勵磁基本原理

1、王振中王振中勵磁系統(tǒng)概述勵磁系統(tǒng)概述 同步發(fā)電機(jī)運行時，必須在勵磁繞組中通入直流電流,以便建立磁場,這個電流稱為勵磁電流,而供給電流的整個系統(tǒng)稱為勵磁系統(tǒng)。在發(fā)電機(jī)正常運行工況下，勵磁系統(tǒng)應(yīng)維持發(fā)電機(jī)端電壓在給定的水平。維持電壓水平和機(jī)組間穩(wěn)定的分擔(dān)無功功率。提高同步發(fā)電機(jī)并列運行的穩(wěn)定性。第第1 1部分部分 勵磁系統(tǒng)的幾種主要類型勵磁系統(tǒng)的幾種主要類型直流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)：早期發(fā)電機(jī)單機(jī)容量小，大功率電力半導(dǎo)體技術(shù)還沒有發(fā)展起來，絕早期發(fā)電機(jī)單機(jī)容量小，大功率電力半導(dǎo)體技術(shù)還沒有發(fā)展起來，絕大多數(shù)采用同軸直流勵磁機(jī)。采用滑環(huán)和電刷。慢速勵磁系統(tǒng)。大多數(shù)采用同軸直流勵磁機(jī)。采用滑環(huán)和電刷。慢速勵

2、磁系統(tǒng)。50-6050-60年代，出現(xiàn)了大功率半導(dǎo)體整流元件，開始采用交流勵磁機(jī)。隨年代，出現(xiàn)了大功率半導(dǎo)體整流元件，開始采用交流勵磁機(jī)。隨著永磁材料不斷進(jìn)步，出現(xiàn)了永磁式副勵磁機(jī)。采用滑環(huán)和電刷。慢著永磁材料不斷進(jìn)步，出現(xiàn)了永磁式副勵磁機(jī)。采用滑環(huán)和電刷。慢速勵磁系統(tǒng)。速勵磁系統(tǒng)。交流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)：無刷勵磁系統(tǒng)徹底革除了滑環(huán)、電刷等轉(zhuǎn)動接觸元件，提高了運行可無刷勵磁系統(tǒng)徹底革除了滑環(huán)、電刷等轉(zhuǎn)動接觸元件，提高了運行可靠性和減少了機(jī)組維護(hù)工作量?？啃院蜏p少了機(jī)組維護(hù)工作量。無刷勵磁系統(tǒng)：自并勵勵磁系統(tǒng)：。自并勵靜止勵磁系統(tǒng)取代直流勵磁機(jī)和交流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)是技術(shù)發(fā)自并勵靜止勵磁系統(tǒng)取代直流勵

3、磁機(jī)和交流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)是技術(shù)發(fā)展的必然。優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，軸系短，展的必然。優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，軸系短，快速響應(yīng)，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定水快速響應(yīng)，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定水平。平。第第2 2部分部分 半導(dǎo)體變流技術(shù)半導(dǎo)體變流技術(shù)現(xiàn)代發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)中，從電源的變換到發(fā)電機(jī)勵磁能量的提供，無處不存在半導(dǎo)體變流技術(shù)的應(yīng)用。分 類晶閘管晶閘管晶閘管的導(dǎo)通條件：以下兩條件須同時具備： a.正向陽極狀態(tài)； b.控制極加上觸發(fā)脈沖；晶閘管的關(guān)斷條件：以下任一條件即可關(guān)斷： a.主回路斷開； b.晶閘管兩端處于反向電壓時 c.流過晶閘管的電流下降到小于維持電流 晶閘管的伏安特性控制角（觸發(fā)角）控制角（觸發(fā)角） ：從晶閘管承受正向

4、電壓起到觸發(fā)脈沖加從晶閘管承受正向電壓起到觸發(fā)脈沖加 入時的電角度。入時的電角度。自然換相點：自然換相點：在相電壓的交點處開始換相，從此點開始這相可控硅才開始在相電壓的交點處開始換相，從此點開始這相可控硅才開始 承受承受 正向電壓。正向電壓。自然換相點是各相晶閘管能觸發(fā)導(dǎo)通的最早時刻。自然換相點是各相晶閘管能觸發(fā)導(dǎo)通的最早時刻。移相觸發(fā)移相觸發(fā)單元的作用：產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，用來觸發(fā)整流橋中的晶閘管，并控制觸發(fā)脈沖的相位隨綜合放大單元輸出的控制電壓的大小而改變，達(dá)到調(diào)節(jié)勵磁的目的。移相觸發(fā)的基本原理：利用主回路電源電壓信號產(chǎn)生一個與主回路電壓同步的幅值隨時間單調(diào)變化的同步信號，將其與來自綜合放大單元

