专题-发电机励磁系统.ppt
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1、,发电机励磁系统,励磁系统的作用,励磁系统的分类,励磁系统的结构,概 述,励磁系统在电能生产诸环节中的位置,发电机的同步转矩和功角,励磁系统是发电机的重要组成部份,它对电力系统及发电机本身的安全稳定运行有很大的影响。励磁系统的主要作用有:,根据发电机负荷的变化相应的调节励磁电流,以维持机端电压为给定值。 控制并列运行各发电机间无功功率分配。 提高发电机并列运行的静态稳定性。 提高发电机并列运行的暂态稳定性。 在发电机内部出现故障时,进行灭磁,以减小故障损失程度。 根据运行要求对发电机实行最大励磁限制及最小励磁限制。,励磁系统的分类,我厂发电机励磁系统采用的是机端自并励静止励磁系统(全套进口瑞士
2、ABB公司原装产品,型号:UNITROL 5000系列Q5S-O/U251-S6000 )。,发电机励磁系统基本原理框图,系统设备介绍,运行操作,性能要求,UN5000励磁系统,技术数据清单,运行方式,保护及逻辑回路,发电机静态励磁系统原理图,三相油浸式励磁变,没有旋转部件。运行可靠性高,调整、维护简单,检修方便。 可缩短机组的轴系长度,缩短电厂厂房长度。缩短了的汽轮机发电机轴系长度可提高机组轴系的稳定性、提高机组安全运行的水平。 没有主励磁机时滞环节,属高起始快速响应励磁系统,技术指标高,响应快,性能参数好。,自并励系统及其主要优点,起励装置,隐极同步发电机,转子下线,大电流集电环,电 刷,
3、就地控制屏 LCP,LCP可以用于UN5000励磁系统的就地操作。 它还能显示重要的过程信号。 它是可编程的,通过ARCNET总线与系统相连接。,正常运行中的LCP状态,维护操作面板(手持屏)UNS0874(SPA),多功能手持屏SPA用于调试和维护。具有就地操作、参数设定和应用程序编程功能。可显示励磁系统的数据(如发电机机端电压、励磁电流和励磁电压)、设定参数。还具有实时报警和故障记录管理功能。 该手持屏有16个触摸键和一个420字符的液晶显示屏,类似于一个袖珍计算器。它通过串行接口RS485与励磁装置相连接,数据传输速率为9600位/秒。手持屏的电源通过串行电缆提供,其本身不需电池。 手持
4、屏与AVR双通道之间的通讯是通过公共接口实现的。两通道由各自的ID识别号区分,不需要重新连接电缆,就可以自由选择与任一通道进行通讯。,CMT是一个非常便捷的软件工具,它可以安装在个人电脑中,用于设备的调试和维护。它的主要功能: 就地控制面板功能 趋势图功能 故障录波功能 显示和删除内部故障记录功能 软件框图实时显示功能 编程功能 参数修改、装载和磁盘保存功能 以文件形式保存当前设定和图形记录功能,调试维护工具(CMT),发电机励磁系统AVR,励磁调节器(AVR)采用数字微机型, AVR中装设无功功率、功率因数等自动调节功能。励磁调节器设有过励磁限制、过励磁保护、低励磁限制、电力系统稳定器、V/
5、H限制及转子过电压保护和PT断线闭锁保护等单元;其附加功能包括转子一点接地保护、转子温度测量、串口通讯模块、跨接器、DSP智能均流、轴电压毛刺吸收装置等。,采用两路完全相同且独立的自动励磁调节器并联运行,两路通道间能相互自动跟踪,当一路调节器通道出现故障时,能自动无扰切换到另一通道运行。手动、自动电路应能相互自动跟踪;当自动回路故障时能自动无扰切换到手动。CT、PT均为两路独立的输入回路。,安全运行的首要条件:,首先要成功地完成调试。 定期地按计划进行维护。 发生的任何故障已经完全排除。 对设定值 (参数) 的任何改变都已经经过检查和测试。,通电前的检查,励磁系统投入之前,必须保证所需要的全部
