科技信息 Ｏ机械与电子Ｏ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ２０１０年第１５期 介绍励磁系统的组成和运行操作 王少榕 （潮州供水枢纽管理处广东【摘潮州５２１０１ １） 要】本文介绍了广东省潮州供水枢纽发电厂励磁系统的设备组成，着重对装置的特点进行分析，并且简单介绍该励磁系统在我厂的 运行操作。 【关键词】励磁系统；组成；运行操作 １ 概况 ２．１．８通讯。本系统中各集成电路板之间通讯采用的是ＲＳ２３２标准。 与监控通讯通过通讯模块实现了ＲＳ２３２与ＲＳ４８５之间的转换。 省潮州供水枢纽工程位于潮州市区南面４公里处、是以供水为 ２．１．９电源。系统运行弱电电源有两路。直流Ｉ段为同步变压器提供 主，结合发电、兼顾航运及改善水环境的综合利用的大（Ｉ）型水利工 的交流电源经过三相桥式整流，再通过ＤＣ／ＤＣ变换实现的；直流ＩＩ段 程．是实施韩江下游及三角洲地区水资源统一调配、解决当地人民群 由厂用直流电源经过ＤＣ／ＤＣ变化提供。两路电源并联运行。 众生活用水和工农业生产用水的关键性工程。枢纽发电厂分东、西溪 ２．２功率整流单兀： 两电站，其各装机容量为西溪两台１４ＭＷ；东溪两台９ＭＷ。机组由天 津阿尔斯通公司制造．广东源天公司安装。首台机组于２０Ｏ６年１月８ 该单元由大功率可控硅元件组成三相全控桥式，通过接在机端的 励磁变压器降压后提供阳极电压，经整流桥控制后的整流电流供给转 日正式投入商业运行，２００６年１１月实现四台机组全部并网发电。 子作发电机励磁电流。该接线具有整流逆变特性，可实现发电机理想 我厂四台灯泡式贯流机组，其发电机励磁采用广州电器科学研究 的快速逆变灭磁。整个功率柜除了三相整流桥外还有提供可控硅散热 院生产的三相全控桥晶闸管自并励励磁方式。所谓自并励就是说励磁 的风机。风向为向上抽风。风机电源由厂用交流电源提供。 系统加到转子的能量是由发电机自身提供的。该系统主要由励磁变压 三相全控整流桥是通过触发脉冲控制可控硅的导通，从而改变输 器两回路并联三相全控整流桥、灭磁回路、ＥＸＣ－－９０００型励磁调节装 出电压波形，达到改变输出电压中的直流分量的目的。 置、测量用电压互感器等组成，包括一个调节柜，两个功率柜，和一个 ２＿３灭磁过压保护单元：励磁系统正常停机，调节器自动逆变灭磁； 灭磁柜。励磁设备的任务是给转子加直流电流形成磁场，使定子产生 事故停机，跳灭磁开关将磁场能量转移到耗能电阻灭磁。 感应电压，并通过调节器等对电流进行调节来改变磁场的大小，从而 当发电机处于滑极等非正常运行状态时，将在转子回路中产生很 进行电压或无功功率等的调节的一个系统。 高的感应电压．此时安装在转子回路中的转子过电压检测单元Ａ６１模 ２装置说明 块将检测到转子正向过电压信号，马上触发Ｖ６２可控硅元件，将耗能 电阻单元ＦＲ并人转子回路，通过耗能电阻的吸能作用将产生的过电 励磁装置主要由调节器、单元功率整流单元、灭磁过压保护单元 压能量消除：而转子回路的反向过电压信号则直接经过Ｖ６１二极管接 和起励单元组成： 人耗能电阻吸能，以确保发电机转子始终不会出现开路，从而可靠地 ２．１调节器单元：该单元以全数字电路为基础．采用微机，微机／模拟 保护转子绝缘不会遭受破坏。由于这种保护的存在，转子绕组会产生 三通道双模冗余结构，由两个自动电压调节通道（Ａ、Ｂ）和一个手动调 相反的磁场。抵消定子负序电流产生的反转磁场，以保护转子表面及 节通道（Ｃ）组成，这三个通道从测量回路到脉冲输出回路完全。调 转子护环不至于烧坏。 节通道以主从方式工作，其中第一个自动电压调节通道作为主通道， ２．４起励单元：采用快速脉冲列技术以实现残压起励。在起励过程 第二个自动电压调节通道作为第一备用通道，手动调节通道作为第二 中．在可控硅整流器的输入端仅需要约１０Ｖ～２０Ｖ的电压即可正常工 备用通道。 