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發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)講座-資料下載頁(yè)

2025-04-29 08:58本頁(yè)面
  

【正文】 時(shí) , 機(jī)端電壓增加 。 若發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)并列時(shí) , 調(diào)整給定勵(lì)磁電流將主要導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的無(wú)功變化 ,機(jī)端電壓的幅值變化是很小的;當(dāng)增加勵(lì)磁電流給定時(shí) , 發(fā)電機(jī)輸出的無(wú)功將增大 。 ? 在勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)方式下,為了防止當(dāng)發(fā)電機(jī)出口斷路器突然斷開時(shí)出現(xiàn)過(guò)電壓,在有些勵(lì)磁調(diào)節(jié)器中還設(shè)有電流給定設(shè)置值自動(dòng)返回空載的功能。當(dāng)發(fā)電機(jī)出口斷路器突然斷開時(shí),自動(dòng)將勵(lì)磁電流的設(shè)定值調(diào)整為與空載勵(lì)磁電流相對(duì)應(yīng)的設(shè)定值。 七 . 微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器 ? ( 3)系統(tǒng)電壓跟蹤方式 ? 在一部分微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器中,還設(shè)有系統(tǒng) (母線 )電壓跟蹤功能。在電壓調(diào)節(jié)方式下,若跟蹤選擇接點(diǎn)接通,進(jìn)入系統(tǒng)電壓跟蹤調(diào)節(jié)方式 ? 在系統(tǒng)電壓跟蹤方式下,勵(lì)磁調(diào)節(jié)器自動(dòng)將系統(tǒng)電壓作為勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的電壓給定值,從而達(dá)到快速跟蹤系統(tǒng)電壓的功能。若選擇該功能,當(dāng)開機(jī)建壓后,發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓自動(dòng)上升到與系統(tǒng)電壓一致,從而可加快發(fā)電機(jī)快速與系統(tǒng)并列的速度。若選擇系統(tǒng)電壓跟蹤功能,當(dāng)發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)解列時(shí),會(huì)自動(dòng)使電壓給定值回到空載位置,避免勵(lì)磁繞組過(guò)負(fù)荷及空甩負(fù)荷后的機(jī)端電壓偏高問(wèn)題。同時(shí),為再次與系統(tǒng)并列創(chuàng)造了電壓條件。 七 . 微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器 ? ( 4)無(wú)功調(diào)節(jié)方式 ? 在無(wú)功調(diào)節(jié)方式下,以發(fā)電機(jī)無(wú)功負(fù)荷為閉環(huán)。勵(lì)磁調(diào)節(jié)器自動(dòng)維持發(fā)電機(jī)無(wú)功功率為給定值。 ? 在此方式下,通過(guò)對(duì)發(fā)電機(jī)無(wú)功功率與給定的無(wú)功功率進(jìn)行比較。當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出的無(wú)功功率高于給定的無(wú)功功率時(shí),裝置將減小電壓給定值,從而增大可控硅的觸發(fā)控制角以降低勵(lì)磁電壓(勵(lì)磁電流);反之,當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出的無(wú)功功率低于給定的無(wú)功功率時(shí),裝置將增大電壓給定值,從而減小可控硅的觸發(fā)控制角以增加勵(lì)磁電壓(勵(lì)磁電流),達(dá)到控制發(fā)電機(jī)輸出的無(wú)功功率為給定水平的目的。 七 . 微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器 ? ( 5)功率因數(shù)調(diào)節(jié)方式 ? 在功率因數(shù)方式下,以發(fā)電機(jī)功率因數(shù)為閉環(huán)。勵(lì)磁調(diào)節(jié)器自動(dòng)維持發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)為給定值。 ? 在此方式下,通過(guò)對(duì)發(fā)電機(jī)的實(shí)際功率因數(shù)與給定的功率因數(shù)進(jìn)行比較。當(dāng)發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)高于給定的功率因數(shù)時(shí),裝置將增大電壓給定值,從而減小可控硅的觸發(fā)控制角以增大勵(lì)磁電壓(勵(lì)磁電流);反之,當(dāng)發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)低于給定的功率因數(shù)時(shí),裝置將減小電壓給定值,從而增大可控硅的觸發(fā)控制角以減小勵(lì)磁電壓(勵(lì)磁電流),達(dá)到控制發(fā)電機(jī)的實(shí)際功率因數(shù)為給定水平的目的。 七 . 微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器 5. 限制保護(hù)功能 由于微型計(jì)算機(jī)的高速運(yùn)算的邏輯判斷能力,在微機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)中,可實(shí)現(xiàn)完善的限制保護(hù)功能。一般來(lái)說(shuō),微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器中,可通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)如下功能: (1) 發(fā)電機(jī)端電壓為偏差的電壓調(diào)節(jié)方式(自動(dòng)運(yùn)行方式) (2) 磁場(chǎng)電流為偏差的電流調(diào)節(jié)方式(手動(dòng)運(yùn)行方式) (3) 手動(dòng) 自動(dòng)方式的跟蹤平衡與無(wú)擾動(dòng)切換程序 (4) 無(wú)延時(shí)的最大磁場(chǎng)電流限制器,控制最大允許的短時(shí)頂值電流 (5) 具有反時(shí)限的最大磁場(chǎng)電流限制器,限制最大允許的連續(xù)磁場(chǎng)電流 (6) 無(wú)延時(shí)的最小磁場(chǎng)電流限制器,控制最小允許的磁場(chǎng)電流 (7) 有功和無(wú)功負(fù)荷補(bǔ)償 (8) 具有反時(shí)限的發(fā)電機(jī)定子電流(滯相或進(jìn)相)限制器 (9) 無(wú)時(shí)限的負(fù)荷角限制器(低勵(lì)磁限制器) (10) 電壓 /頻率限制器 (11) 功率因數(shù)調(diào)節(jié)器 (12) 以有功功率為輸入信號(hào)的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器( PSS) 第六章 并列運(yùn)行機(jī)組間的無(wú)功分配 ? 自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁的目的主要是維持系統(tǒng)的電壓水平和對(duì)無(wú)功功率的合理分配。根據(jù)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性,勵(lì)磁電流對(duì)發(fā)電機(jī)的有功功率或系統(tǒng)頻率的影響不大,主要是影響機(jī)組的無(wú)功功率及系統(tǒng)電壓。幾臺(tái)機(jī)組在同一條母線上并列運(yùn)行時(shí),改變?nèi)魏我慌_(tái)機(jī)組的勵(lì)磁電流不僅影響該機(jī)組的無(wú)功電流,而且還會(huì)影響同一母線上并聯(lián)運(yùn)行機(jī)組的無(wú)功電流,與此同時(shí)也引起母線電壓的變化。這些變化與機(jī)組的無(wú)功調(diào)節(jié)特性緊密相關(guān)。 并列運(yùn)行機(jī)組間的無(wú)功分配 ? 當(dāng)機(jī)組并入系統(tǒng)運(yùn)行之前,或單機(jī)運(yùn)行時(shí),通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置來(lái)調(diào)整勵(lì)磁電流,實(shí)際上就是調(diào)整調(diào)差特性曲線使之上下移動(dòng)。這時(shí),發(fā)電機(jī)的負(fù)荷基本不變,而僅僅改變其機(jī)端電壓。而在另一種極端情況下,即當(dāng)發(fā)電機(jī)與無(wú)窮大系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行時(shí),母線電壓不會(huì)改變。這時(shí)調(diào)整勵(lì)磁電流,同樣也會(huì)使調(diào)差特性曲線上下移動(dòng),但因電壓改變不了,于是只能使被調(diào)機(jī)組的無(wú)功功率發(fā)生變化。