勵磁裝置原理講解

1、 ZK69266ZJZK69266ZJ主、備勵操作閉鎖BZK69366ZJBZK69366ZJ圖5-2主、備勵直流開關(guān)操作回路主、備勵直流開關(guān)操作電路見圖5-2，這里只畫出了主、備勵直流斷路器的分閘部分，而合閘部分因?qū)儆贒C220V動力電源控制的內(nèi)容，在此未一并畫出，但在電路分析時應(yīng)統(tǒng)一考慮。在圖5-2電路中，無論是主勵還是備勵直流開關(guān)的分閘回路中均設(shè)置有防誤操作閉鎖回路。他們的公共閉鎖繼電器是66ZJ。當(dāng)兩臺開關(guān)均處于分閘狀態(tài)時，66ZJ處于啟動狀態(tài)，此時，其常閉接點（224、227）打開，而常開接點（116、127）閉合，此時66ZJ不發(fā)生作用。而當(dāng)主勵或備勵任一臺開關(guān)合閘以后，66ZJ的

2、狀態(tài)將發(fā)生變化。若主勵開關(guān)合閘，其常閉接點（5、6）打開，則66ZJ失磁返回，故其常閉接點（224、227）打開，如果此時FMK已經(jīng)合閘，則主勵開關(guān)被66ZJ閉鎖，不能進行分閘操作。反之，當(dāng)備勵開關(guān)合閘，則BZK的常開接點（9、10）閉合，使66ZJ自保持，66ZJ的常開接點（116、127）保持閉合狀態(tài)，此時由于ZK處于分閘狀態(tài)，故亦使BZK處于防誤閉鎖狀態(tài)，不能進行分閘操作。當(dāng)ZK處于合閘狀態(tài)，合上BZK以后，ZK的防誤閉鎖狀態(tài)被解除ZK方可分閘（或BZK處于合閘狀態(tài)，合上ZK以后，BZK的防誤閉鎖狀態(tài)被解除BZK方可分閘）。電路中，JKZ、JKB是防誤操作閉鎖開關(guān)，投到“解除閉鎖”位置時

3、（即開關(guān)閉合），電路無閉鎖作用。電路中FMK位置接點的作用與JK作用一樣，所不同的只是當(dāng)FMK合閘以后自動投入閉鎖，而FMK分閘以后自動解除閉鎖。在該電路中，308ZJ、309ZJ是LCU程序控制操作ZK、BZK分閘的繼電器，310ZJ、311ZJ是LCU程序控制操作ZK、BZK合閘的繼電器。在ZK、BZK的分閘操作回路中串聯(lián)有相互閉鎖的位置接點及自我閉鎖操作的接點，這些是比較常規(guī)的常識。ZK、BZK的位置指示是由輔助接點所帶的信號燈反映的。同時，ZK、BZK還各自帶有一個位置重復(fù)繼電器62HWJ、63HWJ，62HWJ、63HWJ的接點分別將ZK、BZK的位置狀態(tài)送到自動勵磁調(diào)節(jié)器和LCU裝

4、置，以滿足這些裝置控制、調(diào)節(jié)的需要。這一部分本文未畫出，請見實際圖紙。起勵操作回路601602601圖5-3圖5-3起勵操作回路起勵操作回路見圖5-3,這里24ZJ是MEC自動勵磁調(diào)節(jié)器的起勵命令開出繼電器。他是由MEC勵磁調(diào)節(jié)器根據(jù)機組LCU的控制命令及勵磁系統(tǒng)的控制狀態(tài)發(fā)出的機組起勵命令。在MEC勵磁調(diào)節(jié)器中，有一段專門用于起勵控制的程序命令。當(dāng)MEC調(diào)節(jié)器接受到LCU發(fā)出的起勵命令或調(diào)節(jié)器面板上的手動起勵命令時，將自動檢查勵磁系統(tǒng)的故障狀態(tài)，滿足起勵條件時即發(fā)出起勵命令，驅(qū)動24ZJ，進而驅(qū)動QLC,投入起勵電源，使發(fā)電機建立初始電壓。同時調(diào)節(jié)器不斷檢測發(fā)電機的機端電壓（或勵磁電流,依起

