數(shù)字化勵(lì)磁系統(tǒng)的應(yīng)用

1、數(shù)字化勵(lì)磁系統(tǒng)的應(yīng)用1前言勵(lì)磁系統(tǒng)是發(fā)電機(jī)組重要的輔助設(shè)備，它對(duì)提高發(fā)電廠的自動(dòng)化水平、發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的可靠性、電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性有著重要的作用。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，勵(lì)磁方式已從直流電機(jī)勵(lì)磁發(fā)展到可控硅勵(lì)磁，自動(dòng)調(diào)節(jié)器從原來的模擬式發(fā)展到雙微機(jī)數(shù)字式。浙江嵊州市南山水庫電廠于2000年3月通過報(bào)廢重建、綜合自動(dòng)化改造，3臺(tái)機(jī)組的勵(lì)磁系統(tǒng)采用了美國公司的300數(shù)字勵(lì)磁控制系統(tǒng)。2勵(lì)磁系統(tǒng)組成勵(lì)磁系統(tǒng)（如圖1）主要由300數(shù)字調(diào)節(jié)器、全控功率橋、起勵(lì)和滅磁回路組成。 21300數(shù)字調(diào)節(jié)器211基本功能調(diào)節(jié)器是基于32位微處理器和數(shù)字信號(hào)處理器的數(shù)字式控制器。提供一個(gè)自動(dòng)通道和一個(gè)冗余的手

2、動(dòng)通道，手動(dòng)通道能在自動(dòng)通道故障時(shí)自動(dòng)切換到手動(dòng)通道運(yùn)行。在3種不同的運(yùn)行模式（電壓調(diào)節(jié)、勵(lì)磁電流調(diào)、功率因數(shù)或無功功率）下調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的輸出功率、無功功率或功率因數(shù)，并通過非運(yùn)行模式自動(dòng)跟隨運(yùn)行模式，來實(shí)現(xiàn)三模式間受控的無沖擊轉(zhuǎn)換，使對(duì)系統(tǒng)的干擾降低到最低限度。勵(lì)磁調(diào)節(jié)模式提供一個(gè)冗余的手動(dòng)通道，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)功率橋的直流輸出電流，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的無功功率或功率因數(shù)：并提供電壓匹配功能，使機(jī)組電壓與電網(wǎng)電壓在最短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)匹配。212保護(hù)和測(cè)量保護(hù)功能：1）勵(lì)磁過電壓、過電流；2）發(fā)電機(jī)低電壓、過電壓；3）電壓檢測(cè)信號(hào)消失；4）發(fā)電機(jī)建壓失敗；5）低頻；6）過勵(lì)、低勵(lì)限制測(cè)量：1）發(fā)電機(jī)三相線電壓有效值

3、、平均值、線電流、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率；2）母線電壓有效值、頻率；3）勵(lì)磁電壓、電流；4）正比輔助輸入的電壓。所有保護(hù)和測(cè)量參數(shù)可通過選擇，在300面板的液晶顯示器上顯示。213輸入和輸出13路觸點(diǎn)輸入：1）啟動(dòng)；2）停止；3）備用單元允許；4）單機(jī)并列運(yùn)行；5）內(nèi)部跟蹤允許；6）自動(dòng)模式；7）手動(dòng)模式；8）功率因數(shù)和無功功率允許；9）預(yù)置位；10）勵(lì)磁電流增加；11）勵(lì)磁電流減少；12）外部跟蹤允許；13）報(bào)警復(fù)位。8路設(shè)有300浪涌抑制器的觸點(diǎn)輸出：1）起勵(lì)；2）起勵(lì)失敗；3）看門狗定時(shí)器；4）起停；5）內(nèi)部繼電器1；6）內(nèi)部繼電器2；7）內(nèi)部繼電器3；8）內(nèi)部繼電

4、器4。2路用于遠(yuǎn)方設(shè)定控制的模擬輸入：1）1010；2）420。2路用于設(shè)定控制的模擬輸出：1）1010；2）420。214通訊有3個(gè)通訊口：2個(gè)232和一個(gè)485。位于前面板上的2329針型連接器用于和現(xiàn)地計(jì)算機(jī)通訊；后面板上的2329針型連接器用于300主單元和備用單元之間通訊；后面板上的4859針型連接器用于和本地或遠(yuǎn)方計(jì)算機(jī)或其他裝置之間通訊。215參數(shù)設(shè)置1）通過30032軟件，軟件是基于的應(yīng)用軟件，具有4個(gè)功能。第一、提供一個(gè)修改300設(shè)置的友好用戶界面。第二、提供屏幕上直觀的、幾乎每秒都刷新的實(shí)事測(cè)量記錄。第三、提供（比例積分微分）軟件，允許根據(jù)各自的發(fā)電機(jī)或勵(lì)磁機(jī)時(shí)間常數(shù)建立正

5、確的參數(shù)。第四、為自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)（）、勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)（）、無功功率（）或功率因數(shù)（）的階躍響應(yīng)提供工作性能分析工具。另外，當(dāng)多個(gè)單元采用相同的設(shè)置時(shí)，可在一個(gè)文件中保存300的參數(shù)設(shè)置。2）可通過300面板上人機(jī)界面設(shè)置所有參數(shù)。任何參數(shù)修改設(shè)置時(shí)都需要密碼，密碼分為全局和設(shè)定點(diǎn)權(quán)限。保證了設(shè)置參數(shù)的安全性。22功率橋采用三相全控功率橋，晶閘管選用一體化晶閘管，冷卻方式采用風(fēng)冷。觸發(fā)電路選用三相六脈沖數(shù)字集成觸發(fā)的6100觸發(fā)板，可保證調(diào)節(jié)器失控時(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。23起勵(lì)和滅磁回路起勵(lì)方式采用直流它勵(lì)方式，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到90時(shí)自動(dòng)投入起勵(lì)回路，當(dāng)機(jī)端電壓達(dá)到設(shè)定值的2090或起勵(lì)時(shí)間超過15時(shí)，起勵(lì)回路自動(dòng)退出，系統(tǒng)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。正常停機(jī)時(shí)采用逆變滅磁，事故停機(jī)時(shí)同時(shí)啟動(dòng)電子滅磁開關(guān)接通氧化鋅線性電阻進(jìn)行滅磁。滅磁回路沒有機(jī)械觸點(diǎn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性較高。3結(jié)語300數(shù)字勵(lì)磁系統(tǒng)通過近6000小時(shí)運(yùn)行實(shí)踐，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，自動(dòng)化程度高，并有著優(yōu)良的性價(jià)比。