在一般情況下,并聯(lián)機(jī)組的運(yùn)行情況是介于上述兩者之間,即通常電壓與無(wú)功功率均同時(shí)發(fā)生變動(dòng)。 并列運(yùn)行機(jī)組間的無(wú)功分配 ? ? 各機(jī)組承擔(dān)的無(wú)功負(fù)荷增量與該機(jī)組的調(diào)差系數(shù) D成反比,如要求負(fù)荷增量按各機(jī)組容量分配,則調(diào)差系數(shù)應(yīng)相等。 ? 通常為了使無(wú)功負(fù)荷分配穩(wěn)定,調(diào)差系數(shù)不能取得太小,例如可取 D= 5% 左右。 *22*11 RR IDIDU ?????? =- *121U2U1RI2RI39。1RI39。2RIaaa并列運(yùn)行機(jī)組間的無(wú)功分配 ? BU1TX2TX2RI1RI2GU1GUT1 T2G2G1111 TRGB XIUU ??222 TRGB XIUU ??? 當(dāng)發(fā)電機(jī)空載時(shí), UB=UG1=UG2。當(dāng)發(fā)電機(jī)帶上負(fù)荷電流 IR時(shí),因假定兩臺(tái)發(fā)電機(jī)的調(diào)差系數(shù)為零,機(jī)端電壓 UG不隨負(fù)荷電流而變化,所以母線電壓 UB隨負(fù)荷電流 IR的增大而下降, UB=f(IR)為正調(diào)差特性。也就是說(shuō),雖然此時(shí)發(fā)電機(jī)電壓特性是無(wú)差的,但電流在變壓器阻抗上會(huì)有壓降,從母線側(cè)看,每一發(fā)電機(jī) 變壓器組單元接線等值機(jī)具有正的調(diào)差特性,即在并列點(diǎn)仍然是有差的,這便允許并聯(lián)運(yùn)行。 并列運(yùn)行機(jī)組間的無(wú)功分配 發(fā)電機(jī)經(jīng)升壓變壓器在高壓母線上并聯(lián)運(yùn)行當(dāng)發(fā)時(shí) ,即使當(dāng)發(fā)電機(jī)的調(diào)差系數(shù)為零 , 也能保證各并列運(yùn)行發(fā)電機(jī)間無(wú)功負(fù)荷分配的穩(wěn)定性 。 但當(dāng)系統(tǒng)總的無(wú)功負(fù)荷變化時(shí) , 高壓側(cè)母線電壓隨負(fù)荷變化較大 。 通常為了減小這種情況下母線電壓過(guò)大的波動(dòng) , 即將高壓側(cè)母線電壓維持在所希望的水平上 , 必須補(bǔ)償負(fù)荷電流 IR在變壓器電抗 XT上的電壓降落 , 這就要求發(fā)電機(jī)具有適當(dāng)?shù)呢?fù)的調(diào)差系數(shù) , 以減小負(fù)荷變化引起的電壓波動(dòng) 。 發(fā)電機(jī)負(fù)調(diào)差系數(shù)的取值大小與變壓器的漏抗壓降有關(guān) , 要使發(fā)電機(jī) 變壓器組具有正的電壓調(diào)差特性 , 以保證并列運(yùn)行機(jī)組間無(wú)功功率分配的穩(wěn)定性 。有些電廠為了減小系統(tǒng)電壓波動(dòng)所引起的發(fā)電機(jī)無(wú)功的波動(dòng) , 在單元式接線的情況下 , 常常不投入調(diào)差單元 , 這對(duì)電力系統(tǒng)的調(diào)壓 , 即保持系統(tǒng)的電壓水平是不利的 。 ? 我公司 AVR選用的是 2AVR+2FCR+2BFCR,也就是帶有手動(dòng)緊急備用通道的雙通道系統(tǒng),這是目前 UN5000系統(tǒng)勵(lì)磁系統(tǒng)的最高配臵。 ? AVR:自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器; ? FCR:勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)器; ? BFCR:后備勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)器; ? UG:發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓測(cè)量信號(hào); ? IG:發(fā)電機(jī)定子電流測(cè)量信號(hào); ? IF:勵(lì)磁電流; 第七章 勵(lì)磁調(diào)節(jié)器實(shí)例 帶有緊急備用通道的雙通道系統(tǒng) F CRA V RF CRC OB / M U BC H lC h a n n e l IA U T OH A N DF CRA V RF CRC OB / M U BC H l IC h a n n e l I lA U T OH A N DE GCE m e r g e n c yC h a n n e l IE m e r g e n c yC h a n n e l I IE GCAVR內(nèi)部模塊 ?