作。如果电压低于１０Ｖ～２０Ｖ，可控硅整流器就会被连续地触发（二极管 调节柜是整个励磁系统的核心控制部分。其包括以下几个部分： 工作模式）以达到该值。然而，如果在５秒内残压起励失败，则起动备 ２．１．１模拟量总线板。模拟量板采集处理６路信号。 用起励回路。这个备用回路设计用于达到所需要的１０Ｖ～２０Ｖ电压。在 电压信号有：机端１路 ，机端２路Ｆｒｒ，系统Ｐｒｒ： 机端电压达到发电机电压的１０％时，备用起励回路自动退出，立即开 电流信号有：机端１路ＣＴ，机端２路ＣＴ（一般不接），励磁变ＣＴ。 始软起励过程并建压到预定的电压水平。整个起励过程和顺序控制是 ６路信号都将通过模拟量总线板变换后送至ＤＳＰ中进行采样处 通过调节器实现的。 理。 ２．１．２开关量总线板。开关量总线板汇集了励 磁系统的绝大多数信号。包括运行状态，保护， 同步信号等各种开关量状态信号都经过此总 线板。 ２．１．３ Ｃ通道板。Ｃ通道板主要针对Ｃ通道运 行设定的。同步电压信号从同步变压器经过开 关量板送至Ｃ通道板。Ｃ通道板设有恒控制角 运行方式。 ２．１．４单片机系统板。单片机系统板是调节柜 与功率柜，灭磁柜连接的窗口。做为调节柜终 端，单片机系统板的作用是信号缓冲，以此减 轻ＣＰＵ的负担。 ２．１．５ Ａ，Ｂ通道板。Ａ，Ｂ通道板对应于调节柜 的Ａ，Ｂ通道。每个通道板通过三根白色扁线分 别与ＡＰＣＩ机箱的ＣＰＵ，Ｉ／Ｏ接口，ＤＳＰ相连接。 ２．１，６输出继电器板。输出继电器板负责励磁 系统和监控连接。励磁系统与监控的连接也可 以通过通讯实现。 ２．１．７智能Ｉ／Ｏ板。智能Ｉ／Ｏ板的任务是检测 判断触摸屏的输入量和显示相关信息。 ２０１０年第１５期 ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ０机械与电子０ 科技信息 ３运行的一般操作 ３．１概述 在残压起励退出时，当有自动或手动起励命令时，立即自动投入 初励电源。建压１０％或起励时限（１０Ｓ）到，自动切除初励电源。 ３．７＿２残压起励投入 在残压起励功能投入时，当有自动或手动起励命令时，先投入残 压起励，１０Ｓ如果建压不成功，则投入初励电源，建压１０％或起励时限 励磁系统正常情况下它由控制室远控操作。直接安装在励磁系统 前面板上的就地控制屏仅在调试、试验或紧急控制时使用。 运行人员必须熟悉励磁系统的操作及显示单元的设计．必须熟悉 （５Ｓ）到，自动切除初励电源。 励磁系统各命令的作用，必须熟练的使用这 操作控制及显示单元。 ３．８机组启动后，当转速升至９０～９５％额定值时，才投入起励装置；在 运行人员通过对励磁系统进行操作使发电机适应于发电厂和电网的 正常停机时．要求在自动减少有功功率的同时尢功功率也减少，并要 运行条件。 求同时减到空载后才允许机组停机。 励磁系统有两种控制方法： 远控——从控制室通过监控系统远控。 近控——就地使用集成在励磁系统ｑ 的人机界面。 ３．２开机前调节器操作 ３．２．１ 调节器状态检查 ４运行维护 励磁系统运行中正常检查项目 １）调节器Ａ套和Ｂ套开关量输出４号灯闪烁； ２）人机界面Ａ套通讯和Ｂ套通讯指示灯闪烁： ３）调节器选择Ａ套运行、Ｂ套备用：自动电压调节。 ３．２．２ ＡＣ、ＤＣ电源开关在“通”位；“整流／逆变”开关在“穗流”位置。 ３＿３零起升压 上电后，默认“零起升压”功能退出。 ４．１ 励磁变压器无异常声音，无过热现象，线圈温度指示在正常范围 内。 ４．２励磁系统各引线、刀闸、控制线，无过热、脱焊、松动、烧焦等现 象，所有开关刀闸、操作把手、保险均与运行方式相符。 ４＿３励磁屏上各表计指示正常，信号指示与运行方式相符，无故障、 无事故信号。柜门关好。 ４．４励磁风机运转正常，无异常声音、无焦味、无过热、无异常振动， 柜内无异物．进风口滤网清洁干净。 进人人机界面“其它设置”画面，选择“零起升压”功能投入。