c所示。當(dāng)C0（4）二0時(shí)，輸入到測(cè)量放大單元的輸入量UFa2、UFb2o UFc2比發(fā)電機(jī)空載時(shí)輸入量Fai、fFbi、Dfci增大了讓Hc*RT及iLHa*RT。致使測(cè)量環(huán)節(jié)輸入信號(hào)電壓相應(yīng)提高，控制信號(hào)UK也增大，脈沖相位后移， 機(jī)電壓Uf略有下降，可見(jiàn)它是正調(diào)差，此時(shí)電壓向量圖見(jiàn)SCR的導(dǎo)通角B減小,勵(lì)磁電流因而減小，致使發(fā)電(a) cos (p=02

34、 19 Cflsqj 0圖正謂差接線時(shí)，測(cè)量起路轉(zhuǎn)入電壓向量圖當(dāng)C0二1時(shí)，其電壓向量如圖2 19UFb2UFc2與空載時(shí)的LFalUFblUFel的大小基本一樣，只是相位上改變了一個(gè)角度，可見(jiàn)它不反映有功功率的變化。當(dāng)1CO 0時(shí)，測(cè)量橋輸入電壓向量圖如圖2- 19為一向上傾斜的曲線，見(jiàn)圖2 18中的曲線2, 即機(jī)端電壓隨著無(wú)功負(fù)荷的增加是上升的，這會(huì)使發(fā)電機(jī)不能穩(wěn)定運(yùn)行。通常在發(fā)電機(jī)電壓母線上并列的發(fā)電機(jī)組應(yīng)采用正調(diào)差系數(shù)，具有向下傾斜的電壓調(diào)節(jié)特性。當(dāng)發(fā)電機(jī) 經(jīng)升壓變壓 器在高壓母線上并列運(yùn)行時(shí)，考慮到無(wú)功電流在變壓器漏抗上產(chǎn)生的電抗壓降，要求發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)節(jié)特性向止傾斜，即 具有負(fù)調(diào)差

35、系數(shù)。在這種情況下，調(diào)差系數(shù)與變壓器的漏抗壓降有關(guān)，在減去了變壓器的漏抗壓降后，機(jī)組對(duì)高壓母線的 電壓調(diào)節(jié)特性仍應(yīng)適當(dāng)向下傾斜，即仍應(yīng)具有正的調(diào)差系數(shù)，以保證在高壓母線上機(jī)組間無(wú)功功率的穩(wěn)定分配。改變調(diào)差電阻RT的阻值，可以改變調(diào)差系數(shù)的大小，實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)功功率的穩(wěn)定分配。B、單相調(diào)差略）6、自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)單機(jī)運(yùn)行，由于負(fù)載變化 假定頻率不變）引起機(jī)端電壓Uf變化時(shí)，例如從Ufi降至UF2,見(jiàn)圖222所示，測(cè)量橋輸出有效信號(hào)U1.20增加，由于U1.20的增加使放大器輸出信號(hào)Uk從Uki降至UK2,于是它與鋸齒波U3的交點(diǎn)從P1點(diǎn)前移至P2點(diǎn)，使輸出脈沖提前，因而SCR的導(dǎo)通角從3 1增大到3

36、 2,可控橋的輸出電壓Ul 隨之升高，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流I l增加，使發(fā)電機(jī)電壓回升，實(shí)現(xiàn)了機(jī)端電壓的自動(dòng)調(diào)節(jié)。自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁的過(guò)程如下：參看圖2 一 22oU4 T U1.20 UkJ T 脈沖前移 TI lUl） f T UFfUFf TUI. 20 J TUKf T 脈沖后移 T 3 J Tl lUl） J TUf J可見(jiàn)，只要發(fā)電機(jī)的電壓偏離了整定值向上或向下變動(dòng)時(shí)，自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁系統(tǒng)均能進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，維持 發(fā)電機(jī)端壓 在一定偏差范圍內(nèi)。當(dāng)頻率f變化時(shí)，例如頻率下降時(shí)，發(fā)電機(jī)端電壓Uf將會(huì)降低，這樣將導(dǎo)致Uk下降調(diào)節(jié)過(guò)程如下：fjTUFjTUKjT3fTlLfTUFf另一方面由于f下降，周期增

37、加，即使在即：f Uk不變的情況下也使SCR的導(dǎo)通角3增大，發(fā)電機(jī)電壓上升,JT 周期 RLT1圖2-23比較拼的詛節(jié)特性2 23o當(dāng)WLT的阻值從RLT1B1點(diǎn)瞬時(shí)移至B 2點(diǎn)。即UFf,將導(dǎo)致U1.20 J，結(jié)果橋Ufi升高至Uf2q圖2-24元件過(guò)意壓保護(hù)四）保護(hù)1、瞬時(shí)過(guò)電壓保護(hù)1）可控硅元件，硅整流元件的過(guò)電壓保護(hù)2- 24 所采用阻容吸收裝置，用電阻 R和電容器C串聯(lián)后并接在元件的兩端，作換向過(guò)電壓保護(hù)，見(jiàn)圖zj O圖2 25變涼側(cè)過(guò)電壓保護(hù)2）可控橋的交流側(cè)及復(fù)勵(lì)橋的交流側(cè)均采用MY31型壓敏電阻1RMY- 3RMY 4RMY- 6RMY0接法）以及電容12C-14C, 15C-