5、勵方式而定）,當(dāng)機端電壓（或勵磁電流）達到起勵解除值時，自動撤除起勵命令，24ZJ返回，解除QLC，起勵電源退出,自動勵磁調(diào)節(jié)器進入自動閉環(huán)調(diào)節(jié)狀態(tài)。如果在給定的時間內(nèi),發(fā)電機機端電壓（或勵磁電流）未能達到起勵解除值時（給定時間為5秒）,調(diào)節(jié)器也將自動撤消起勵命令，解除起勵電源，同時發(fā)出“起勵失敗”信號。在起勵的過程中，如果勵磁系統(tǒng)存在故障，勵磁調(diào)節(jié)器也將自動撤消起勵命令并發(fā)出“起勵失敗”信號，并且不允許再次起勵。只有在勵磁系統(tǒng)故障消除以后才允許再次起勵。復(fù)歸“起勵失敗”信號，需用逆變令或停機令。起勵接觸器回路中串聯(lián)有機組出口斷路器的位置重復(fù)繼電器常閉接點，其目的是防止出口斷路器在合閘狀態(tài)下（

6、即機組在網(wǎng)上運行）起勵而使機組工況受到干擾。值得注意的是，此電路取自3F、4F勵磁操作系統(tǒng)，其他機組勵磁操作系統(tǒng)無61ZJ。其原因是勵磁調(diào)節(jié)器的軟件本身具有防止在出口斷路器運行狀態(tài)下誤起勵的措施，因此直接將QLC接在623回路，即直接由24ZJ控制QLC，故電路更加簡單。風(fēng)機操作監(jiān)視回路602601602圖5-4風(fēng)機操作監(jiān)視電路風(fēng)機操作監(jiān)視電路見圖5-4,它是通過風(fēng)機交流接觸器的輔助接點，啟動61FZJ、62FZJ繼電器，間接的監(jiān)視風(fēng)機的運行狀態(tài)。之所以沒有直接取用風(fēng)機交流接觸器的接點，主要是風(fēng)機交流接觸器所要控制的設(shè)備較多,而接觸器的輔助接點數(shù)量不足。此種監(jiān)視方式在某些情況下不能真實地反映實

7、際設(shè)備的運行狀態(tài),應(yīng)引起巡檢人員的注意。調(diào)節(jié)器開關(guān)量輸入回路601602301ZJ6031CZJ303ZJ6042CZJ306ZJ41CZJ60563CJ303ZJ6042CZJ306ZJ41CZJ60563CJDLaDLbDL_4CZJ42ZJ_6063CZJFMK.6945CZJLCU逆變令重復(fù)LCU停機令重復(fù)95%轉(zhuǎn)速信號重FMK運行位置重LCU起勵令重復(fù)出口斷路器位置重復(fù)圖5-5調(diào)節(jié)器開關(guān)量輸入回路調(diào)節(jié)器開關(guān)量輸入回路見圖5-5,它主要LCU給勵磁調(diào)節(jié)器的各種開關(guān)量。LCU發(fā)電機現(xiàn)場控制單元的簡稱，它也是勵磁裝置的上位機。LCU裝置根據(jù)運行人員下達的各項操作指令或根據(jù)上位機系統(tǒng)下發(fā)的操

8、作指令，并按照LCU裝置控制流程下發(fā)給勵磁裝置。勵磁裝置接受這些操作命令,并作出相應(yīng)反映或操作。發(fā)電機轉(zhuǎn)子保護電阻操作回路602口62SJ601602口62SJ保護電阻投入延時FMK618保護電阻投入延時FMKZTC投入接觸器FMKZTC投入接觸器圖5-6發(fā)電機轉(zhuǎn)子保護電阻操作電路在發(fā)電機轉(zhuǎn)子保護電阻操作圖5-6中，當(dāng)FMK斷開時，其輔助接點返回到閉合狀態(tài)，啟動62SJ，經(jīng)過1秒鐘的延時使ZTC投入，從而使轉(zhuǎn)子保護電阻Rt并入發(fā)電機轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子經(jīng)Rt閉合。而當(dāng)FMK合閘時，ZTC將瞬時返回到原始狀態(tài)，將RT從轉(zhuǎn)子回路退出，保證轉(zhuǎn)子回路正常工作。設(shè)置本電路的目的有三個，其一用RT在FMK分閘狀態(tài)