5、的控制信號比較，在兩者相等的時候產(chǎn)生觸發(fā)脈沖。移相觸發(fā)單元一般包括：同步、移相脈沖形成和脈沖放大環(huán)節(jié)。單相橋式半控整流（無刷勵磁系統(tǒng)）三相橋式整流（無刷勵磁系統(tǒng)）三相全控橋式整流（靜止勵磁系統(tǒng)）脈沖觸發(fā)圖整流元件過載、短路保護(hù) AKRDABBCC圖9 交流側(cè)串聯(lián)快熔接線方式圖10 整流元件串聯(lián)快熔接線方式KRD KP KP 整流元件的過載、短路保護(hù)一般采用電力電子專用快速熔斷器而不能使用普通熔斷器代替。專用快速熔斷器的電流/溫度特性與普通熔斷器相比具有更好的性能，熔斷時間更短。圖三 短路（過流）的晶閘管管圖四 短路（過流）燒毀的晶閘管整流元件過電壓保護(hù)整流元件的暫態(tài)過電壓保護(hù)目前主要使用阻容吸

6、收器。由于在可控硅關(guān)斷和換相的過程中，由于存儲電荷的作用會使可控硅兩端產(chǎn)生暫態(tài)過電壓，如果不加以抑制將會對可控硅產(chǎn)生不良的影響，甚至?xí)斐煽煽毓璧膿p壞。一般有分散式、集中式兩種：圖五 過壓擊穿的晶閘管常見故障UdU0abacbcbac ac babacU10 t圖 7 - 1 三 相 整 流 電 路 發(fā) 生 單 只 元 件 故 障 時 的 波 形 圖UdU0abacbcbac ac babac U10 tUdU0abacbcbac ac babac U10 t圖 7 -2 三 相 整 流 電 路 發(fā) 生 同 組 不 同 相 兩 只 元 件 故 障 時 的 輸 出 波 形 圖圖 7 -2 3 三

7、 相 整 流 電 路 發(fā) 生 同 相 不 同 組 兩 只 元 件 故 障 時 的 輸 出 波 形 圖可控硅的檢測可控硅的檢測斷開晶閘管陰極和控制極與脈沖變壓器的連接線，用萬用表測量晶閘管陰極與控制極電阻，阻值一般在10左右。用對線燈在晶閘管陽極和陰極之間加一個正電壓，在晶閘管控制極和陰極之間加一個短時的正電壓，晶閘管應(yīng)保持導(dǎo)通，即連接在晶閘管陽極和陰極的對線燈應(yīng)保持亮的狀態(tài)。第第2 2部分部分 無刷勵磁系統(tǒng)無刷勵磁系統(tǒng) 取消了集電環(huán)和碳刷，徹底解決了環(huán)火問題，并且根除了碳刷碳粉的污染，省掉了換碳刷的工作，減少了維護(hù)工作量。 無刷勵磁系統(tǒng)特別適應(yīng)于大容量（大勵磁電流）的機(jī)組，由于全部勵磁功率取自

8、軸系，所以勵磁電源獨立，不受電力系統(tǒng)電壓波動影響。 無刷勵磁系統(tǒng)的強(qiáng)勵能力不受系統(tǒng)短路影響。 無刷勵磁的控制功率大大減小，有利于簡化控制、保護(hù)線路，少 占用廠房場地（省去勵磁變壓器和大功率整流滅磁屏）。無刷勵磁的主要優(yōu)點無刷勵磁的主要優(yōu)點 同步電機(jī)轉(zhuǎn)子不能直接滅磁，目前只能在勵磁機(jī)回路滅磁，故滅磁時間較長。 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電壓、電流不能直接測量。 對旋轉(zhuǎn)元器件（整流元件的熔斷器）要求能承受較大的離心力。 對旋轉(zhuǎn)元器件的故障監(jiān)測與報警技術(shù)有待進(jìn)一步完善。 由于無刷勵磁對旋轉(zhuǎn)二極管的要求很高，目前能夠提供用于大型發(fā)電機(jī)無刷勵磁的旋轉(zhuǎn)二極管廠家世界上屈指可數(shù)，所以無刷勵磁系統(tǒng)的成本遠(yuǎn)高于靜止勵磁，目前國