勵(lì)磁模塊 (A10, A20) ?用于對(duì)可控硅橋的控制,安裝在一個(gè)金屬小箱內(nèi) ?具體包括: ? 控制板 (COB) ? 負(fù)責(zé)所有的調(diào)節(jié)和控制功能,還包括可控硅的脈沖產(chǎn)生。 每一塊 COB 包括以下功能: ? 自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器 (自動(dòng)控制 ) ? 勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)器 (手動(dòng)控制 ) ? 具有時(shí)間可調(diào)的軟啟動(dòng)功能 ? 自動(dòng)運(yùn)行通道和自動(dòng)備用通道之間的自動(dòng)跟蹤 ? 自動(dòng)和手動(dòng)通道的雙向自動(dòng)跟蹤 ? 恒無(wú)功 或恒功率因素的控制 ? PSS電力系統(tǒng)穩(wěn)定器 ? 測(cè)量單元板 (MUB) ? 用于測(cè)量發(fā)電機(jī)定子側(cè)信號(hào)。它直接測(cè)量發(fā)電機(jī)的三相電壓和電流,并通過(guò)這些量計(jì)算出其它信號(hào):如 P、 Q、 f等,同時(shí)提供了強(qiáng)電參數(shù)和測(cè)量信號(hào)之間的電氣隔離。 ? 擴(kuò)展門極控制板 (EGC) :作為雙通道配臵的后備通道使用。 ? EGC 連同 COB、 MUB一起安裝在同一個(gè)金屬箱中,但在結(jié)構(gòu)上是獨(dú)立的。 ? EGC具有下列功能: ? 勵(lì)磁電流調(diào)節(jié) ? 通道跟蹤,以便在 COB故障時(shí)實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)切換 ? 備用瞬時(shí)過(guò)電流保護(hù)繼電器 ? 備用反時(shí)限過(guò)電流繼電器 ? 直流側(cè)短路保護(hù) 快速輸入輸出界面卡 (FIO) ? 用于模擬和控制信號(hào)的連接包括: ? 16位輸入,帶光耦合器,額定 24VDC ,控制輸入電源來(lái)自內(nèi)部 ? 電源模塊。 ? 18個(gè)輸出繼電器,帶轉(zhuǎn)換觸點(diǎn),用于狀態(tài)顯示和報(bào)警。 ? 4個(gè)多目的模擬輸出 ?10V ? 4個(gè)多目的模擬輸出 ?10V或 ?20mA。 ? 2個(gè)模擬輸入用于勵(lì)磁變壓器溫度測(cè)量 ? 1個(gè)模擬輸入用于 CROWBAR的電流。 ?電力信號(hào)界面卡 (PSI) ? 控制模塊 (COB)和勵(lì)磁系統(tǒng)實(shí)際測(cè)量值之間的帶電氣隔離的一個(gè)接口,包括勵(lì) 磁 電流和電壓的測(cè)量,可控硅整流橋輸入電流和電壓的 3相測(cè)量。 勵(lì)磁調(diào)節(jié)器( AVR)采用數(shù)字微機(jī)型, AVR中裝設(shè)無(wú)功功率、功率因數(shù)等自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。勵(lì)磁調(diào)節(jié)器設(shè)有過(guò)勵(lì)磁限制、過(guò)勵(lì)磁保護(hù)、低勵(lì)磁限制、電力系統(tǒng)穩(wěn)定器、 V/H限制及轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)和 PT斷線閉鎖保護(hù)等單元;其附加功能包括轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)、轉(zhuǎn)子溫度測(cè)量、串口通訊模塊、跨接器、 DSP智能均流、軸電壓毛刺吸收裝臵等。 采用兩路完全相同且獨(dú)立的自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器并聯(lián)運(yùn)行,兩路通道間能相互自動(dòng)跟蹤,當(dāng)一路調(diào)節(jié)器通道出現(xiàn)故障時(shí),能自動(dòng)無(wú)擾切換到另一通道運(yùn)行。手動(dòng)、自動(dòng)電路應(yīng)能相互自動(dòng)跟蹤;當(dāng)自動(dòng)回路故障時(shí)能自動(dòng)無(wú)擾切換到手動(dòng)。 CT、 PT均為兩路獨(dú)立的輸入回路。 主通道 1和主通道 2之間的切換 這種勵(lì)磁系統(tǒng)具有兩個(gè)完全獨(dú)立的調(diào)節(jié)器和控制通道 (通道 1 及 通道 2) 。兩個(gè)通道完全相同,因此可以自由地選擇通道 1 或 通道 2作為工作通道。備用的通道 (不工作的通道 ) 總是自動(dòng)地跟蹤工作通道。基本上,除了下述情況以外,通道的切換可以在任何時(shí)間進(jìn)行: ?