9、下短接發(fā)電機轉(zhuǎn)子，防止轉(zhuǎn)子開路造成造成設(shè)備和人身傷害；其二是讓發(fā)電機具備自同期條件。所謂自同期就是發(fā)電機先并網(wǎng)后勵磁，而在機組已并網(wǎng)未勵磁時必須短接轉(zhuǎn)子，否則轉(zhuǎn)子會產(chǎn)生過電壓。其三是參與發(fā)電機后期滅磁。在滅磁后期投入Rt，改變轉(zhuǎn)子阻抗，就會將已轉(zhuǎn)移到阻尼繞組的一部分磁能再轉(zhuǎn)回到勵磁繞組，并通過RT來消耗。調(diào)節(jié)器在線主機切換回路圖5-7圖5-7調(diào)節(jié)器在線主機切換回路MEC勵磁調(diào)節(jié)器面板和在線主機切換方式很有特色，比如面板上操作鍵少，功能簡潔明了。在正常情況下，調(diào)節(jié)器的三套主機均可通過按鈕投入或退出，但操作面板上沒有I套和11套的退出按鈕，而僅僅設(shè)置了III套退出按鈕。這樣的設(shè)計理由就是想簡化調(diào)節(jié)

10、器的操作回路。在閱讀圖5-7時，首先要清楚MEC調(diào)節(jié)器切換原理：MEC是采用繼電器切換脈沖的，10ZJ不動作表示I套脈沖在線輸出，10ZJ動作表示II套脈沖在線輸出；30ZJ動作表示III套脈沖在線輸出，30ZJ不動作表示允許I套或II套脈沖在線輸出。其次要清楚I套、II套和III套故障檢測原理：I套、II套和III套均無故障時，相對應(yīng)的故障檢測繼電器11ZJ、12ZJ和13ZJ均處于動作狀態(tài)，其常開接點閉合，常閉接點斷開。一旦某套主機故障，相應(yīng)的繼電器就處于失磁狀態(tài)，其常開接點斷開，常閉接點閉合。最后要清楚I套和II套PT斷線檢測的結(jié)果:I套和II套PT正常時，相對應(yīng)PT斷線檢測繼電器14Z

11、J和15ZJ均處于失磁狀態(tài)，一旦某套主機的PT斷線，相應(yīng)的檢測繼電器就動作。在圖5-7中，當(dāng)I套和II套正常運行，且不發(fā)生PT斷線，這是10ZJ處于失磁狀態(tài)，其閉接點將I套脈沖在線輸出。這也是MEC投電源時，首先I套投入運行的原因。若發(fā)生I套故障（11ZJ失磁），或PT斷線（14ZJ動作），或手動投II套（按AN4），10ZJ將動作并保持，II套脈沖在線輸出。若I套恢復(fù)正常，此時發(fā)生II套故障（12ZJ失磁），或PT斷線（15ZJ動作），或手動投I套（按AN3），10ZJ又將處于失磁狀態(tài)，I套又投入運行。III套的投入分手動和自動方式。手動方式就是操作面板上III套投入按鈕AN5，自動方式則是

12、在I套和II套均發(fā)生故障時投入，即11CZJ和12CZJ全部動作，其常開接點啟動30ZJ并自保持，從而使III套投入在線運行。這里要清楚11CZJ，12CZJ是11ZJ和12ZJ的重復(fù)繼電器，二者動作邏輯相反，即I套或II套正常時，11CZJ或12CZJ處于失磁狀態(tài)；I套或II套故障時，11CZJ或12CZJ動作，其常開接點啟動30ZJ。當(dāng)然，啟動30ZJ要有一定條件：III套正常（13ZJ動作）和調(diào)節(jié)器進入調(diào)節(jié)狀態(tài)（28ZJ失磁）。28ZJ是III套起勵升壓閉鎖繼電器，在調(diào)節(jié)器未接受到開機起勵令而處于等待循環(huán)狀態(tài)下，28ZJ動作，閉鎖III套起勵升壓。顯然，這一個功能有利有弊，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際

13、情況選擇。一旦III套投入運行，就不能自動退出，只能按下III套退出按鈕AN6手動退出。至于III套退回到哪一套，要看此時10ZJ的狀態(tài)，如果10ZJ失磁就退回到I套，如果10ZJ動作就退回到II套。在運行的實際操作中，按AN6按鈕之前，首先按AN3或AN4,就能保證III套退回到所希望的通道上。備勵系統(tǒng)增、減磁回路MEC自動勵磁調(diào)節(jié)器設(shè)置有備勵系統(tǒng)增、減磁回路。對于有備用勵磁的電廠來說，備勵有時離運行的機組很遠(yuǎn)，選擇這一功能，會給運行操作帶來方便。該電路主要由下列按扭組成：備勵增磁AN1、備勵減磁AN2、備勵現(xiàn)地和遠(yuǎn)方選擇AN和備勵倒空4BZJ。勵磁倒空就是發(fā)電機甩無功負(fù)荷后，快速的將發(fā)電機

