紫坪铺水电厂励磁系统综述

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1、紫坪铺水电厂励磁系统综述紫坪铺水电厂励磁系统综述【摘要】本文主耍介绍了紫坪铺水力发电厂励磁装置的组成性能，对提高电厂自动化水平发挥作用的相关励磁装置的自动功能。【关键词】水电站；励磁系统；调节器；起励；灭磁1概述紫坪铺水电厂位于距成都60KM的岷江上游。水电厂为地面式厂房，单机单管布置，装有四台水轮发电机组，4台机组的励磁系统均采用了中国广州科学研究院的EXC9000型励磁系统。单元接线，单机容量190MW,总装机容量760MW。发电机出口设有发电机断路器；发电机励磁方式采用静止自并励励磁方式，励磁

2、电源取自发电机出口断路器内侧。调节器为双微机三通道调节器。正常灭磁采用逆变灭磁，事故停机时跳灭磁开关，能量转化到高能氧化锌非线性电阻灭磁吸收。正常时采用残压起励，如失败则启动辅助起励回路。2励磁系统参数和特性额定励磁电流：1380A额定励磁电压：410V空载励磁电流：I740A空载励磁电压：155V励磁电压响应时间：上升方向不大于0.08S,下降方向不大于0.15S3励磁系统主要设备3.1励磁变压器3.2调节器3.2.1调节器调节器为双微机三通道调节器，A、B通道为微机通道，C通道为模拟通道。三通道

3、以主从方式工作，正常方式为A通道工作，B通道及C通道自动跟踪A通道。可选择B通道或C通道作为备用通道。当A通道出现故障吋，自动切换到备用通道运行，切换无扰动。这三个通道从测量回路到脉冲输出回路完全独立（如下图1所示）。调节规律采用PID4-PSS控制模式；运行方式包括恒发电机机端电压的自动调节、恒发电机转子电流的手动调节、叠加的恒无功调节、叠加的恒功率因数调节。限制功能包括V/f限制、过励限制、欠励限制、定子电流限制、最大磁场电流限制、最小磁场电流限制。监测与保护功能包括PT断线、电源故障、调节器软

4、/硬件故障、脉冲故障等；v/f保护、整流桥故障报警、整流桥内部短路跳闸、整流桥过载跳闸、过流保护等；其它功能包括智能均流、智能封脉冲、软起励、残压起励、有功和无功补偿、调差、系统电压跟踪、通道Z间自动跟踪、故障智能检测和自动切换、容错控制（包括开关量和模拟量）、故障录波和故障记录、辅助调试和试验功能等。3.2.2功率柜（1）我厂配备两台功率柜，采用三和全控整流桥并联输出，整流桥单桥输出能力为2000A,每个桥独立安装在一个功率柜中。当其中一个功率柜退出运行时，可保证发电机在所有运行方式下均能连续运行

5、和强励。（2）功率柜的智能控制在每个功率柜内设计有一套智能控制系统，该系统包括智能检测单元、通讯接口、传感器、LCD显示器、以及相应的输入输出接口电路等。工况显示实现智能化在每个功率柜柜门上，安装了一个带触摸键的LCD显示器，用于显示该功率柜的各种状态及实现相关操作。信息传输实现智能化将现场总线技术用于智能化功率柜，功率柜的开关量信号和模拟量信号均通过现场总线传递到调节柜。风机控制实现智能化当智能控制系统检测到功率柜处于运行状态吋，自动启动风机;当功率柜处于停机或备用状态吋，风机自动停转。功率柜的冷

6、却采用双风机冗余，则由智能控制系统控制两台风机以循环主备用方式工作,即本次开机该风机若为主用，则下次开机该风机为备用。主用/备用的选择是自动实现的。当主风机出现故障吋，比如风机断相、风压过低等，备用风机口动投入，同时切除主风机。智能化退柜当智能控制系统检测到功率柜处于某种故障状态时，比如风温长时间过高、脉冲故障、桥臂断流等，立即发出退柜信号给调节器，由调节器自动封锁该柜脉冲，实现智能化退柜。3.2.3灭磁及过压保护灭磁及过压保护回路框图2图中：QFG—灭磁开关；FR—氧化锌非线性屯阻；RD—快速熔断

7、器；V61-二极管；V62—可控硅；A61-可控硅触发器；CT—过电压动作检测器励磁系统正常停机，调节器自动逆变灭磁；事故停机，跳灭磁开关将磁场能量转移到氧化锌非线性电阻。当发电机处于滑极等非止常运行状态时，将在转子回路中产生很高的感应电压，此时安装在转子回路中的转子过电压检测单元A61模块将检测到转子正向过屯压信号，马上触发V62可控硅元件，将耗能电阻单元FR并入转了刨路，通过耗能电阻的吸能作用，将产生的过电压能量消除；而转子回路的反向过电压信号则直接经过V61二极管接入耗能电阻吸能，以确保发电机

8、转了始终不会出现开路，从而可靠地保护转了绝缘不会遭受破坏。由于这种保护的存在，转子绕组会产生相反的磁场，抵消定子负序电流产生的反转磁场，以保护转子表面及转了护环不至于烧坏。3.2.4起励控制采用快速脉冲列技术以实现残压起励。在起励过程屮，在可控硅整流器的输入端仅需要约10-20V的电压即可正常工作。如果电压低于10〜20V,可控硅整流器就会被连续地触发（二极管工作模式）以达到该值。然而，如果在5秒内残压起励失败，则起动备用起励回路。在机端电压达到发电机电压的10%时，