【正文】 勵磁機勵磁系統(tǒng)過勵反時限限制突限和緩限方式的差別由仿真可見,突限方式或者小延遲的緩限方式都可以接受。上述條件下可以選擇頂值電流下過勵限制比保護提前2 s動作。tP為發(fā)電機的頂值電流持續(xù)時間。GB/T —2008中的過勵保護包含調節(jié)器的頂值電流保護和過勵反時限保護2種。備用通道可以是自動通道,也可以是獨立的手動通道。第2章 可控勵磁發(fā)電系統(tǒng)實驗裝置操作及維護 實驗裝置操作說明實驗開啟及關閉交流或直流電源都在控制屏上操作。實驗完畢，須將自耦調壓器調回到零位，斷總開關。當將該表下方的“電壓指示切換”開關撥向“可調電壓”時，指示可調電源電壓的輸出值，當將它撥向“固定電壓”時，則指示輸出固定的電源電壓值。若在空載下開機，發(fā)生過流告警，這是由于氣溫或濕度明顯變化，造成光電耦合器TIL117漏電使過流保護起控點改變所致，一般經過空載開機(即開啟交流電源后，再開啟“可調直流電源”開關)預熱幾十分鐘，即可停止告警，恢復正常。1)建立小組，合理分工每次實驗都以小組為單位進行，每組由2～3人組成。5)讀取數據預習時對繼電器及其保護裝置的試驗方法及所測數據的大小作到心中有數。5．按并列操作要求和步驟，將發(fā)電機并入電網。②有的調節(jié)器手控電路中未引入負反饋環(huán)節(jié)，手控時調節(jié)系統(tǒng)運行于開環(huán)狀態(tài)，無自動穩(wěn)定作用；這時手控只能作自控的事故或緊急備用控制，正常運行中不得隨意切換，否則容易使整個系統(tǒng)失去穩(wěn)定。注意，這時決不可在按上述正常運行中的切換步驟，校準兩種控制電壓后才作切換。在強勵電流倍數及強勵動作時間允許范圍（一般為50秒）內，運行人員不得干涉強勵裝置的正常工作。勵磁電源變壓器：若為油浸式，上層油溫最高不應超過95176。當勵磁調節(jié)裝置需要退出運行時，其操作步驟隨機組的運行方式（單機還是并網）、起勵方式（剩磁自激，還是外接直流電源助磁或它激起勵）以及勵磁主電路接線方式的不同而有所差別，分述如下：單機運行時采用自激起勵的機組，在勵磁調節(jié)裝置退出運行操作中，應注意防止剩磁過低甚至消失。步驟是：（A）適當降低轉速，使機組短期在45～47Hz低頻下運行，以防甩負載飛車。并網運行時1．通過原動機調速器，將有功負載逐漸轉移到其他機組。對于長期使用的電解電容器，可能逐漸變質，當電容量減小到80%以下時，應更換；⑩當需要拆卸元器件時，應在事先作好記號（其中應特別注意沒有端子標號的聯(lián)線）。可能是：①合閘電源消失，應首先檢查熔斷器是否熔斷，然后檢查電路是否故障；②傳動機構調整不當；③合閘或分閘電路故障。應分別斷開QFG或電源變壓器，然后更換熔絲排除故障。原因：①放大器或控制方式切換電路輸出端并聯(lián)的平滑電容損壞開路，致使自控電壓含有大量交流成份；②放大電路中的負反饋回路故障，如電容變質或開路等引起自激振蕩。原因：可能是機組轉速太低，起勵電流太大，將熔斷器熔斷。4．按起勵按鈕后，起勵接觸器工作正常，但機組不能起勵。7．起勵中或甩負載時，UF一直上升，調節(jié)器失控，發(fā)電機過電壓。原因及處理：①有的調節(jié)器手控電路無負反饋環(huán)節(jié)，裝置開環(huán)運行，由于自并激勵磁系統(tǒng)具有正反饋特性，因而易于振蕩。應更換電阻。原因：①觸發(fā)電路故障，觸發(fā)脈沖時有時無；②檢測放大組件中，個別元件質量不良；③勵磁整定電位器接觸不良；④控制電路中的聯(lián)接導線似斷非斷或某聯(lián)接點似接觸非接觸；⑤可控硅元件故障，時而觸發(fā)導通，時而觸發(fā)不能導通。處理：①調節(jié)勵磁整定電位器，將勵磁電流降至額定值附近；②檢查過勵限制電路及過流保護電路以及它們的整定值；③檢修QFG及其跳閘回路；④校準勵磁電流表。