14、機端電壓恢復(fù)到額定空載狀態(tài)，否則就會造成機端電壓過壓。對于勵磁調(diào)節(jié)器來說，此時就是迅速的將給定值變?yōu)榭蛰d額定；對于備勵來說，也要采取一定的措施，4BZJ就是為這一措施提供條件。在MEC勵磁調(diào)節(jié)器中、增減磁操作，起勵方式的設(shè)置，手動起勵，工作主機的切換都是通過直流5V操作系統(tǒng)進行的。此外，機組LCU控制系統(tǒng)對勵磁系統(tǒng)的無功功率調(diào)控也是通過5V操作系統(tǒng)實施的。這些內(nèi)容要結(jié)合圖紙學(xué)習(xí)。3勵磁交流電源操作回路1交流電源自動切換電路去風(fēng)機和調(diào)節(jié)器圖5-8交流電源自動切換電路勵磁交流電源是一個雙重供電的自動切換系統(tǒng)，一路取至動力盤廠用電源段，另一路取至動力盤自用電源段，采用自動切換方式，可以提高勵磁風(fēng)機和

15、調(diào)節(jié)器脈沖電源的可靠性，其電路見圖5-8。在圖5-8中，當(dāng)兩段電源任一段有電時，本段電源的監(jiān)視繼電器68CQ2（69CQ2）啟動，使本段電源接觸器68CQ1（69CQ1）動作，電源即可送到風(fēng)機和調(diào)節(jié)器中。當(dāng)兩段電源都有電時，誰先有電誰輸出，并且閉鎖另一段電源的輸出。一旦正在輸出的電源消失，則68CQ1（69CQ1）的閉接點將自動啟動69CQ1（68CQ1）接觸器，投入另一段電源，完成交流電源自動切換，保證正常供電。2風(fēng)機操作電路圖5-9是勵磁風(fēng)機系統(tǒng)中1#風(fēng)機操作原理圖，2#風(fēng)機的操作原理與1#風(fēng)機完全一致，所不同的僅僅是電路圖的回路號全部為雙號，器件編號也為雙號。在圖5-9中，F(xiàn)ZK為風(fēng)機的

16、電源自動開關(guān)，該開關(guān)設(shè)置有速斷過電流保護，當(dāng)風(fēng)機發(fā)生短路或過載電流達到保護動作值時，開關(guān)自動分閘，以保護風(fēng)機及電源系統(tǒng)，防止危及其他部位的正常工作。FQK是風(fēng)機的控制方式切換開關(guān)。當(dāng)開關(guān)置于“Z”位置時，風(fēng)機處于自動控制狀態(tài)；開關(guān)置于“S”位置時，風(fēng)機處于手動控制狀態(tài)。當(dāng)風(fēng)機處于自動控制狀態(tài)時，機組LCU裝置可以將風(fēng)機設(shè)置為運行狀態(tài)，也可以設(shè)置為備用狀態(tài)，既可以啟動，亦可以命令停止。“T”位置是風(fēng)機的退出運行狀態(tài)位置。63CJ在回路中的作用是在機組并網(wǎng)運行時，自動將未運行的風(fēng)機設(shè)置為備用狀態(tài)。當(dāng)運行風(fēng)機因故停止運行時，自動啟動未運行的備用風(fēng)機為運行風(fēng)機，以保證勵磁功率柜不會失去冷卻。54勵磁系

17、統(tǒng)的操作勵磁系統(tǒng)投入運行準(zhǔn)備工作勵磁系統(tǒng)投入正式運行之前，應(yīng)進行全面檢查，檢查的內(nèi)容有：a.勵磁系統(tǒng)所有操作電源、工作電源是否全部投入運行狀態(tài);b.勵磁功率柜所有開關(guān)、刀閘是否全部合閘到位；c.自動勵磁調(diào)節(jié)器工作狀態(tài)是否正常（循環(huán)檢測狀態(tài)）；e.勵磁操作系統(tǒng)應(yīng)無器件故障，各部信號指示正確。起勵升壓操作a手動起勵升壓機組開機后檢查機組轉(zhuǎn)速不低于95%額定轉(zhuǎn)速，手動操作ZK合閘，操作FMK合閘。設(shè)置自動勵磁調(diào)節(jié)器起勵方式為“Ut”或“If”，還可通過小鍵盤“+”“-”來設(shè)置發(fā)電機電壓或勵磁電流給定值。手動按調(diào)節(jié)器面板上“手動起勵”按鈕AN7,調(diào)節(jié)器將自動檢測勵磁系統(tǒng)工作狀態(tài)，并發(fā)出“起勵”命令，驅(qū)

