發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)原理

發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)原理及運(yùn)行(發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)圖：)勵(lì)磁系統(tǒng)構(gòu)成及優(yōu)缺點(diǎn)：勵(lì)磁電源由勵(lì)磁變引自發(fā)電機(jī)機(jī)端，通過可控硅整流元件直接控制發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁，這種勵(lì)磁方式即為自并勵(lì)可控硅整流勵(lì)磁，其特點(diǎn)如下：因采用可控硅整流器和無需考慮同軸勵(lì)磁機(jī)時(shí)間常數(shù)的影響，故可獲得較高的電壓響應(yīng)速度。勵(lì)磁變壓器接到發(fā)電機(jī)端不受廠用電壓的影響，但需起勵(lì)電源。缺點(diǎn)：其一整流輸出的直流頂值電壓受發(fā)電機(jī)或電力系統(tǒng)短路故障形式和故障點(diǎn)遠(yuǎn)近的影響，缺乏足夠的強(qiáng)勵(lì)能力。其二由于自并勵(lì)可控硅整流勵(lì)磁系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)短路電流衰減較快，對(duì)發(fā)電機(jī)帶延時(shí)的后備保護(hù)可靠動(dòng)作不利。為此，過流保護(hù)可采用電流啟動(dòng)記憶，由復(fù)合電壓或低電壓閉鎖的延時(shí)保護(hù)。發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置：勵(lì)磁裝置組成：并聯(lián)勵(lì)磁變、可控整流裝置、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器、滅磁及轉(zhuǎn)子過電壓保護(hù)、起勵(lì)回路。并聯(lián)勵(lì)磁變壓器：型號(hào):SCLLB-1800KVA/容量:1800kVA一次電壓15.75KV二次電壓:0.6kv接線Y/A-11自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)的勵(lì)磁變壓器不設(shè)自動(dòng)開關(guān)，只設(shè)有隔離刀閘。勵(lì)磁變裝設(shè)過流保護(hù)，該保護(hù)動(dòng)作引跳出口油開關(guān)及滅磁開關(guān)。勵(lì)磁變接在主變底壓側(cè)，不受系統(tǒng)及廠用電影響。（3）可控硅整流回路：（整流回路原理圖：）以單相半波整流電路為例說明可控硅整流電路的工作原理。要使可控硅導(dǎo)通，必須在可控硅的陽(yáng)極及控制極同時(shí)加正向電壓，并且使流過可控硅的陽(yáng)極電流大于它的維持電流。當(dāng)陽(yáng)極加反響電壓，或流過可控硅陽(yáng)極的電流小于維持電流時(shí)，可控硅截止。從可控硅承受正向電壓開始，到可控硅導(dǎo)通為止，這一段區(qū)間為控制角。改變控制角的大小，可調(diào)整可控硅輸出電壓的大小?？煽毓枵麟娐房奢敵鲞B續(xù)可調(diào)的直流電壓。主整流器采用三相全控橋,2個(gè)功率柜并列運(yùn)行。整流元件采用品閘管整流，每個(gè)功率柜額定功率輸出2000A。整流柜為強(qiáng)迫風(fēng)冷式。風(fēng)機(jī)設(shè)有主、備用電源,互為備用（主、備用電源:均用機(jī)旁III段電源）。風(fēng)機(jī)任一電源中斷，自動(dòng)切換至第二電源供電。但當(dāng)電源恢復(fù)后，不能自動(dòng)切換至正常運(yùn)行方式，需人為切換。每個(gè)功率柜低壓側(cè)裝設(shè)有浪涌吸收器，吸收功率柜輸出的尖峰電壓。運(yùn)行中功率柜遇快速熔斷器熔斷或風(fēng)機(jī)停運(yùn)，功率柜不能自動(dòng)退出，需人為退出運(yùn)行。當(dāng)功率功一柜退出時(shí)不影響運(yùn)行?？煽毓柙谋Ｗo(hù)：在功率柜交流側(cè)、直流側(cè)均裝有快速熔斷器，保護(hù)整流元件本身及直流側(cè)短路。（4）同步電機(jī)滅磁及轉(zhuǎn)子過壓保護(hù)：機(jī)組正常停機(jī)時(shí)，可控硅全控橋逆變滅磁；發(fā)變電氣事故時(shí)，跳開滅磁開關(guān)投入非線性電阻滅磁。滅磁開關(guān)雙斷口?？煽厝珮蚰孀儨绱攀前芽煽毓璧目刂平莂退到最小逆變角，使整流橋由整流狀態(tài)過渡到逆變狀態(tài)滅磁。轉(zhuǎn)子過壓保護(hù)：轉(zhuǎn)子過電壓一般由于下列幾個(gè)原因產(chǎn)生：發(fā)電機(jī)端或主變高壓側(cè)短路、同步發(fā)電機(jī)失磁異步運(yùn)行、非同期合閘、同步發(fā)電機(jī)故障切除后電壓恢復(fù)過程中轉(zhuǎn)子過電壓、滅磁過程中轉(zhuǎn)子過電壓。