9、內(nèi)長期依耐進(jìn)口旋轉(zhuǎn)二極管組件。無刷勵磁的主要缺點無刷勵磁的主要缺點永磁機(jī)永磁機(jī) f=400HZ交流勵磁機(jī)交流勵磁機(jī) f=150HZ旋轉(zhuǎn)硅整流裝置旋轉(zhuǎn)硅整流裝置（旋轉(zhuǎn)二極管（旋轉(zhuǎn)二極管+ +快速熔斷器）快速熔斷器）自動電壓調(diào)節(jié)裝置自動電壓調(diào)節(jié)裝置(A/B(A/B）開關(guān)電源組件1 （+5V，12V） (電源)開關(guān)電源組件2 （24V1，24V2） (電源)主機(jī)板開關(guān)量輸入輸出板脈沖放大板模擬量信號處理PT/CT及同步變壓器板 (PT/CT)功率單元線性滅磁電阻無刷勵磁系統(tǒng)組成 11kk 圖 4-3A WKKL-2000 勵磁調(diào)節(jié)器布置圖 （主、備用方式） E E 機(jī)端電壓 輸出電壓 輸出電流 通道

10、選擇 自動/手動 主控/就地 增/減 電源 電源 開 摸 脈 繼 PT 1 2 關(guān) 擬 沖 電 CT CPU 功率單元 A 功率單元 B 1QS 2QS 1KK 2KK 電源 主回路 DVRDVR- -20002000A A 發(fā)電機(jī)勵磁調(diào)節(jié)器發(fā)電機(jī)勵磁調(diào)節(jié)器 正 視 圖 V A 負(fù)載 電阻 1ZJ 2ZJ 3ZJ 4ZJ 5ZJ 6ZJ 強(qiáng)電 弱電 端子 端子 電源變 過電壓 子 背 視 圖 V 第第3 3部分部分 自并勵靜止勵磁系統(tǒng)自并勵靜止勵磁系統(tǒng) 由于沒有旋轉(zhuǎn)部分，設(shè)備接線比較簡單，大大提高了整個勵磁系統(tǒng)的可靠性。 可以直接進(jìn)行轉(zhuǎn)子電壓、電流的測量，可以直接設(shè)置轉(zhuǎn)子過電壓、過電流、轉(zhuǎn)子接

11、地和斷路器滅磁保護(hù)等。 由于取消了勵磁機(jī)的慣性滯后環(huán)節(jié)，可大大提高勵磁系統(tǒng)的響應(yīng)比。 靜止勵磁系統(tǒng)的可控硅整流器有很大的冗余度（采用N-2冗余），可以進(jìn)行在線維護(hù)，提高了運行的安全性和可維護(hù)性。靜止勵磁的主要優(yōu)點靜止勵磁的主要優(yōu)點 整流輸出的直流頂值電壓受發(fā)電機(jī)機(jī)端或電力系統(tǒng)短路故障形式和故障點遠(yuǎn)近等因素的影響。 由于短路電流的迅速衰減，帶時限的繼電保護(hù)可能會拒絕動作。 需要起勵電源。 存在滑環(huán)和碳刷，與無刷勵磁方式相比，沒有徹底解決環(huán)火問題，存在碳刷碳粉的污染。 靜止勵磁的主要缺點靜止勵磁的主要缺點主要組成部分主要組成部分勵磁變壓器勵磁變壓器將高電壓隔離并轉(zhuǎn)換為適當(dāng)?shù)牡碗妷海┱髌魇褂?。?/p>