检查 ４．５机组运行中应注意监视转子电流和无功功率的变化。当转子电 人机界面显示的“电压预置值”为１０％。 流及无功功率无故发生变化时，应立即到现场进行检查变化原因。 建压后，可以通过增减磁按钮调节机端电压。 ４．６运行中．励磁装置发生异常，应注意监视各种信号和文字显示， ３－４正常预置值升压 并加强没备巡视。 上电后，默认按正常预置值升压。 ４．７正常巡回检查时，应注意不要误碰柜上的器具（开关、把手、按钮 如果已选择“零起升压”功能投入，则进人人机界面“其它设置”画 等），不得任意操作。 面，选择“零起升压”功能退出。检蠢人机界面显示的“电压预置值”为 ４．８调节器软件参数的修改，程序的更改和输入，由检修人员在励磁 １００％。 ３．５增减磁操作 装置停运时进行。 增减磁操作可在近方或远方进行。空载时，调整机端电压；负载 ５结束语 时，调整无功功率。 增减磁接点有防粘连功能，增磁或减磁的有效连续时间为４Ｓ。 ３．６功率柜操作 ３．６．１ 风机开停操作 风机开停控制是自动进行的，面板上的开停按钮仅在试验时使 用。 开机前，Ｆ１、Ｆ２按钮左侧的按钮标签应为“Ａ开”、“Ｂ开”。 当本柜电流大于１００Ａ时，自动开风机；当本柜电流小于５０Ａ，经 我厂４台励磁系统运行可靠，至今运行中未出现异常。通过对该 系统的介绍．一方面可以为我厂提供一定的技术资料，另一方面也希 望能给同行起到参考作用。 【参考文献】 ［１］广东省水利勘测设计院＿厂‘东省潮州供水枢纽工程初步设计．广州：广东省水 利水电设计院，２００２． ｆ２１大中型水轮发电机自并励励磁系统及装置运行和检修规程，ＤＬ，ｒ４９１— 过一定的延时后，自动停风机。 ２００８． ３．６．２本柜投人／退出操作 『３］厂家资料．说明书及用户手册． “本柜投入／退出”开关在“退出”位置时．表示本柜脉冲，本 柜不输出电流。 ３．７起励操作 ３．７．１残压起励退出 电运行管理与生产技术工作。 作者简介：王少榕（１９８２一），男，汉族，大学本科，助理Ｉ程师，主要从事水 进入“其它设置”画面可以选择“残压起励”功能投入或者退出。 ［责任编辑：王静］ （上接第９９页） 表４获得诺贝尔自然科学奖的华人 姓名 杨振宁 出生年份 获奖年龄 获奖时间 获奖时所在单位 １９２２ ３５ １９５７ 普林斯顿大学 获奖类型 物理学 休年龄，可以为社会做出更大的贡献。 ４．２从科学角度分析，学科成熟越早的研究领域，越有可能较早取得 重大成果。物理、化学、生理或医学获奖的平均年龄依次从小到大，尽 管差别不大，研究人员应该早进入成熟学科。 【参考文献】 ［１］杨建邺２Ｏ世纪诺贝尔奖者辞典【ＭＪ．武汉：武汉出版社，２００１． ｊ李政道 丁肇中 朱棣文 １９２６ １９３６ １９３６ １９４８ ３ｌ ４０ ５０ ４９ １９５７ １９７６ １９８６ １９９７ 哥伦比亚大学 麻省理工学院 加州大学 斯坦福大学 物理学 物理学 化学 物理学 崔琦 钱永健 １９３９ １９５２ ５９ ５６ １９９８ ２００８ 普林斯顿大学 加州大学 物理学 化学 ［２］刘群锋，熊辉．诺贝尔奖得主出生月份的统计分析［Ｊ】＿东莞理工学院学报， ２００８，１５（２）：７—１０． ［３］薛凤平．百年诺贝尔奖获得者移居流向的时空分析【Ｊｊ．山东科技大学学 报：社会科学版，２００５，７（３）：８—１ １． ［４］江之水，陈益升．诺贝尔奖与科学发现叨．科学对社会影响，１９９４，１４（６）：２３—２７． ［５］夏水华．对８Ｏ年间诺贝尔物理奖获得者的统计分析及思考阴．科技进步与对 策，２００１，３（１）：１２８—１３． 国年轻人从事科研活动较晚，退休较早，如果博士生２８岁正常毕业， 到６Ｏ退休，为社会贡献仅３２年，同６６年相比缩短３０年，造成人力资 源的严重浪费。因此，建议让年轻人尽早进入研究前沿，同时推迟其退 【责任编辑：曹明明】