處理同五。③ IL正常，可能是：a）在實際工作中會遇到冷卻風機故障停轉。注意：風機停轉后，整流裝置能在多長時間內帶多少負載，應按出廠說明書要求，并注意監(jiān)視整流元件溫度，不得超過允許范圍。處理：①首先判斷故障發(fā)生在電網還是本機：若并聯(lián)運行機組變化規(guī)律相同，則故障在電網；否則故障所在的機組變化特別突出；②若故障發(fā)生在電網，一般應在允許范圍內，盡可能增大本機有功及無功輸出，減輕電網負擔，有利于盡快消除故障；與此同時，應加強監(jiān)視，留心操作，防止發(fā)生事故；③若故障發(fā)生在本機，則應：a）檢查測量電路濾波電容及控制電壓的平滑電容，若電容量不足或損壞，應更換；b）檢查各負反饋電路并排除故障；c）檢查并更換質量不良或損壞的晶體管；d）檢查或更換不良導線，焊好劣質焊點；e）檢查并更換劣質可控硅。如不加以限制，這時的強勵電流約為額定勵磁電流的2倍以上，對勵磁繞組和可控橋整流元件都可能造成危害。此正比于可控橋輸入電流的三相測量電壓，經16VDe整流成直流后，送入比較檢測橋。而716VDe的正向壓降幾乎不變。限制值由1Ke調節(jié)整定。按圖示要求接入三相自耦調壓器、交流電壓表、交流電流表和負載電阻1R、2R、3R。 29 參考文獻1 楊冠成. 電力系統(tǒng)自動裝置原理(第四版). 34382 陸繼明， 77893 丁爾謀 . 43384 商國才. 55575何友觀 . 971066 孟文博. ,248517 孫璽. ,216198 9 . Pamp。近年來，隨著非線性控制理論的迅速發(fā)展，特別是以微分幾何為代表的精確反饋線性化方法的迅速發(fā)展，從理論上較好地解決了非線性控制系統(tǒng)的大范圍線性化問題。沈稼豐老師嚴謹的治學態(tài)度和忘我的敬業(yè)精神給我留下了深刻的印象，也是我今后生活和工作中學習的榜樣。 致謝首先要衷心感謝我的指導老師沈稼豐。針對發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)的強非線性特點，通常采用的方法是對其進行線性化處理。4．記錄繪制限制特性：斷開5TA、6TA與過勵限制電路輸入端6的連接導線，將三相調壓器輸出端a、b、c直接接到過勵限制輸入端6，作為輸入電壓Usr，合上三相交流電源開關，按表42調整三相調壓器改變輸入過勵限制電路的交流輸入電壓Usr，逐點測試記錄過勵限制輸入電壓Usr與輸出電壓Usc的對應值，測試數據正確記入表43中（注意：三相調壓器輸入過勵限制電路的電壓不應大于17V，三相電壓應對稱均勻）。而3Re阻值較大，減慢了1Ce的放電速度，以此平滑過勵限制信號，減小信號中的交流成分。此信號大于并聯(lián)的控制信號Uk時，Uk不產生移相，而完全由過勵限制信號控制移相。波段開關1Ke將連接點逐個引出，分十檔自由選擇所需的穩(wěn)定電壓。測量電流互感器5TA、6TA分別串在可控橋交流側任意二相的輸入端上，副邊分別并接3RT、4RT。 第三章 過勵限制特性實驗過勵限制是把可控勵磁發(fā)電系統(tǒng)中可控橋最大輸出電流，限制在一定限度內的安全保護措施。12．控制電壓UK波動，IL及QX（或cosφ）大幅度擺動。在查明原因，排除故障后，更換熔絲（但不得加大截面）或復歸熱繼電器；②電源開關或接觸器觸頭接觸不良；③風機控制回路故障；④風機內部故障，如某相定子繞組斷線，其余兩相長期運行過熱燒毀，或者短路等。先適當減輕負載，再用示波器逐臂檢查是否有觸發(fā)脈沖輸入可控硅，若脈沖不正常，則應檢查觸發(fā)組件；查出故障組件后，立刻換上備用組件；若無備用，則將負載降至額定值的（60～70）%左右，再繼續(xù)運行，然后斷開故障組件檢修。