12、般接線組別：將高電壓隔離并轉(zhuǎn)換為適當(dāng)?shù)牡碗妷?，供整流器使用。一般接線組別：Y/d-11Y/d-11。勵磁變的額定容量要滿足發(fā)電機(jī)勵磁變的額定容量要滿足發(fā)電機(jī)1.11.1倍額定勵磁電流的要求。倍額定勵磁電流的要求。勵磁變的二次電壓的大小要滿足勵磁系統(tǒng)強(qiáng)勵的要求。勵磁變的二次電壓的大小要滿足勵磁系統(tǒng)強(qiáng)勵的要求。勵磁變的絕緣等級：勵磁變的絕緣等級：F F級或級或H H級。級。勵磁變的額定最大溫升：勵磁變的額定最大溫升：80K80K或或100K100K。功率單元功率單元 可控硅整流橋一般采用三相全控可控硅整流橋的方式，實現(xiàn)把交流電轉(zhuǎn)換為可控的直流電的主要任務(wù)，給發(fā)電機(jī)提供各種運行狀況下所需要的勵磁電流

13、。智能功率柜智能功率柜單橋總輸出電流橋臂電流六相脈沖快熔狀態(tài)風(fēng)溫風(fēng)機(jī)開停狀態(tài)風(fēng)壓檢測脈沖電源投切狀態(tài) 返回人機(jī)界面人機(jī)界面脈沖功放板脈沖功放板脈沖變壓器板脈沖變壓器板功率柜內(nèi)板件功率柜內(nèi)板件 滅磁，即是快速把轉(zhuǎn)子電感中儲存的大電流釋放掉，以保證發(fā)電機(jī)滅磁，即是快速把轉(zhuǎn)子電感中儲存的大電流釋放掉，以保證發(fā)電機(jī)安全運行，安全運行，保護(hù)機(jī)組和其它設(shè)備安全保護(hù)機(jī)組和其它設(shè)備安全 。 轉(zhuǎn)子電感是大的儲能元件，電感中的電流是不能突變的。儲存能量轉(zhuǎn)子電感是大的儲能元件，電感中的電流是不能突變的。儲存能量為：為： 滅磁系統(tǒng)由滅磁開關(guān)、滅磁電阻及滅磁回路開通控制單元組成。滅滅磁系統(tǒng)由滅磁開關(guān)、滅磁電阻及滅磁回路

14、開通控制單元組成。滅磁，就是把轉(zhuǎn)子中儲存的能量轉(zhuǎn)移到滅磁電阻中，來消耗掉。磁，就是把轉(zhuǎn)子中儲存的能量轉(zhuǎn)移到滅磁電阻中，來消耗掉。221ffILW 滅磁系統(tǒng)滅磁系統(tǒng)滅磁系統(tǒng)的構(gòu)成原理圖滅磁系統(tǒng)的構(gòu)成原理圖 發(fā)電機(jī)正常運行中，勵磁電壓比較小，控制單元不能觸發(fā)可控硅開通，發(fā)電機(jī)正常運行中，勵磁電壓比較小，控制單元不能觸發(fā)可控硅開通，滅磁電阻回路中沒有電流通過滅磁電阻回路中沒有電流通過 。 當(dāng)滅磁開關(guān)分?jǐn)嗪筮M(jìn)行滅磁時，轉(zhuǎn)子電感兩端出現(xiàn)較大的反向電壓，同當(dāng)滅磁開關(guān)分?jǐn)嗪筮M(jìn)行滅磁時，轉(zhuǎn)子電感兩端出現(xiàn)較大的反向電壓，同時控制單元快速接通反向可控硅觸發(fā)回路，把滅磁電阻接入、滅磁電阻回時控制單元快速接通反向可控

15、硅觸發(fā)回路，把滅磁電阻接入、滅磁電阻回路開通，轉(zhuǎn)子電流就可以快速轉(zhuǎn)移到滅磁電阻回路，通過滅磁電阻把電流路開通，轉(zhuǎn)子電流就可以快速轉(zhuǎn)移到滅磁電阻回路，通過滅磁電阻把電流轉(zhuǎn)換為熱量釋放。轉(zhuǎn)換為熱量釋放。逆變滅磁：正常停機(jī)時采用。不需要分?jǐn)鄿绱砰_關(guān)，控制可控硅整流橋處于逆變滅磁：正常停機(jī)時采用。不需要分?jǐn)鄿绱砰_關(guān)，控制可控硅整流橋處于逆變狀態(tài)，使轉(zhuǎn)子繞組中能量通過勵磁變反送到發(fā)電機(jī)端電源側(cè)及回路電阻逆變狀態(tài)，使轉(zhuǎn)子繞組中能量通過勵磁變反送到發(fā)電機(jī)端電源側(cè)及回路電阻中消耗，實現(xiàn)滅磁。中消耗，實現(xiàn)滅磁。滅磁系統(tǒng)滅磁：在發(fā)電機(jī)事故、過壓或系統(tǒng)故障情況下停機(jī)時，勵磁電流較滅磁系統(tǒng)滅磁：在發(fā)電機(jī)事故、過壓或系