如果工作通道檢測(cè)到故障,將自動(dòng)地緊急切換到第二個(gè)通道。而后,直到故障修復(fù)才可能再切回到故障通道。 ?如果不工作的通道故障,從工作通道到不工作通道的手動(dòng)切換是不可能的。 ?若一個(gè)通道發(fā)生故障,發(fā)電機(jī)電壓同時(shí)也發(fā)生動(dòng)態(tài)擾動(dòng)。然而,立即自動(dòng)切換到不工作的通道,此不工作的通道不應(yīng)當(dāng)跟隨發(fā)電機(jī)電壓的動(dòng)態(tài)擾動(dòng)。為了防止這種情況的發(fā)生,不工作的通道相對(duì)緩慢地跟隨發(fā)電機(jī)電壓,并具有一段延時(shí)。 ?應(yīng)當(dāng)考慮到從工作通道向不工作通道的手動(dòng)切換時(shí)相應(yīng)的遲緩特性。直接跟隨發(fā)電機(jī)的電壓變化,則切換具有一個(gè)短的延時(shí)。這種方法在每一種場(chǎng)合都能達(dá)到無(wú)擾動(dòng)切換。 主通道自動(dòng) /手動(dòng)方式之間的切換 這種勵(lì)磁系統(tǒng)的特點(diǎn)是每個(gè)主通道都有一個(gè)自動(dòng)調(diào)節(jié)器 (自動(dòng)方式 ) 和一個(gè)手動(dòng)調(diào)節(jié)器 (手動(dòng)方式 ) 。在自動(dòng)方式中,發(fā)電機(jī)電壓受到調(diào)節(jié),因此,在發(fā)電機(jī)機(jī)端產(chǎn)生恒定的電壓。另一方面,在手動(dòng)方式中,發(fā)電機(jī)勵(lì)磁 (磁場(chǎng)電流 ) 保持恒定,隨著發(fā)電機(jī)負(fù)荷的變化,發(fā)電機(jī)勵(lì)磁 (磁場(chǎng)電流的設(shè)定點(diǎn) ) 必須手動(dòng)調(diào)整,以使發(fā)電機(jī)電壓不變?;旧?,由于不工作的調(diào)節(jié)器總是跟隨工作調(diào)節(jié)器,所以在任何時(shí)間運(yùn)行方式之間的切換都是可能的。 切換至緊急備用通道 除兩個(gè)主通道之外,勵(lì)磁系統(tǒng)還附加了兩個(gè)緊急備用通道。與主通道的手動(dòng)方式相類似的緊急備用通道,裝有一個(gè)勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)器。除了勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)器之外,緊急備用通道還裝有過(guò)電壓保護(hù)和獨(dú)立于主通道的觸發(fā)脈沖控制器。插入到主通道的過(guò)電壓保護(hù)插件起后備保護(hù)作用。緊急備用通道的勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)器的作用與主通道的勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)器是相同的。也就是緊急備用通道僅僅是調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流,而不是調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)電壓。 緊急備用通道的勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)器自動(dòng)地跟隨主通道 , 因此 , 在主通道發(fā)生故障的情況下 , 自動(dòng)地進(jìn)行無(wú)擾動(dòng)切換 。 從主通道向緊急備用通道的手動(dòng)切換只能由被授權(quán)的特殊操作人員進(jìn)行 。兩個(gè)調(diào)節(jié)器的跟隨調(diào)整使其能夠切回到主通道 。 疊加控制:無(wú)功功率調(diào)節(jié)器 /功率因數(shù)調(diào)節(jié)器投入 /退出 如果選擇自動(dòng)方式,并且發(fā)電機(jī)已連接到電網(wǎng),就可以切換到無(wú)功功率調(diào)節(jié)器 (Q)/ 功率因數(shù)調(diào)節(jié)器 (cosPhi) 。無(wú)功功率調(diào)節(jié)器 (Q)/ 功率因數(shù)調(diào)節(jié)器 (cosPhi)是電壓調(diào)節(jié)器的 上位調(diào)節(jié)器 ,并且在運(yùn)行中只是緩慢地起作用。因此,電網(wǎng)的短時(shí)故障不會(huì)影響此上位調(diào)節(jié)器,而還是電壓調(diào)節(jié)器在起作用。自動(dòng)方式的所有限制器和原來(lái)一樣起作用,如果需要的話可以控制電壓調(diào)節(jié)器包括上位調(diào)節(jié)
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