小型同步發(fā)電機自并勵可控硅勵磁裝置的研究

本文分析了與電網(wǎng)并聯(lián)運行的小型同步發(fā)電機相復勵勵磁裝置存在的問題和將相復勵裝置改造成可控硅裝置的必要性;并介紹了一種適合于小型水電站自行改裝的方案及改造后的勵磁裝置的組成、工作原理、主要性能和運行結(jié)果。經(jīng)過一年的運行,證明該裝置比原來的相復勵勵磁裝置性能好,并網(wǎng)穩(wěn)定,調(diào)節(jié)范圍大,單機運行效果好,效益顯著。

當前應(yīng)用的同步電動機在勵磁裝置方面存在著比較多的問題:比如運行穩(wěn)定性較差、技術(shù)性能方面有缺陷等。為了改進同步電動機可控硅勵磁裝置,同時提高該裝置的整體性能。本文通過分析同步電動機可控硅勵磁裝置已存在的問題,在此基礎(chǔ)上提出了對同步電動機可控硅勵磁裝置的改進方案,并對改進后的效果進行了分析研究。

就農(nóng)村水電廠低壓同步發(fā)電機組廣泛采用的無刷勵磁裝置,指出應(yīng)用中存在的問題,提出主回路改進的方案和采用微機勵磁調(diào)節(jié)器的建議,“量身定做”了一款微機勵磁調(diào)節(jié)器,對微機勵磁調(diào)節(jié)器在低壓機組應(yīng)用場合中可能遇到的問題進行了討論,并提出解決的方法。圖7幅,表1個。

渠首電站bl-1型發(fā)電機可控硅勵磁裝置,為三相全控橋整流電路,運行故障率高,1號、2號、3號機組分別發(fā)生可控硅擊穿。就電路工作原理和故障現(xiàn)象,進行針對性的分析,提出技術(shù)改造方案。圖2幅。

可控硅勵磁是近年來小水電較常用的發(fā)電機勵磁方式,與傳統(tǒng)直流勵磁機勵磁相比,具有反應(yīng)快、體積小、能耗低、易維修等優(yōu)點,但它承受過電壓和過電流能力差,很短時間的過電壓和過電流就會把器件損壞,且觸發(fā)電路本身易受取自電網(wǎng)同步信號中高次諧波的干擾而產(chǎn)生誤觸發(fā)。正確合理地安裝、維護、操作可控硅勵磁裝置是發(fā)電機和其他電氣設(shè)備可靠安全運行的重要保證

針對某電站可控硅勵磁系統(tǒng)在廠用電源失電后,無交流電源和直流電源供給時,機組無法開機起勵建壓的情況,本次技術(shù)改造從節(jié)約成本的理念出發(fā),充分利用現(xiàn)有設(shè)備,進行創(chuàng)新式改造,解決了生產(chǎn)運行中的技術(shù)難題,為企業(yè)節(jié)約開支近10萬元。

同步發(fā)電機自并勵勵磁系統(tǒng)改造技術(shù)總結(jié) 1同步發(fā)電機自并勵勵磁系統(tǒng)的技術(shù)原理 自上世紀80年代以來，我國的自并勵技術(shù)得到了快速的發(fā) 展和提高，其應(yīng)用原理可以通過圖1簡單示意圖進行表示。圖中 的u代表可控整流橋、t代表勵磁變壓器、avr表示調(diào)節(jié)器、ta 和tv則分別代表電流互感器和電壓互感器，發(fā)電機的勵磁電流 通常是先經(jīng)過可控整流橋和勵磁變壓器后，接著通過一系列調(diào)節(jié) 器和電壓、電流互感器的作用實現(xiàn)對于發(fā)電機運行狀態(tài)的監(jiān)測和 控制，通過對運行過程中可控硅的控制角的調(diào)整，就可以實現(xiàn)控 制和調(diào)節(jié)發(fā)電機勵磁電流的目的。 2同步發(fā)電機自并勵勵磁系統(tǒng)改造技術(shù)中的主回路設(shè)計 同步發(fā)電機自并勵勵磁系統(tǒng)的主回路設(shè)計和改造中需要注 意的問題有三方面的內(nèi)容，首先就是要確保系統(tǒng)的額定輸出功率 可以滿足系統(tǒng)短路狀態(tài)下依然可以提供強勵頂值電壓的要求，具 體操作過程中的注意事項有以下幾個： （1

以300mw發(fā)電機組為例,系統(tǒng)地介紹了自并勵勵磁系統(tǒng)中勵磁變壓器容量及變比選擇方法、整流系統(tǒng)出力、功率元件參數(shù)選擇、元件溫升校核及滅磁開關(guān)額定參數(shù)選擇計算的工程設(shè)計理論。按照這種設(shè)計理論進行設(shè)計的勵磁系統(tǒng)已在眾多機組上得到應(yīng)用。

隨著社會的發(fā)展,科技的進步,可控硅靜止勵磁裝置在自備電廠小型汽輪發(fā)電機改造中的應(yīng)用越來越廣泛。在國內(nèi),許多大中型企業(yè),如：鋼鐵、化工、制糖、造紙等,都是采用蒸汽余熱發(fā)電的小型汽輪發(fā)電機。這些發(fā)電機大都是采用與發(fā)電機同軸的直流發(fā)電機勵磁系統(tǒng)?；诖?本文將探討可控硅靜止勵磁裝置在自備電廠小型汽輪發(fā)電機改造中的應(yīng)用,以期能為使用者提供一些改進意見。