38、 17CY接，屮性點(diǎn)接地）作為超額完成 電壓保護(hù)，前者宜于抑制操作過(guò)電 壓，后者則作為靜電感 應(yīng)過(guò)電壓保護(hù)，接線見(jiàn)圖2-25所示。3、過(guò)勵(lì)與欠勵(lì)保護(hù)1）過(guò)勵(lì)保護(hù)采用過(guò)電流繼電器GLJ作為過(guò)勵(lì)保護(hù)，當(dāng)發(fā)電機(jī)故障運(yùn)行強(qiáng)勵(lì)圖2站壓戢電陰的伏安特性時(shí)，一2）閉合，強(qiáng)勵(lì)延時(shí)時(shí)間繼電器2SJ吸合，它的延時(shí)觸點(diǎn)2SJT T / -130S應(yīng)進(jìn)行整定）延時(shí)后閉合，滅磁開(kāi)關(guān)跳閘線圈有電，跳開(kāi)MK發(fā)電機(jī)進(jìn)行滅磁。2）欠勵(lì)保護(hù)當(dāng)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，由于調(diào)節(jié)不當(dāng)或其他原因，發(fā)電機(jī)可能出現(xiàn)欠勵(lì)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)失去同步。應(yīng)避免這種情況的發(fā)生。為此裝 置欠勵(lì)繼電器QLJo在勵(lì)磁電流減少到某一數(shù)值通過(guò)整定）時(shí)，欠勵(lì)繼電器QLJ動(dòng)作，

39、它的輔助觸點(diǎn)QLJ3-4）接通了信號(hào)燈5XD發(fā)出欠勵(lì)信號(hào)。假如中控室裝有欠勵(lì)音響裝置，此時(shí)會(huì)發(fā)出音響信號(hào)。4、低周保護(hù)發(fā)電機(jī)單機(jī)運(yùn)行時(shí)，由負(fù)荷太重或其他原因，使轉(zhuǎn)速下降到額定轉(zhuǎn)速的80%寸頻率為40周），轉(zhuǎn)速繼電器觸點(diǎn)nji返回，跳開(kāi)滅磁開(kāi)關(guān)MK進(jìn)行滅磁，以免由于周波太低時(shí)使發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流大增，引起可控橋 過(guò)流。5、過(guò)壓保護(hù)見(jiàn)上述三），4B）點(diǎn)，不再說(shuō)明。三、使用說(shuō)明一）使用前應(yīng)注意事項(xiàng)：1、應(yīng)閱讀本裝置的說(shuō)明書(shū)，弄通各部分的工作原理及性能，熟悉各種開(kāi)關(guān)，旋鈕，按鈕的操作方法和步驟。在這之前切忌亂 動(dòng)。2、檢查本裝置對(duì)外接線是否正確無(wú)誤。二）勵(lì)磁裝置的檢查與調(diào)試由于產(chǎn)品在生產(chǎn)后，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)途運(yùn)輸、

40、保管、安裝等可能會(huì)出現(xiàn)某些不正常現(xiàn)象，因此在投入使用前應(yīng)進(jìn) 行檢查與調(diào)試。1、檢查1）勵(lì)磁變壓器LY,應(yīng)符合它本身的技術(shù)條件。2MQo3）勵(lì)磁屏LPA、檢查各緊固螺栓如有松動(dòng)，應(yīng)加以旋緊，尤其是整流橋各元件及出線板的接線柱緊固螺栓更應(yīng)旋緊。B、用手按各時(shí)間繼電器使它吸合，檢查其延時(shí)觸點(diǎn)的動(dòng)作時(shí)間是否符合要求。C、檢查可控硅元件及硅整流元件是否良好。D對(duì)控制信號(hào)系統(tǒng)進(jìn)行通電實(shí)驗(yàn)，檢查各種繼電器、接觸器及信號(hào)燈等動(dòng)作是否正常。E、檢查風(fēng)機(jī)操作是否正常。F、檢查伺服電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)電位器WLT系統(tǒng)是否正常。2、可控橋開(kāi)環(huán)調(diào)試1）調(diào)試所需的設(shè)備和工具用品。A、三相調(diào)壓器JB, 1-3KVAB、交流電壓表V,

41、 0-150V,C、萬(wàn)用表MF 10型E、帶接線的調(diào)試插件G內(nèi)熱式電銘鐵，20WH、松香、焊錫、剪刀及鉗子、I、負(fù)載電阻RL 96 Q0.5級(jí)1只1只1塊1把躡子等1只3*380V/0 420V 1 臺(tái)2）調(diào)試接線圖，見(jiàn)圖3- 1所示圖中RL炎負(fù)載電阻，它和勵(lì)磁屏內(nèi)滅磁電阻 RM裝在一起，為一板形電阻。直流電源ED參數(shù)繞組相電壓V）線電壓V）波形附注原邊0161105輸入電源副邊021424測(cè)量橋電源副邊03916直流電源ED副邊043255冋步電源副邊056. 111過(guò)壓保護(hù)電源副邊1. 2斷相信號(hào)電源當(dāng)三塊移相觸發(fā)插件均插入插座時(shí),調(diào)TB,使Uf=105V, Ed=18 土 2V,波形為一條平滑的水平直線為正常。3）過(guò)壓保護(hù)的輸出電壓當(dāng)輸出電壓Uy應(yīng)0.2V當(dāng) Uf=130V 時(shí) U 丫應(yīng) 4V當(dāng)Uf=136V時(shí)中間繼電器應(yīng)吸合4測(cè)量放大元件調(diào)節(jié)WLT使Uf二105V時(shí),Uk二3. 5V,固定WLT不動(dòng),調(diào)TB,當(dāng)UE10V時(shí),Uk有最高值為4. 8 0.2V。當(dāng)Uf=100V以下時(shí)，Uk有最低值為2.0 0. 2V,當(dāng)