勵磁系統(tǒng)學習心得

本文格式為Word版，下載可任意編輯——勵磁系統(tǒng)學習心得百色水電廠勵磁系統(tǒng)學習劉思遠

百色水電廠勵磁系統(tǒng)學習

1.概述

A：右江百色水利樞紐水輪發(fā)電機組勵磁系統(tǒng)采用UNITROL5000型靜態(tài)勵磁系統(tǒng)，該系統(tǒng)是瑞士ABBIndustrieAG于1998年研制成功的UNITROL系列第五代產(chǎn)品，用于同步發(fā)電機靜止勵磁系統(tǒng)。B：本廠勵磁系統(tǒng)的結構屬于具有直流磁場開關的自并激系統(tǒng)，在靜態(tài)勵磁系統(tǒng)（自并勵）中，勵磁交流電源取自發(fā)電機機端GCB機組側。同步發(fā)電機的磁場電流經(jīng)由勵磁變壓器-T02（TS），可控整流器EG1、EG2和滅磁開關-Q02供給。勵磁變壓器起到將發(fā)電機端電壓降到可控硅整流器的整流阻抗的作用。

C：在起勵過程開始時，以殘壓起勵為主、直流起勵為輔，當磁場開關一閉合起勵設備就帶電，勵磁被接通，發(fā)電機一達到30%-40%其額定電壓，起勵電路就再次關斷，可控硅整流器的輸入電壓達到10V-20V后，可控硅整流器和勵磁調(diào)理器就可以正常工作了。隨之而來的是AVR控制的軟起勵過程。D：并網(wǎng)后，勵磁系統(tǒng)可以在AVR模式下工作，調(diào)理發(fā)電機的端電壓和無功功率，或者可以在一種疊加的模式下工作，如恒功率因數(shù)調(diào)理，恒無功調(diào)理等，也可接受電場的成組調(diào)理指令。E：勵磁系統(tǒng)配置如下表所示：

名稱滅磁柜數(shù)量1臺測繼電器、直流輸出母排。智能化功率柜、現(xiàn)場總線、2組風機（每組有左右2個風扇）、勵磁功率柜2臺柔性母排連接、單柜額定輸出2000A。配置滅磁開關、滅磁開關控制回路SiC電阻、起勵單元、接地檢

四通道冗余、雙CPU模式、PID+PSS控制規(guī)律、ARCNET網(wǎng)、勵磁調(diào)理柜1臺現(xiàn)地控制顯示單元。勵磁變壓器1套三相環(huán)氧干式變壓器。柜體排列從左至右依次為：滅磁柜、功率柜（2個）、調(diào)理柜。F：在勵磁裝置盤柜上裝有以下儀表或顯示裝置：

柜號123

柜名滅磁柜1#整流柜2#整流柜盤面表計CDP整流器顯示單元CDP整流器顯示單元1

盤面信號燈百色水電廠勵磁系統(tǒng)學習劉思遠4調(diào)理柜現(xiàn)地操作面板LCP2.相關參數(shù)：額定容量：135MW

額定機端電壓：13.8KV額定勵磁電壓：290V額定勵磁電流：1474A空載勵磁電流：828A

勵磁變壓器容量：1650KVA勵磁變壓器變比：13.8KV/580V機端PT變比：13.8KV/100V機端CT變比：10000/1A勵磁變CT變比：2000/1A控制電源：DC220V

UNITROL5000型號：Q5T-0/U2H1-D2000型號字母代表的意思：

Q：未知

5：微處理器系統(tǒng)5000（UNITROL5000）

T：標準雙套1+1冗余，100%冷備用（StandardTwin）0：無附加功能

U2：整流器型號（見用戶手冊4-9）

H：整流器聯(lián)結采用H連接的獨立冗余整流橋（1+1冷備用）1：整流器附加信息（每個橋臂1個可控硅，3相，6個脈沖）D：至少是雙極斷點的直流開關（本廠為四斷口直流開關）2000：直流斷路器額定電流為2000A3.勵磁調(diào)理器

（1）調(diào)理器采用四通道冗余技術，其硬件包括：A：兩個相互獨立的調(diào)理器機箱，每個機箱內(nèi)裝有：

?一塊控制板（COB），是調(diào)理器的核心，用于實現(xiàn)調(diào)理、限制、保護和通訊等功能。?一塊測量板（MUB），內(nèi)有數(shù)字信號處理器（DSP），用于實現(xiàn)交流采樣和PSS功能。該板通過

雙端口的存儲器與COB交換數(shù)據(jù)。

?一個獨立的手動控制單元（EGC），用于實現(xiàn)磁場電流調(diào)理、通道跟蹤、以及一些限制和保護

等功能。

B：兩塊功率信號接口單元（PSI），分別對應于兩個調(diào)理器機箱，用于獲取同步信號及對磁場測量信號進行預處理。

C：兩塊快速輸入輸出板（FIO），其中一塊用于內(nèi)部信號接口，另外一塊用于外部接口。D：一塊現(xiàn)地控制面板（LCP），安裝在調(diào)理柜柜門上，用于對勵磁系統(tǒng)進行現(xiàn)地操作和監(jiān)視。E：一個手持編程器（SPA），用于設定參數(shù)和現(xiàn)地操作。F：兩個通訊適配器，分別對應于兩塊COB板，可提供四種選擇：

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●NMBA-01，Modbus適配器●NMBP-01,ModbusPlus適配器●NMBA-02,Profibus適配器●AC70BAS,Advant