勵(lì)磁系統(tǒng)配置限壓二極管串非線性電阻并接于勵(lì)磁繞組作為過壓保護(hù)。（5）自并勵(lì)勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的起勵(lì)勵(lì)磁變壓器接在發(fā)電機(jī)機(jī)端，當(dāng)機(jī)組起動(dòng)后，電機(jī)轉(zhuǎn)速接近額定值時(shí),機(jī)端電壓為殘壓其值比較低，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器中的觸發(fā)電路，由于同步電壓太低不能工作，可控硅不觸發(fā)，不能送出勵(lì)磁電流使發(fā)電機(jī)建壓。需他勵(lì)起勵(lì),他勵(lì)電源由蓄電池供給直流電源。（6）勵(lì)磁調(diào)節(jié)器：（勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理圖：）勵(lì)磁調(diào)節(jié)器由基本單元和輔助單元組成。其中基本單元包括測(cè)量比較（機(jī)端電壓測(cè)量并與給定電壓比較。電壓測(cè)量、電壓給定、電流調(diào)差）、綜和放大、移相觸發(fā)（將綜合放大單元來的信號(hào)形成脈沖并改變相位去調(diào)節(jié)可控硅的控制角a）。輔助單元（過勵(lì)單元、低勵(lì)單元、低壓觸發(fā)、電流環(huán)調(diào)節(jié)、自動(dòng)跟蹤等）。勵(lì)磁調(diào)節(jié)器采用微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器。勵(lì)磁調(diào)節(jié)器采用完全獨(dú)立的A、B、C三套5個(gè)通道，自動(dòng)互為熱備用。（7）調(diào)節(jié)器電源：操作電源：由百流電源引來，開機(jī)后由交流變直流供之使用。脈沖信號(hào)：勵(lì)磁變低壓側(cè)，兩個(gè)并列互為備用。調(diào)節(jié)器電壓信號(hào)：A套：勵(lì)磁用2YH。B、C套:專用3YH。調(diào)節(jié)器面板上有轉(zhuǎn)子過流、PT斷線、整流柜停風(fēng)、熔絲熔斷、調(diào)節(jié)器停風(fēng)、強(qiáng)勵(lì)限制、過勵(lì)限制動(dòng)作、欠勵(lì)限制、v/f限制故障燈。調(diào)節(jié)器基本單元功能：本調(diào)節(jié)器采用PID勵(lì)磁校正電路：按偏差值的比例(P)、積分(I)和微分(D)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。積分環(huán)節(jié)作用是將機(jī)端電壓偏差量(AU)按一定時(shí)間積累進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)機(jī)端電壓升高PID把偏差i(AU)按時(shí)間積累起來，輸出一控制信號(hào)，減少勵(lì)磁電流。微分環(huán)節(jié)作用：能預(yù)測(cè)電壓變化趨勢(shì)控制勵(lì)磁進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)機(jī)端電壓與整定電壓偏差小時(shí)，輸出的控制信號(hào)小。電壓環(huán)和電流環(huán)間自動(dòng)跟蹤，A、B、C三套之間的自動(dòng)跟蹤及自動(dòng)切換。運(yùn)行中電流環(huán)與電壓環(huán)間，A、B、C間可無擾動(dòng)切換。移相觸發(fā)單元為可控硅主電路提供同頻率觸發(fā)脈沖，該脈沖與主電路有一定相位關(guān)系。系統(tǒng)電壓跟蹤：機(jī)組并網(wǎng)時(shí)自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)電壓。軟件數(shù)字式整定和比較功能：數(shù)子式電位器實(shí)現(xiàn)增、減磁。發(fā)電機(jī)停機(jī)后，調(diào)節(jié)器自動(dòng)復(fù)歸到空載位置。v/f限制：也即空載最大磁通限制。發(fā)電機(jī)空載轉(zhuǎn)速降低時(shí)，防止發(fā)電機(jī)或主變磁通密度過分增大，鐵芯過熱。按發(fā)電機(jī)或主變提供的V/HZ容量曲線。過勵(lì)磁限制：發(fā)電機(jī)過勵(lì)磁延時(shí)限制。