开关式微机励磁在水电厂应用与改进

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第’9卷第6期四JIl电力技术go1．29。No．62O06年l2月SiehuanElectricPowerTcehnolo~"Dee．。20O6开关式微机励磁在水电厂的应用及改进李林。刘蓉(1．映秀湾水力发电总厂，四川都江堰611830；2．广元电业局，四川广元628000)摘要：提出了带直流励磁机发电机机组开关式微机励磁改造方案，以工程应用为实例，介绍了开关式微机励磁装置的工作原理、功能特点，并根据工程实践情况总结了开关式微机励磁装置设计和应用时一些注意事项

2、。关键词：直流励磁机；IGBT；励磁控制；Abst叫：Arenovationpmjectforthe讪一typemicrocomputer-basedexcitationofthehydraulicgeneratorwithDCexciterisputforward．Takingtheengineeringapplicationforexample，the)iIIgipk，thefunctionandd删[ac【ericsthetch—typemicrocomputer—basedexcitationadju

3、storarcintroduced，andseveralpoln~forattentionduringthedesignandapplicationoftheswitch—typemicrocomputer-basedexcitationllst0rareslmnledupaeeo~lingtotheactualsituation伽Igin。eriI．Keywords：DCexe／ter；IGBT；excitationeo~arol中圈分类号：TM331文献标识码：B文章编号：1003—6954(2006)0

4、6一o051一o3在一部分早期投运的中小型水轮发电机组中，往IGBT开通，反之，通过给栅极加反向门极电压来使往采用直流励磁机励磁方式。随着水电厂综合自动IGBT关断。在励磁控制回路中使用的IG盯，也是应化改造，计算机监控系统投入运行，原来老式的励磁用其“开关”工作特性。因此采用IGBT设计的励磁装调节不能满足运行要求，励磁改造势在必行。在这部置通常称为开关式励磁。如果假定开关的工作周期分励磁设备改造时，考虑整体拆除直流励磁机更换自是，在一个开关周期内IGBT处于导通的时间为并激励磁系统一次性投资太大，而且自并

5、激改造时需，则在在一周期内加在负载上的平均电压为U×要增加大容量励磁变压器及可控硅整流装置，部分电7’，由此可见，假设设计时采用定频控制，则工作厂没有合适位置安装此类设备，施工难度较大，因此周期不变，只要改变导通时间即可改变加于负保留直流励磁机，采用开关式微机励磁调节器替代直载上的平均电压，从而改变负载电流。基于IGBT工流励磁机原励磁装置是励磁设备自动化改造时优先作原理，把IGBT引入带直流励磁机的发电机组励磁考虑方案。随着电力电子技术的发展，IGBT得到了控制中，用直流励磁机取代前述的电压源，励磁机的广泛

6、应用，通过把IGBT作为励磁主回路元件串接在励磁绕组取代电阻负载，只不过此时的电压源不是恒励磁机励磁绕组中，利用通过斩波技术，控制IGBT的压源，而是会根据励磁电流的大小改变；负载也不是占空比，来调节励磁机励磁电流从而控制发电机励磁纯电阻负载，而是励磁机励磁绕组，它不仅有电阻而电压和无功。此种改造方案原理简单，不需另外增加且有电感。根据直流励磁机的特性，忽略电枢反应和其它殴备，直接通过直流励磁机的电枢取励磁源，励电枢绕组电阻的压降，直流发电机输出可减化为E=磁绕组通过开关管控制和直流励磁机组成自激系统，Ceq

7、m，其中是系数，rt是发电机转速，50是励磁的主回路元件少，结构简单，可以根据励磁机原有励磁磁通，在n恒定时，直流发电机的输出电压和磁通50方式，灵活地配置。成正比，而磁通又正比励磁绕组的励磁电流，因此通过IGBT控制励磁绕组的励磁电流即可控制直流励1控制原理磁机的输出，从而控制发电机电压和无功。lGBT是一种新型的大功率电力电子器件，它是2应用实例双极型晶体管和场效应管复合，兼有两种器件的优点，具有高输入阻抗，开关速度快，驱动功率小而且饱改造部分为一面屏柜，内部配有完全独立、互为和压降低。备用的两套微机式励

8、磁调节器以及两组IGBT回路，IGBT的开关作用足通过加正向栅极电压采使分别控制直流励磁机的激磁和去磁绕组。调节器通·5l·维普资讯http://www.cqvip.com第2O2O96卷年第l26月期四川电力技术Vo1．29。No．6SichuanElectricPowerTechndolgDec．。2006过接于机端的电压互感器，电流互感器以及转子分流续流二极管的导通时间等方法对电压的尖峰并没有