（2）調(diào)理器工作原理

將基準(給定)電壓與正比于發(fā)電機母線電壓的經(jīng)過電壓反饋單元測量得到的直流電壓進行比較,然后將比較結果進行比例—積分微分運算，再將所得的信號電壓進行綜合放大后，送到移相觸發(fā)器，去控制可控硅的導通，以調(diào)理主勵磁機的勵磁，達到自動維持發(fā)電機電壓恒定的目的。（3）調(diào)理器功能

A：調(diào)理規(guī)律：采用PID+PSS控制模式B：運行方式：

?恒發(fā)電機機端電壓的自動調(diào)理功能?恒發(fā)電機轉子電流的手動調(diào)理功能?恒無功調(diào)理?恒功率因數(shù)調(diào)理

C：限制功能：

?V/f限制（DI42：機組勵磁系統(tǒng)V/f限制動作，第2塊DI板第10號信號燈）?過勵限制（DI48：機組勵磁系統(tǒng)過勵限制動作，第2塊DI板第16號信號燈）?欠勵限制（DI43：機組勵磁系統(tǒng)欠勵限制動作，第2塊DI板第11號信號燈）?定子電流限制?最大磁場電流限制?最小磁場電流限制

D：監(jiān)測與保護功能：

?PT斷線（DI51：機組勵磁系統(tǒng)PT斷相，第2塊DI板第19號信號燈）?電源故障?調(diào)理器軟件故障?調(diào)理器硬件故障

?V/f保護（DI42：機組勵磁系統(tǒng)V/f限制動作，第2塊DI板第10號信號燈）?整流橋故障報警?整流橋內(nèi)部短路跳閘?整流橋過載跳閘?轉子過熱報警?轉子過熱跳閘?轉子接地跳閘

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?轉子過電壓跳閘?過流保護?失磁保護

?勵磁變超溫報警（DI62：機組勵磁變繞組溫度高報警，第2塊DI板第30號信號燈）?勵磁變超溫跳閘

E：其它功能：

?軟起勵?殘壓起勵?有功和無功補償?調(diào)差?系統(tǒng)電壓跟蹤?通道之間自動跟蹤?故障智能檢測和自動切換?容錯控制

?故障錄波和故障記錄?輔助調(diào)試和試驗功能

（4）調(diào)理器主要特點

UNITROL5000型勵磁系統(tǒng)的調(diào)理器有如下顯著特點：?調(diào)理器有四個獨立的通道，平均無故障時間高達46年。

?組態(tài)化圖形編程工具，用戶可根據(jù)需要自行修改運行程序、自行設置參數(shù)。?采用加速功率型PSS附加控制，可以有效地抑制電力系統(tǒng)低頻振蕩。?采用專用的DSP芯片用于交流采樣，通過雙口RAM與主CPU交換數(shù)據(jù)。

?內(nèi)部ARCnet網(wǎng)絡互聯(lián)技術，提高了勵磁系統(tǒng)數(shù)字化程度，實現(xiàn)了分層分布控制，提高了系統(tǒng)可

靠性和工藝水平，便于維護。?多種對外接口方式。

?采用快速脈沖列技術，實現(xiàn)殘壓起勵。當殘壓太低時，只需利用較小的輔助電流就可確保起勵成

功。

?專用的CMT調(diào)試軟件，具有操作、試驗、故障記錄、追憶、事故錄波、遠程診斷等功能，可設定

故障錄波觸發(fā)條件，可打印。

（5）當調(diào)理器主用通道的自動出現(xiàn)鼓掌，自動切換至備用通道的自動，若備用通道的自動在出現(xiàn)故障，則切換至備用通道的手動。4.功率柜

A：配置：采用兩個三相全控整流橋并聯(lián)輸出，整流橋單橋輸出能力2000A，每個橋獨立安裝在一個柜中。

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當其中一個功率柜退出運行時，可保證發(fā)電機在所有運行方式下均能連續(xù)運行，包括強勵在內(nèi)。

每個橋的主要部件包括：?6個盤形可控硅?6個脈沖變壓器

?6個帶接點指示的快速熔斷器?1套交流過電壓吸收回路

?帶冗余的(2+2)的風扇組，由交流馬達驅動，風扇的啟停是根據(jù)風扇蓋板的行程開關判斷的。?一塊整流器接口單元（CIN）?一塊門極驅動接口單元（GDI）?一塊整流器顯示單元（CDP）?兩個電流傳感器（CUS）B：交流側過電壓保護及換相過壓保護

采用ABB獨有的集中式阻容電路，既可吸收整流橋的交流側過電壓，也可吸收由晶閘管整流而引起的電壓尖峰。AC過電壓保護主要由一個三相二極管整流橋和一個連接在DC側的電容組成。對于高頻過電壓而言，電容代表一個低阻抗并且起濾波器的作用。與電容并聯(lián)的有一個放電電阻器，在電容放電時吸收能量。這種用途的電容應能支持較高的di/dt。二極管整流橋的AC側由帶接點指示的熔斷器保護。這個電路的優(yōu)點是損耗小，接線簡單。C：冷卻

?風機供電電源一回取自廠用電，另一回取自自用變，這兩回電源互為備用且自動切換。風機控制元件

安裝在功率柜中。

?風扇的啟停是根據(jù)風扇蓋板的形成開關判斷的。每個功率柜有前后2組風扇，每組風扇有左右2個風

扇同時工作。風扇故障是根據(jù)風扇中止運行（蓋板行程開關）來判斷的，當一組風扇故障時，自動切換至另一組風扇運行，當另一組風扇也故障時，自動切換至另一功率柜運行（故障功率柜輸出直流電流逐漸降低，備用功率柜輸出直流電流逐漸升高，始終保持1