8．勵磁主電路整流元件過熱。5．勵磁主電路過流，但過流保護拒動。處理：①立刻從自動切換至手控運行；②斷開檢測放大組件，檢查并排除故障。4．發(fā)電機空載電壓整定值變高。原因是限壓電路故障或整定值不合要求，應檢修限壓電路或重新整定。6．自動不能建壓，切至手控能建壓。原因甚多，應分別處理。因實際負載為大感性的勵磁繞組，有自動延緩UK突變作用，如電容容量不足，可結合實際負載調整更換；③控制電壓表內阻太低，切換中相當于負載電阻突變，應更換高阻表；④有的調節(jié)器不宜或不允許運行中改變控制方式。處理：①檢查可控橋電源與觸發(fā)插件的相序是否一致；②檢查勵磁電源變壓器及同步變壓器的接線組別及輸入、輸出相序是否符合要求；③若同步變壓器通過電壓互感器接入，則應檢查互感器的接線組別及相序。原因：①可控橋交流側開路，可能是交流側電源開關未合上；②熔斷器熔斷；③可控橋輸入或輸出短路。如果半導體元器件必須更換時，則應嚴格篩選，并經過熱老化及電老化處理后投入使用。以上各項，在實際工作中，有的應時刻注意監(jiān)視，有的應定期巡回檢查。由于采用了外接起勵電源，發(fā)電機有無剩磁，對起勵關系不大。注意：斷開QFG前，f不能過低，否則調節(jié)器將在低頻下強勵，可能產生過流或過壓；對于自激起勵的發(fā)電機，在跳開QFG前，不能過分降低UF，否則剩磁過低或消失，將給下次起勵帶來困難。8．正常運行中，不允許隨意斷開處于運行狀態(tài)的組件，以免引起可控橋失控；亦不允許隨意更改各自動裝置的整定值。為宜。若無低勵限制電路，則應注意防止發(fā)電機進相運行。3．自動控制失控時的切換操作。④迅速將控制方式切換開關切換至待用控制方式。3．向勵磁電流增加方向緩慢旋動勵磁整定電位器，使UF上升至額定值UFe；觀察控制電壓表、勵磁電壓表、勵磁電流表及發(fā)電機電壓表、勵磁電流表，各參數應平滑均勻上升，無跳躍突變現象。4)試運行在正式實驗開始之前，先熟悉儀表，然后按有關規(guī)定起動繼電保護電路，觀察所有儀表是否正常。實驗前應寫好預習報告，經教師檢查認為確實做好了實驗前的準備，方可開始實驗。當負載電流過大（即負載電阻過?。?，超過3A時，也會自動切斷電路，并告警指示，此時若要恢復輸出，只要調小負載電流（即調大負載電阻）即可。接通“可調直流電壓輸出”開關，可獲得40～220V（額定電流為3A）可調節(jié)的直流電壓輸出。當屏上的“電壓指示切換”開關撥向“三相電網輸入電壓”時，三只電壓表指示三相電網進線的線電壓值；當“指示切換”開關撥向“三相調壓輸出電壓”時，表計指示三相調壓輸出之值?，F在有的調節(jié)器采用延時2 s觀察電流是否回到110%額定值以內,因其判斷時間長,勢必降低過勵反時限過熱量設定值,這樣,發(fā)電機轉子過電流能力被削弱,對電力系統(tǒng)穩(wěn)定不利。實現運行通道和非運行通道同時進行檢測,以提高檢測的可靠性。再次過熱的能力等于設定的最大過熱量C減去剩余的過熱量。2)按照勵磁機的最大磁場電流、勵磁機連續(xù)運行最大磁場電流和發(fā)電機頂值電流持續(xù)時間計算勵磁機磁場繞組過電流引起的最大過熱量Ce： （22）式中:Iefmax為勵磁機的最大磁場電流。如If=2,%%的誤差,%%的時間誤差,%。%,%,有良好的調節(jié)參數,使得限制過程快速而穩(wěn)定,過勵限制特性能夠通過試驗證實。水輪發(fā)電機轉子僅有承受的持續(xù)時間的描述,缺少過電流特性的函數描述。其中有很多公司如瑞士ABB、加拿大CGE、奧地利ELIN、英國GEC的產品在我國的大中型發(fā)電廠得到應用。清華大學分別與哈爾濱電機廠和北京重型電機廠合作，研制了全數字式勵磁控制器。隨著現代控制理論和實踐的發(fā)展，研究方法和工具得到了不斷的改進。