0引言在我國鋼鐵、化工、制糖、造紙等行業(yè)的大中型企業(yè)中,有許多利用蒸汽余熱發(fā)電的小型汽輪發(fā)電機(10mw以下)。這些發(fā)電機基本上都是采用與發(fā)電機同軸的直流發(fā)電機勵磁系統(tǒng),發(fā)電機的勵磁繞組通過裝在大軸上的滑環(huán)及固定電刷從勵磁機獲得直流電

本文以電廠小型汽輪發(fā)電機作為研究對象,探討可控硅靜止勵磁裝置在自備電廠小型汽輪發(fā)電機改造中的應(yīng)用.首先對發(fā)電機的相關(guān)情況進行了簡要概述,主要介紹了可控硅靜止勵磁裝置的特征、優(yōu)勢以及其系統(tǒng)中易出現(xiàn)的問題,分析了其中的原因,并以此作為基礎(chǔ),提出了較有針對性的改造措施;最后概括性的對提高靜止勵磁系統(tǒng)的可靠性的問題進行了討論.

針對煤礦感性負荷大,大功率主扇運行狀態(tài)變化對功率因數(shù)的影響,根據(jù)拖動主扇運行的同步電動機的特點,對其可控勵磁裝置進行了改進。通過增設(shè)一個無功補償插件,實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)同步電動機的勵磁電流,使它隨著負荷的大小而變化,恰當?shù)匮a償無功功率,基本保證了功率因數(shù)提高的穩(wěn)定性。

小型水電站普遍采用可控硅勵磁,對其常見故障分析主要有起勵不能建壓,起勵后機端電壓、勵磁電流失控,運行中可控硅失控,勵磁電流、電壓擺動頻繁,對其相應(yīng)故障采取相應(yīng)檢測措施,在實際工作中取得一定實效

小型水電站可控硅勵磁常見故障的檢測湖南永興縣大布江電站劉曉文小型水電站采用可控硅勵磁，對其常見故障分析如下。１起勵不能建壓（ｌ）硅整流元件發(fā)生故障。直流起勵后可控硅無導通輸出，一般是因可控硅極間斷路。按圖１所示可對可控硅進行常規(guī)判斷，判斷步驟為：先合...

以微電腦為核心,采用先進的抗干擾措施和容錯技術(shù),對同步電機的勵磁實施綜合控制,保證同步電機安全、連續(xù)、穩(wěn)定運行。

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分析了同步發(fā)電機交流勵磁系統(tǒng)中存在的缺點,提出應(yīng)用斬波技術(shù)對其進行改造和優(yōu)化。分析了斬波電路原理及模型,根據(jù)同步發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)數(shù)學模型,設(shè)計出相應(yīng)的調(diào)節(jié)器,組建了閉環(huán)自動控制系統(tǒng),運行結(jié)果證明了該方案的可行性,為勵磁改造和優(yōu)化提供了一定的理論指導。

同步發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)主要有直流勵磁機勵磁系統(tǒng)和半導體勵磁系統(tǒng)兩種。勵磁系統(tǒng)是否可靠直接影響發(fā)電機的安全運行和電網(wǎng)的穩(wěn)定，而根據(jù)實際情況選擇正確的勵磁系統(tǒng)是其可靠和穩(wěn)定的前提。

介紹了勵磁系統(tǒng)原理,控制系統(tǒng)組成和軟件設(shè)計思路。在此基礎(chǔ)上,介紹了hollias-lecg3plc,在發(fā)電機勵磁裝置中的應(yīng)用。通過配備兩套互為備用的plc調(diào)節(jié)器,故障時能自動切換,提高了調(diào)節(jié)器的可靠。

對于中小型同步發(fā)電機組而言，勵磁系統(tǒng)仍有一部分采用直流勵磁機進行勵磁，雖然該種勵磁方式原理比較簡單，但是一旦出現(xiàn)了調(diào)節(jié)滯后，那么整個自動調(diào)節(jié)功能將無法實現(xiàn)。筆者試著闡述以一種簡易的方案對中小型機組勵磁系統(tǒng)進行改造，并做簡單的分析和大家共同探討。

中小型同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)大多采用直流勵磁機勵磁,雖然原理簡單,但是調(diào)節(jié)滯后,自動調(diào)節(jié)難以實現(xiàn)?，F(xiàn)提出采用晶閘管靜止勵磁裝置,能夠?qū)崿F(xiàn)勵磁系統(tǒng)pid自動調(diào)節(jié),從而增強了系統(tǒng)響應(yīng)的快速性和運行的穩(wěn)定性。這種方式在zlq45-3000微機發(fā)電機自動調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)中得到應(yīng)用,使系統(tǒng)調(diào)壓精度達到0.5%;10%階越響應(yīng)超調(diào)量小于30%,振蕩次數(shù)小于3次;調(diào)節(jié)時間小于10s;調(diào)節(jié)頻率為150hz;調(diào)壓范圍為10%～130%;發(fā)電機調(diào)壓速度可調(diào),不小于每秒0.3%,不大于每秒1.0%;自動零起升壓時間為4s,10%殘壓可靠起勵,超調(diào)小于5%。

根據(jù)電站存在問題的現(xiàn)狀,采用新技術(shù)對勵磁系統(tǒng)進行改造,在sfkl-2型可控硅勵磁裝置內(nèi)增設(shè)smek—c型微機調(diào)節(jié)器,通過技術(shù)改造后,使勵磁系統(tǒng)實現(xiàn)了雙調(diào)節(jié)通道,大大地降低了勵磁設(shè)備故障引起的停機事故率,發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的運行控制和穩(wěn)定性得到保證,有效地提高了發(fā)電設(shè)備運行的安全性和可靠性,同時也為企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益。