欠勵(lì)延時(shí)限制：當(dāng)發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行時(shí)，為了放止發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流降低到穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)所要求的限制值之下，也就是一定有功功率下最大進(jìn)相無功電流需要加以限制。強(qiáng)勵(lì)反時(shí)限限制：當(dāng)強(qiáng)勵(lì)動(dòng)作一段時(shí)間后，按發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞阻在其電流超過額定值后，所允許的過載時(shí)間t隨勵(lì)磁電流I的增大而減小構(gòu)成強(qiáng)勵(lì)反時(shí)限限制。最大電流瞬時(shí)限制：辟免勵(lì)磁電流超過允許的強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)?？蛰d過電壓保護(hù)：將發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流限定在對(duì)應(yīng)于額定轉(zhuǎn)速下的空載勵(lì)磁電流附近，防止電壓上升過程中的超調(diào)量?？煽毓枵鞴窨焖偃蹟嗥魅蹟?，部分柜退出時(shí)勵(lì)磁電流限制。勵(lì)磁用YH斷線的檢查和保護(hù)：電源、硬件、軟件故障自檢和處理能力，與計(jì)算機(jī)間通信能力。3勵(lì)磁調(diào)節(jié)器運(yùn)行、操作4.3.1勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的電源4.3.1.1勵(lì)磁調(diào)節(jié)器A、B通道同步交流220V電源均取自勵(lì)磁變低壓側(cè)，直流220V電源取自滅磁開關(guān)柜直流控制電源I段；交、直流電源通過穩(wěn)壓裝置并列運(yùn)行，開機(jī)前僅直流起作用，開機(jī)后交直流互作備用。4.3.1.2勵(lì)磁調(diào)節(jié)器電源投退順序：投入時(shí)，先投滅磁開關(guān)柜直流電源FU61、FU62，再投調(diào)節(jié)器面板直流電源SA02、交流電源SA01，檢查工控機(jī)啟動(dòng)正常，退出順序與此相反。4.3.2勵(lì)磁調(diào)節(jié)器通道切換4.3.2.1勵(lì)磁調(diào)節(jié)器具有A、B、C三個(gè)完全獨(dú)立的調(diào)節(jié)通道，其中A、B為自動(dòng)通道，自動(dòng)通道均有自動(dòng)和手動(dòng)兩種方式，在自動(dòng)方式中，調(diào)節(jié)器保證發(fā)電機(jī)機(jī)端產(chǎn)生恒定電壓，在手動(dòng)方式中，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流保持恒定，C為獨(dú)立的手動(dòng)調(diào)節(jié)通道。在通道之間非運(yùn)行通道總是跟蹤運(yùn)行通道；在同一通道內(nèi)手動(dòng)方式總是跟蹤自動(dòng)方式，反之，自動(dòng)方式跟蹤手動(dòng)方式。4.3.2.2A套調(diào)節(jié)器電壓信號(hào)取自機(jī)組2YH；B、C套調(diào)節(jié)器電壓信號(hào)均取自機(jī)組3YH。正常情況下必須選擇A通道作為主通道，B通道為第一備用通道，C通道為第二備用通道；若A通道有故障，則選擇B通道為主通道，C通道為備用通道；若A、B通道均有故障，只能選擇C通道為運(yùn)行通道，此時(shí)將無備用通道。4.3.2.3調(diào)節(jié)器自動(dòng)切換4.3.2.3.1在自動(dòng)方式下檢測(cè)到PT故障，調(diào)節(jié)器自動(dòng)先切換到故障通道的手動(dòng)方式，再切換到備用通道運(yùn)行，當(dāng)故障消除后需先在人機(jī)界面上取消故障通道的“手動(dòng)運(yùn)行”選項(xiàng)，再人工切回。4.3.2.3.2當(dāng)運(yùn)行通道發(fā)生調(diào)節(jié)器電源、調(diào)節(jié)器軟硬件及脈沖等故障，調(diào)節(jié)器自動(dòng)切換到備用通道運(yùn)行，當(dāng)故障消除后需人工切回。4.3.2.4調(diào)節(jié)器手動(dòng)切換4.3.2.4.1自動(dòng)通道的手、自動(dòng)切換可以在任何時(shí)間進(jìn)行，通過人機(jī)界面的“手動(dòng)運(yùn)行”選項(xiàng)進(jìn)行切換；A、B、C通道之間的切換可以在任何時(shí)間進(jìn)行，切換前應(yīng)首先確認(rèn)人機(jī)界面運(yùn)行通道和備用通道的控制信號(hào)已經(jīng)一致或相當(dāng)接近，避免出現(xiàn)擾動(dòng)。4.3.2.4.2運(yùn)行