勵磁控制理論的發(fā)展與自動控制理論本身的發(fā)展是息息相關的，控制理論總的發(fā)展趨勢是由單變量到多變量，由線性到非線性，再到智能化控制。由于控制手段增多，調節(jié)系統(tǒng)的側重點和能力各異，因此有必要從整體出發(fā)?，F代大型同步發(fā)電機勵磁控制的主要目標包括：高精度的電壓調節(jié)功能。近年來，模糊控制技術得到了越來越多的重視，模糊控制不依賴對象的數學模型，魯棒性好，簡單實用，可以離線形成控制表存儲在控制器中，可以很好地滿足勵磁控制系統(tǒng)快速反應的要求，因而在發(fā)電機勵磁控制器的設計上受到關注，并取得了一定的實際效果。但目前這些方法還存在一些問題，如滑動模態(tài)的到達條件比較嚴格，開關邏輯函數的設計比較困難等。直接反饋線性化方法是另一種使非線性系統(tǒng)實現線性化的方法，與微分幾何法相比，這種方法數學過程非常簡單，不需要進行復雜的坐標變換和數學推導，直接便可得到線性化的結果。文獻將李雅普諾夫第二穩(wěn)定性理論應用到電力系統(tǒng)控制中，通過構造反映機組運行規(guī)律的李雅普諾夫函數并以其為最小目標進行設計。由于電力系統(tǒng)是一個強非線性和結構多變的系統(tǒng)，大多數實際工程控制系統(tǒng)也都是非線性系統(tǒng)，非線性系統(tǒng)的問題最后要用非線性的控制理論來解決。第二，系統(tǒng)在偏離設計的最優(yōu)運行狀態(tài)下的動態(tài)響應與設計的最優(yōu)運行狀態(tài)下的動態(tài)響應之間相差甚微。適用于多控制量的系統(tǒng)。具有代表性的方法就是增加了PSS環(huán)節(jié)的PID勵磁控制和LOEC線性最優(yōu)勵磁控制。研究主要集中在兩個方面:一是勵磁方式的改進，二是勵磁控制方式的改進。主要有：：啟動發(fā)電機時，當發(fā)電機轉子的剩磁無法建立電壓時，要利用起勵電路供給發(fā)電機初始勵磁電流?；竟ぷ麟娐肥强煽貏畲叛b置向發(fā)電機提供勵磁電流并完成自動調節(jié)任務必不可少的單元電路，它包括如下工作電路：電源變換與無功調差：將發(fā)電機輸出電壓變換成自動檢測所需的電壓信號，并復合無功電流的變化量，輸出一個既可反映電壓差變化又能反映無功電流變化量的信號源。此外，采用現代控制理論的勵磁控制器，如線性最優(yōu)勵磁控制器、自適應勵磁控制器和非線性勵磁控制器等勵磁系統(tǒng)，也能有效的抑制各種頻率的低頻震蕩。動態(tài)穩(wěn)定是研究電力系統(tǒng)受到擾動后，恢復原始平衡點（瞬時擾動）或過度到新的平衡點（大擾動后）的過程穩(wěn)定性。當系統(tǒng)受到小的擾動后，發(fā)電機能繼續(xù)保持與系統(tǒng)同步運行特性稱為電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性。發(fā)電機送出的有功功率P可用以下兩式表示 （12） （13）式中：為Eq與Us間的電角度差；為Ut與Us間的電角度差；Xd為發(fā)電機同步電抗；Xt為變壓器電抗；XL為線路電抗；Eq為發(fā)電機空載電動勢（勵磁電動勢）；Ut為發(fā)電機機端電壓；Us為無窮大母線電壓。維持發(fā)電機機端（或制定控制點）電壓在給定水平上是勵磁控制系統(tǒng)最基本和最重要的作用。同步發(fā)電機半導體勵磁系統(tǒng)中的直流勵磁電流是通過把交流勵磁電源經半導體整流后得到的。可見，同步發(fā)電機勵磁的自動控制在保證電能質量、無功功率的合理分配和提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性及可靠性的方面都起著重要的作用。打印前，不要忘記把上面“Abstr