6、电源已经送电,必须保证能安全启动。必须进行下述的检查: 系统的维护工作已完成。 控制和电源柜已准备好待运行并且适当地被锁定。 发电机输出空载,到励磁变压器及励磁柜的输入/输出电缆断开 (临时接地线拆除)。,灭磁开关的控制电源及调节器电源已送电。 没有报警和故障信息产生。 励磁系统切换到远方控制方式。 励磁系统切换到自动运行方式。 发电机达到额定转速 (检查显示仪表上的转速)。,通电顺序,发电机空载特性曲线,发电机空载运行,发电机端电压等于转子感应电势。在转速恒定的条件下,发电机的机端电压直接取决于励磁电流。在发电机电压不超过额定电压的范围内,发电机端电压与励磁电流之间差不多呈线性关系。当发电机
7、电压超过额定值时,将发生饱和现象,这种饱和现象一般取决于定子铁心的设计。如欲在额定值的基础上进一步提高发电机电压,则必须增加更多的励磁电流,超过与电压成比例的励磁电流。,运行期间应当进行下述的定期检查:,a) 在控制室中 无限制器动作。 工作调节器的设定点没有达到极限设定值。 通道之间是平衡的,并且通道切换已准备就绪。 励磁电流、发电机电压和无功功率是稳定的。,b) 在励磁柜中: 无报警动作。 无非正常的噪音。,停机顺序,发电机励磁系统起励与灭磁,起励开始时,发电机的起励能量来自发电机残压。当可控硅的输入电压升到10V20V时,可控硅整流桥和励磁调节器就投入正常工作,由AVR控制进行软起励过程
8、。如果因长期停机等原因造成发电机的残压不能满足起励要求时,采用220V DC电源起励方式,当发电机电压上升到规定值时,起励回路自动脱开。,自动灭磁装置装在励磁回路直流侧。灭磁开关的额定参数按励磁系统强励工况(机端电压为80%额定电压时,强励倍数2倍额定励磁电压)选择。灭磁开关型号为HPB60M81S额定电压1000V,开断电压3000V,设计开断电压1900V,短路电流开断能力100KA以上。,发电机励磁系统性能,当发电机的励磁电压和电流不超过其额定励磁电流和电压的1.1倍时,励磁系统能连续运行。 励磁系统具有短时过载能力,励磁系统强励倍数不小于2(静止励磁系统即使定子电压降到80%额定值时)
9、,允许强励时间为20秒。 励磁系统具备高起始响应特性,在 0.05秒内励磁电压增长值达到顶值电压和额定电压差值的95%。励磁系统响应比(V)即电压上升速度,不低于3.58倍/秒,励磁调节器的调压范围:发电机空载时能在20-110%额定电压范围内稳定平滑调节,整定电压的分辨率不大于额定电压的0.2%。发电机空载时手动调压范围为10%-130%UN。如果励磁电源采用6300V的厂用电时,手动调节的范围可以从0%130%,可满足发电机零起升压试验的要求。 功率整流装置的一个功率柜退出运行时满足发电机强励和1.1倍额定励磁电流运行的要求。当有2个功率柜退出运行时,能提供发电机额定工况所需的励磁容量。,
10、整流装置的每个功率元件都设有快速熔断器保护,以便及时切除短路故障元件。并可检测熔断器熔断并给出信号。 整流装置冷却风机有100%的备用容量,在风压或风量不足时,备用风机应能自动投入。整流装置的通风电源设有两路,并可自动切换。任一台整流柜故障或冷却电源故障,发出报警信号。,技术数据清单,带有紧急备用通道的双通道系统,主通道1和主通道2之间的切换,这种励磁系统具有两个完全独立的调节器和控制通道(通道1 及 通道2) 。两个通道完全相同,因此可以自由地选择通道1 或 通道2作为工作通道。备用的通道 (不工作的通道) 总是自动地跟踪工作通道。基本上,除了下述情况以外,通道的切换可以在任何时间进行:,如
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