16、統(tǒng)故障情況下停機(jī)時，勵磁電流較大，希望能快速滅磁，消除故障、防止事故擴(kuò)大化，采用分?jǐn)鄿绱砰_關(guān)的方大，希望能快速滅磁，消除故障、防止事故擴(kuò)大化，采用分?jǐn)鄿绱砰_關(guān)的方法將能量轉(zhuǎn)移到滅磁電阻中實現(xiàn)快速滅磁。法將能量轉(zhuǎn)移到滅磁電阻中實現(xiàn)快速滅磁。滅磁方法滅磁方法 滅磁開關(guān)滅磁開關(guān)線性電阻，汽輪發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)經(jīng)常采用；滅磁時間較長。線性電阻，汽輪發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)經(jīng)常采用；滅磁時間較長。氧化鋅氧化鋅ZnOZnO非線性電阻，國內(nèi)生產(chǎn)，應(yīng)用普遍；滅磁時間短，較為理非線性電阻，國內(nèi)生產(chǎn)，應(yīng)用普遍；滅磁時間短，較為理想。想。SiCSiC非線性電阻，國外生產(chǎn)，經(jīng)常采用英國非線性電阻，國外生產(chǎn)，經(jīng)常采用英國M&IM&I

17、公司的產(chǎn)品，滅磁時間公司的產(chǎn)品，滅磁時間適中。單片適中。單片ZnOZnO閥片的工作能容量是閥片的工作能容量是15KJ15KJ，而單片，而單片SiCSiC閥片的工作能容閥片的工作能容量為量為62.5KJ62.5KJ。SiCSiC閥片容量大、其伏安特性更適合并聯(lián)，所以，在超大閥片容量大、其伏安特性更適合并聯(lián)，所以，在超大型發(fā)電機(jī)的勵磁系統(tǒng)中普遍使用型發(fā)電機(jī)的勵磁系統(tǒng)中普遍使用。滅磁電阻滅磁電阻線性電阻線性電阻1 1（大功率）（慢）（大功率）（慢）碳化硅滅磁電阻碳化硅滅磁電阻2 2（SiCSiC）（稍快）（稍快）氧化鋅滅磁電阻氧化鋅滅磁電阻3 3（ZnOZnO）（最快）（最快）滅磁柜的智能化測量勵磁

18、電壓、勵磁電流計算轉(zhuǎn)子繞組溫度滅磁開關(guān)動作計數(shù)、BOD動作計數(shù)試驗錄波顯示滅磁柜運行狀況CAN總線連接電路板件智能控制板智能控制板變送器板變送器板BODBOD板板根據(jù)工作原理和起勵電源的不同，起勵方式可劃分為殘壓起勵、交流起勵和直流起勵三種類型。起勵裝置一般包括起勵電源開關(guān)、起勵接觸器、導(dǎo)向二極管或整流橋、限流電阻等。在交流起勵方式下還包括隔離變壓器。殘壓起勵應(yīng)用高頻脈沖列觸發(fā)技術(shù)，可靠實現(xiàn)低殘壓起勵，整流陽極電壓達(dá)到510V，即可無需外部輔助電源進(jìn)行起勵。起勵裝置調(diào)節(jié)柜兩個微機(jī)通道一個模擬通道四塊電路板人機(jī)界面同步變壓器電源系統(tǒng) 勵磁系統(tǒng)的控制核心，利用自動控制原理，自動控制可控硅整流橋的觸

19、發(fā)角度、快速調(diào)節(jié)勵磁電流大小，實現(xiàn)勵磁系統(tǒng)的各種控制功能，使發(fā)電機(jī)組滿足各種發(fā)電工況的運行要求。調(diào)節(jié)器原理框圖CPUDSPI/OCPUI/ODSPA通道工控機(jī)B通道工控機(jī)開關(guān)量總線板 模擬量總線板C 通道智能I/O板單片機(jī)系統(tǒng)板人機(jī)界面CAN總線電路板件ANB (ANB (模擬量板模擬量板) )DIB (DIB (開關(guān)量板開關(guān)量板) )LOU (LOU (單片機(jī)系統(tǒng)板單片機(jī)系統(tǒng)板) )IIU (IIU (智能智能I/OI/O板板) )微機(jī)通道CPUCPU板板I/OI/O板板DSPDSP板板第第4 4部分部分 勵磁調(diào)節(jié)器的主要功能勵磁調(diào)節(jié)器的主要功能 系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器的主通道包括測量、給定、比較放大