18、動QLC,投入起勵電源，使發(fā)電機建立初始電壓。當(dāng)機組機端電壓或勵磁電流達到最低閉環(huán)條件時，起勵命令解除，機組及勵磁系統(tǒng)進入閉環(huán)自動調(diào)節(jié)狀態(tài)。手動操作按鈕AN1、AN2,可以增減機組的機端電壓或勵磁電流。b自動開機升壓自動開機升壓可以完全由機組LCU裝置控制。機組LCU裝置接到上位機或運行人員的升壓命令后，自動開啟發(fā)電機和投入勵磁系統(tǒng)相應(yīng)設(shè)備，當(dāng)機組轉(zhuǎn)速達到95%額定轉(zhuǎn)速以上時，發(fā)出“起勵升壓”命令，勵磁調(diào)節(jié)器接到起勵升壓命令以后，按照運行人員予先設(shè)置的起勵方式和給定值起勵，其后的閉環(huán)操作和手動起勵完全一樣。一般情況下，采用自動起勵方式時，給定值設(shè)置為額定機端電壓。滅磁開關(guān)的操作滅磁開關(guān)（FMK

19、）的操作分現(xiàn)地手動操作和機組LCU遠(yuǎn)方控制兩種方式。FMK的現(xiàn)地手動操作就是使用操作開關(guān)61KK進行分閘和合閘操作。FMK的遠(yuǎn)方控制由LCU裝置根據(jù)運行人員以及上位機的指令發(fā)出操作命令，勵磁裝置再根據(jù)操作命令執(zhí)行。FMK的操作還有一項重要的內(nèi)容是執(zhí)行繼電保護的分閘指令。當(dāng)發(fā)電機發(fā)生電氣事故時，滅磁開關(guān)迅速斷開滅磁，以保證發(fā)電機和勵磁裝置的運行安全。發(fā)電機機端電壓（無功功率）的調(diào)節(jié)勵磁裝置的作用之一就是維持發(fā)電機機端電壓保持在給定水平，作用之二就是合理分配并聯(lián)機組之間的無功功率。這兩個作用分別體現(xiàn)在發(fā)電機并網(wǎng)前后，并都是靠改變調(diào)節(jié)器給定值來達到的。調(diào)節(jié)器給定值的改變可以在調(diào)節(jié)器操作面板上進行，也

20、可以通過上位機和機組LCU裝置進行遠(yuǎn)方調(diào)控，還可以在中控室使用無功功率調(diào)節(jié)把手進行。在調(diào)節(jié)器面板上調(diào)節(jié)機端電壓（無功功率）時，操作按鈕AN1和AN2。使用機組LCU裝置調(diào)節(jié)機組無功功率時，首先在LCU上設(shè)定無功給定值，然后由LCU比較給定值與測量值，并根據(jù)比較結(jié)果向勵磁調(diào)節(jié)器發(fā)出調(diào)節(jié)脈沖，直到無功的測量與給定之差小于調(diào)節(jié)死區(qū)。通過上位機進行機組無功功率調(diào)節(jié)時，可以實現(xiàn)全廠機組的AVC控制調(diào)節(jié)，此時各機組的無功給定值由AVC設(shè)定；也可以在上位機操作鍵盤上直接設(shè)置無功給定值。一旦上位機將各機組的無功功率設(shè)定好，就向各機組的LCU裝置發(fā)出調(diào)節(jié)指令，機組LCU裝置再向勵磁調(diào)節(jié)器發(fā)出調(diào)節(jié)指令。主勵倒備勵操作主勵倒備勵之前，首先應(yīng)充分檢查備勵裝置，檢查的主要內(nèi)容如下：a.檢查備勵系統(tǒng)所有工作電源，操作電源全部投入運行狀態(tài)；b.檢查備勵整流裝置各開關(guān)、刀閘已經(jīng)投入運行狀態(tài)；c.檢查備勵的給定值在最低值。完成備勵系統(tǒng)的檢查