励磁系统-文档.ppt

发电机励磁系统发电部五值张志盛2021/5/6发电机励磁系统基本原理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。其主要作用有：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。我厂励磁系统没有旋转部件。运行可靠性高，调整、维护简单，检修方便。自并励方式取消了励磁机，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。因励磁调节直接在转子回路中，没有主励磁机时滞环节，属快速响应励磁系统，技术指标高，响应快，性能参数好。整流装置电源电压取自发电机端，系统故障时，随着机端电压下降，影响励磁系统的强励能力。有碳刷增加了维护量。发电机近端短路时，因机端电压突然降低很多时可能不满足强励要求，强励减弱时，短路电流迅速衰减，而造成出口带时限继电器拒动，使故障扩大，须加有记忆功能继电器。起励时，发电机剩磁不足以提供可控硅的导通电压，发电机不能自励，需要另外设置起励电源。发电机静态励磁系统原理图2021/5/62021/5/6我公司发电机励磁系统采用的是机端自并励静止励磁系统（瑞士ABB公司产品，型号:UNITROL5000）。发电机静止励磁系统通过可控硅整流桥控制励磁电流，达到调节同步发电机电压和无功功率的目的。其主要分为四个部分：1、励磁变压器；2、励磁调节器（AVR）；3、可控硅整流器；4、起励和灭磁单元。我公司励磁变压器为广东顺特电气有限公司生产的三台单相环氧浇注干式变压器；总容量为3X3300KVA；变比为27kV/1060V。采用自然风冷（带冷却风机）的冷却方式，当励磁变温度高至100℃时，冷却风扇自启；温度低至80℃时，风扇自动停止。励磁变温度高至130℃时，发超温报警。高压侧每相提供3组套管CT，两组用于保护，一组用于测量。低压侧每相也提供3组CT，两组用于保护，一组用于测量。励磁调节柜（ABB公司）自动电压调节器AVR的主要功能是精确地控制和调节发电机的机端电压和无功功率，它对励磁电压快速作出反应，响应时间为几个毫秒。我公司AVR选用带有手动紧急备用通道的双通道系统，这是目前UNITROL5000系统励磁系统的最高配置。AVR的基本原理负责所有的调节和控制功能，还包括可控硅的脉冲产生。每一块COB包括以下功能：自动电压调节器(自动控制)励磁电流调节器(手动控制)具有时间可调的软启动功能自动运行通道和自动备用通道之间的自动跟踪自动和手动通道的双向自动跟踪恒无功或恒功率因素的控制PSS电力系统稳定器。用于测量发电机定子侧信号。它直接测量发电机的三相电压和电流，并通过这些量计算出其它信号：如P（有功）、Q（无功）、f（频率）等，同时提供了强电参数和测量信号之间的电气隔离。作为双通道配置的后备通道使用。EGC连同COB、MUB一起安装在同一个金属箱中，但在结构上是独立的。EGC具有下列功能：1、励磁电流调节2、通道跟踪，以便在COB故障时实现平稳切换3、备用瞬时过电流保护继电器4、备用反时限过电流继电器5、直流侧短路保护快速输入输出界面卡(FIO)主回路信号接口板(PSI)LCP可以用于UNITROL5000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。采用三相全波桥式整流，共有4个功率柜组成。可控硅整流桥通过一个门极驱动板（GDI）去驱动可控硅，进行整流。整流装置的每个功率元件都装有快速熔断器保护，以便及时切除短路故障，并发出信号。当一个功率柜退出运行时能满足发电机强励和1.1倍额定电流运行的要求。当两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,不能进行强励。如果三台功率柜故障则自动切断励磁2021/5/6运行中严禁打开功率柜的门，否则，该功率柜将自动退出运行。标准整流器(n=4)具有4个并联的可控硅整流桥，其中至少有一个冗余的（n-1）配置。（n-1）的含义是当一个可控硅故障时，系统仍能满足最大励磁功率。冷却方式：带冗余风机的强迫冷却。当两台冷却风机都退出运行时，该整流柜退出运行。另外整流器还有温度保护，90℃跳闸。主要功能是向门极驱动板/脉冲触发板GDI发送用于触发三相全控桥的序列脉冲。用于监控整流桥的所有电子部件。其主要作用是监控风机、温度和熔丝。在每台整流桥的正、负输出连接处都配有电流传感器。根据这些输入值，CIN可自动调节各可控硅的电流，从而实现并联桥的均流。整流桥的实际状态显示在柜门的整流桥显示面板CDP上。GDI:门极驱动器/脉冲触发板将脉冲放大到晶闸管触发所必须的水平。正常情况下