20、、移相觸發(fā)幾個主要部分，測量信號是由機(jī)端電壓互感器PT提供的，至調(diào)節(jié)器再變換和整流成直流電壓，與一個代表機(jī)端電壓的給定電壓UGD比較，得偏差電壓U，U經(jīng)放大后得控制信號（或叫控制電壓）Ug，Ug控制觸發(fā)的輸出脈沖，改變可控整流橋的輸出電壓Ud和勵磁電流Id，從而控制發(fā)電機(jī)電壓UF。調(diào)節(jié)原理調(diào)節(jié)原理G移相觸發(fā)綜合放大測量比較調(diào)差勵磁調(diào)節(jié)器UUsm給定同步信號基本控制電力系統(tǒng)穩(wěn)定器最大勵磁電流限制反時限延時過勵磁瞬時電流限制定子過電流限制欠勵限制伏赫限制功率柜最大出力限制無功功率過載限制輔助控制部分勵磁限制部分圖2-5 勵磁調(diào)節(jié)器的基本組成單元 恒機(jī)端電壓閉環(huán)方式（自動方式AVR）：維持機(jī)端電壓恒

21、定運行； 恒轉(zhuǎn)子電流閉環(huán)方式（手動方式FCR）：維持發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流恒定； 恒無功閉環(huán)方式（選用）； 恒定觸發(fā)角運行（選用）； 恒功率因數(shù)運行（選用）； 系統(tǒng)電壓跟蹤方式（選用）。運行控制方式種類運行控制方式種類 自動方式，是勵磁調(diào)節(jié)控制的主要運行方式，由兩部分組成：自動電壓調(diào)節(jié)器，即AVR；及PSS附加控制。 AVR為機(jī)端電壓負(fù)反饋閉環(huán)控制，用于自動維持機(jī)端電壓恒定、穩(wěn)定。為使勵磁系統(tǒng)有良好的靜、動態(tài)性能，AVR采用完整的PID調(diào)節(jié)控制規(guī)律(按偏差的比例、積分、微分控制簡稱PID控制)。數(shù)字式調(diào)節(jié)器 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(簡稱PSS)是勵磁系統(tǒng)的一個附加功能，用于提高電力系統(tǒng)阻尼，解決低頻 振蕩問題

22、，是提高電力系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定性的重要措施之一。它抽取與此振蕩有關(guān)的信號，如 發(fā)電機(jī)有功功率、轉(zhuǎn)速或頻率，加以處理，產(chǎn)生的附加信號加到勵磁調(diào)節(jié)器中。 自動控制方式自動控制方式AVRAVRAVRAVR的數(shù)學(xué)控制模型的數(shù)學(xué)控制模型勵磁調(diào)節(jié)器的手動方式FCR，為勵磁電流負(fù)反饋閉環(huán)控制，用于維持勵磁電流恒定、穩(wěn)定，是勵磁調(diào)節(jié)控制的輔助運行方式。FCR主要用于試驗或在發(fā)電機(jī)端PT回路出現(xiàn)故障、自動方式采集的機(jī)端電壓出現(xiàn)異常情況時，勵磁調(diào)節(jié)器自動切換為手動方式運行，防止勵磁系統(tǒng)出現(xiàn)誤強(qiáng)勵。由于手動方式不利于發(fā)電機(jī)電壓的穩(wěn)定，所以不宜長期運行。手動控制方式手動控制方式FCRFCR調(diào)差是勵磁調(diào)節(jié)器自動方式的附加控制

23、之一，可以根據(jù)發(fā)電機(jī)無調(diào)差是勵磁調(diào)節(jié)器自動方式的附加控制之一，可以根據(jù)發(fā)電機(jī)無功的變化對機(jī)端電壓進(jìn)行必要的微調(diào)。調(diào)差系數(shù)可任意設(shè)定為正功的變化對機(jī)端電壓進(jìn)行必要的微調(diào)。調(diào)差系數(shù)可任意設(shè)定為正、負(fù)或零，且調(diào)差率大小可在、負(fù)或零，且調(diào)差率大小可在15%15%之間選擇。之間選擇。UFQ負(fù)調(diào)差零調(diào)差正調(diào)差調(diào)調(diào) 差差限制和保護(hù)限制和保護(hù)欠勵瞬時限制：限制進(jìn)相無功值不低于整定值欠勵限制動作時，調(diào)節(jié)器發(fā)“欠勵限制”報警信號，閉鎖減磁操作。 過勵限制：限制滯相無功值不高于整定值限制和保護(hù)限制和保護(hù)過勵限制值1.100強(qiáng)勵限制：限制轉(zhuǎn)子電流不高于整定值。強(qiáng)勵頂值限制值按勵磁標(biāo)準(zhǔn)要求，一般為額定勵磁電流的1.82

24、.0倍 。限制和保護(hù)限制和保護(hù)在自動方式下，為了提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定極限，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，發(fā)電機(jī)端電壓降低，勵磁系統(tǒng)自動進(jìn)行強(qiáng)勵，勵磁電流輸出增大，超過額定勵磁電流。當(dāng)過勵反時限限制器動作后，把勵磁電流按0.95倍過勵限制值，直到勵磁電流降低到0.95IOEL以下。最大強(qiáng)勵允許時間10.000強(qiáng)勵限制值2.000冷卻時間100.000V/F限制：限制機(jī)端電壓與發(fā)電機(jī)頻率之比不高于整定值限制和保護(hù)限制和保護(hù)V/F限制電壓值1.0501.050空載過壓限制：空載時過電壓達(dá)整定值時逆變滅磁。PT斷線保護(hù)功能：調(diào)節(jié)器PT斷線時，發(fā)信號，切手動。同步電壓斷線限制和保護(hù)限制和保護(hù) 手動零起升壓 自動軟起

25、勵升壓 自動給定值起勵升壓開機(jī)升壓方式開機(jī)升壓方式tUGIf起勵起勵根據(jù)整定值爬升根據(jù)整定值爬升穩(wěn)定運行穩(wěn)定運行調(diào)節(jié)器接收到起勵指令后將按照預(yù)先設(shè)定的給定值建壓，當(dāng)“零起升壓”投入時，建壓穩(wěn)定值約為機(jī)端額定電壓的10；當(dāng)“零起升壓”退出時，建壓穩(wěn)定值為設(shè)定值，電壓預(yù)置值一般為100。電壓預(yù)置值1.000電壓零升值0.100通道跟蹤 通道間的跟蹤是由調(diào)節(jié)器軟件實現(xiàn)的，備用通道跟蹤運行通道，跟蹤的依據(jù)是兩通道的調(diào)節(jié)輸出（控制信號）相等。 自動跟蹤功能保證了從運行通道到備用通道的平穩(wěn)切換。 三個通道之間的人工切換方法當(dāng)A通道運行時，可以任意按“B通道運行”或“C通道運行”選擇B或C通道作為備用通道，

26、對應(yīng)的備用燈也將點亮。按“轉(zhuǎn)B/C通道”按鈕，即可以從A通道切換至已選好的通道。當(dāng)B通道運行時，C通道作為默認(rèn)的備用通道，“C通道備用”燈將不會點亮當(dāng)處于B或C通道運行時，可以任意按“A或B或C通道運行”按鈕，就可以直接切換到對應(yīng)的通道運行。第第5 5部分部分 勵磁系統(tǒng)試驗勵磁系統(tǒng)試驗勵磁裝置小電流試驗勵磁裝置小電流試驗勵磁系統(tǒng)小電流試驗是指：在整流柜的陽極輸入側(cè)外加廠用電交流380V，直流輸出接電阻負(fù)載，調(diào)整控制角，通過觀察負(fù)載電壓波形變化，綜合檢查勵磁控制器測量、脈沖等回路和整流柜元件的一種試驗方式。勵磁小電流試驗接線原理圖如下，調(diào)壓器SYB可以用繼保儀代替，示波器也可以用記錄儀代替。需要

27、觀察的波形有：強(qiáng)勵和逆變波形、控制角60度波形；特殊情況下需要觀察可控硅脈沖，需要觀察脈沖變原副邊脈沖。勵磁小電流輸出波形勵磁小電流輸出波形機(jī)組大修后，需要進(jìn)行發(fā)電機(jī)空載升壓（100Ug）和短路升流（100Ig）試驗，勵磁設(shè)備需要提供可以調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)子電流，可以采用它勵備用勵磁，也可以將機(jī)組勵磁系統(tǒng)由自勵改為它勵，此時勵磁調(diào)節(jié)器ECR模式運行，勵磁設(shè)備零起升流。發(fā)電機(jī)空載升壓和短路升流試驗發(fā)電機(jī)空載升壓和短路升流試驗發(fā)電機(jī)短路試驗發(fā)電機(jī)空載試驗GBT7409.32007標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：在空載額定情況下，當(dāng)發(fā)電機(jī)給定階躍為10時，發(fā)電機(jī)電壓超調(diào)量應(yīng)不大于階躍量的50，擺動次數(shù)不超過3次，調(diào)節(jié)時間應(yīng)不超過1

28、0S。超調(diào)量計算超調(diào)量計算：當(dāng)階躍10%Ug時，超調(diào)量等于Mp除以階躍量（10%），國家標(biāo)準(zhǔn)要求該值小于50%。調(diào)節(jié)時間調(diào)節(jié)時間：指從給定階躍信號到發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓和穩(wěn)態(tài)值的偏差不大于穩(wěn)態(tài)值的2%所經(jīng)歷的時間。如上圖中T所示即為調(diào)節(jié)時間。振蕩次數(shù)振蕩次數(shù)：調(diào)節(jié)時間內(nèi)電壓的振蕩次數(shù)。圖中所示振蕩次數(shù)為1次。10%階躍試驗觸摸屏上有5階躍及10階躍按扭供選擇，均為先上躍后下躍如果測試指標(biāo)不理想，可對PID參數(shù)進(jìn)行修改。PID參數(shù)修改后，需再次做階躍試驗，確保各項性能指標(biāo)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。滅磁時間試驗?zāi)孀儨绱旁囼灹闫鹕龎涸囼濸T斷線試驗通道切換第第6 6部分部分 運行故障排除運行故障排除 （1）并網(wǎng)瞬間突

29、搶無功。 處理：進(jìn)一步調(diào)整同期裝置或勵磁系統(tǒng)的調(diào)壓精度。（2）并網(wǎng)后穩(wěn)定運行時出現(xiàn)無功突增 處理：主要原因為發(fā)電機(jī)反饋電壓降低，可能為系統(tǒng)電壓降低或PT測量回路故障及接觸不良，可以操作減磁指令使無功適當(dāng)降低。（3）并網(wǎng)后穩(wěn)定運行時出現(xiàn)無功突降 處理：主要原因可能為系統(tǒng)電壓升高或其它并聯(lián)機(jī)組增加無功。此時可以采取增磁措施。（4）并網(wǎng)后穩(wěn)定運行時出現(xiàn)無功突然大幅來回波動，無法穩(wěn)定。 處理：首先判斷電壓給定有無變化，若有，則應(yīng)判斷是外部還是勵磁系統(tǒng)內(nèi)部的增減磁指令在發(fā)揮作用，若無則應(yīng)考慮PT電壓及其采集單元可能存在問題，可以采取切換至備用通道的方法判斷，若切換后正常，則原通道有問題。若切換后仍屬同樣現(xiàn)象，屬于系統(tǒng)電壓波動的可能較大。機(jī)組并網(wǎng)后特殊情況的處理機(jī)組并網(wǎng)后特殊情況的處理 （5）發(fā)現(xiàn)勵磁系統(tǒng)過壓保護(hù)信號頻繁發(fā)出 原因：發(fā)電機(jī)非全相運行或轉(zhuǎn)子繞組可能存在故障，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子過電壓，滅磁過壓保護(hù)電阻動作。 處理：此時馬上應(yīng)降低機(jī)組負(fù)荷，將發(fā)電機(jī)組解列，在空載情況下觀察轉(zhuǎn)子繞組是否工作正常，若仍有信號發(fā)出，則過壓測量回路可能存在問題，導(dǎo)致信號誤發(fā)；否則應(yīng)停機(jī)處理。（6）某個功率柜出現(xiàn)故障，已不能運行，如快熔熔斷，阻容保護(hù)故障，橋臂斷流等。 處理：將該功率柜脈沖切