小型同步發(fā)電機(jī)自并勵(lì)可控硅勵(lì)磁裝置的研究

本文分析了與電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行的小型同步發(fā)電機(jī)相復(fù)勵(lì)勵(lì)磁裝置存在的問題和將相復(fù)勵(lì)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(lì)磁裝置的組成、工作原理、主要性能和運(yùn)行結(jié)果。經(jīng)過一年的運(yùn)行,證明該裝置比原來的相復(fù)勵(lì)勵(lì)磁裝置性能好,并網(wǎng)穩(wěn)定,調(diào)節(jié)范圍大,單機(jī)運(yùn)行效果好,效益顯著。

當(dāng)前應(yīng)用的同步電動(dòng)機(jī)在勵(lì)磁裝置方面存在著比較多的問題:比如運(yùn)行穩(wěn)定性較差、技術(shù)性能方面有缺陷等。為了改進(jìn)同步電動(dòng)機(jī)可控硅勵(lì)磁裝置,同時(shí)提高該裝置的整體性能。本文通過分析同步電動(dòng)機(jī)可控硅勵(lì)磁裝置已存在的問題,在此基礎(chǔ)上提出了對(duì)同步電動(dòng)機(jī)可控硅勵(lì)磁裝置的改進(jìn)方案,并對(duì)改進(jìn)后的效果進(jìn)行了分析研究。

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

渠首電站bl-1型發(fā)電機(jī)可控硅勵(lì)磁裝置,為三相全控橋整流電路,運(yùn)行故障率高,1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)機(jī)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(jìn)行針對(duì)性的分析,提出技術(shù)改造方案。圖2幅。

可控硅勵(lì)磁是近年來小水電較常用的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁方式,與傳統(tǒng)直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁相比,具有反應(yīng)快、體積小、能耗低、易維修等優(yōu)點(diǎn),但它承受過電壓和過電流能力差,很短時(shí)間的過電壓和過電流就會(huì)把器件損壞,且觸發(fā)電路本身易受取自電網(wǎng)同步信號(hào)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(hù)、操作可控硅勵(lì)磁裝置是發(fā)電機(jī)和其他電氣設(shè)備可靠安全運(yùn)行的重要保證

針對(duì)某電站可控硅勵(lì)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(shí),機(jī)組無法開機(jī)起勵(lì)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(jìn)行創(chuàng)新式改造,解決了生產(chǎn)運(yùn)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(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)改造技術(shù)總結(jié) 1同步發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)的技術(shù)原理 自上世紀(jì)80年代以來，我國的自并勵(lì)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(jìn)行表示。圖中 的u代表可控整流橋、t代表勵(lì)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(jī)的勵(lì)磁電流 通常是先經(jīng)過可控整流橋和勵(lì)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(shí)現(xiàn)對(duì)于發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)和 控制，通過對(duì)運(yùn)行過程中可控硅的控制角的調(diào)整，就可以實(shí)現(xiàn)控 制和調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流的目的。 2同步發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)改造技術(shù)中的主回路設(shè)計(jì) 同步發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)的主回路設(shè)計(jì)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(qiáng)勵(lì)頂值電壓的要求，具 體操作過程中的注意事項(xiàng)有以下幾個(gè)： （1

以300mw發(fā)電機(jī)組為例,系統(tǒng)地介紹了自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)中勵(lì)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(jì)算的工程設(shè)計(jì)理論。按照這種設(shè)計(jì)理論進(jìn)行設(shè)計(jì)的勵(lì)磁系統(tǒng)已在眾多機(jī)組上得到應(yīng)用。

隨著社會(huì)的發(fā)展,科技的進(jìn)步,可控硅靜止勵(lì)磁裝置在自備電廠小型汽輪發(fā)電機(jī)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(jī)。這些發(fā)電機(jī)大都是采用與發(fā)電機(jī)同軸的直流發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)。基于此,本文將探討可控硅靜止勵(lì)磁裝置在自備電廠小型汽輪發(fā)電機(jī)改造中的應(yīng)用,以期能為使用者提供一些改進(jìn)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(jī)(10mw以下)。這些發(fā)電機(jī)基本上都是采用與發(fā)電機(jī)同軸的直流發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng),發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組通過裝在大軸上的滑環(huán)及固定電刷從勵(lì)磁機(jī)獲得直流電

本文以電廠小型汽輪發(fā)電機(jī)作為研究對(duì)象,探討可控硅靜止勵(lì)磁裝置在自備電廠小型汽輪發(fā)電機(jī)改造中的應(yīng)用.首先對(duì)發(fā)電機(jī)的相關(guān)情況進(jìn)行了簡要概述,主要介紹了可控硅靜止勵(lì)磁裝置的特征、優(yōu)勢(shì)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(duì)性的改造措施;最后概括性的對(duì)提高靜止勵(lì)磁系統(tǒng)的可靠性的問題進(jìn)行了討論.

針對(duì)煤礦感性負(fù)荷大,大功率主扇運(yùn)行狀態(tài)變化對(duì)功率因數(shù)的影響,根據(jù)拖動(dòng)主扇運(yùn)行的同步電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn),對(duì)其可控勵(lì)磁裝置進(jìn)行了改進(jìn)。通過增設(shè)一個(gè)無功補(bǔ)償插件,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)同步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流,使它隨著負(fù)荷的大小而變化,恰當(dāng)?shù)匮a(bǔ)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(lì)磁,對(duì)其常見故障分析主要有起勵(lì)不能建壓,起勵(lì)后機(jī)端電壓、勵(lì)磁電流失控,運(yùn)行中可控硅失控,勵(lì)磁電流、電壓擺動(dòng)頻繁,對(duì)其相應(yīng)故障采取相應(yīng)檢測(cè)措施,在實(shí)際工作中取得一定實(shí)效

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

以微電腦為核心,采用先進(jìn)的抗干擾措施和容錯(cuò)技術(shù),對(duì)同步電機(jī)的勵(lì)磁實(shí)施綜合控制,保證同步電機(jī)安全、連續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行。

?1994-2010chinaacademicjournalelectronicpublishinghouse.allrightsreserved.http://www.cnki.net ?1994-2010chinaacademicjournalelectronicpublishinghouse.allrightsreserved.http://www.cnki.net ?1994-2010chinaacademicjournalelectronicpublishinghouse.allrightsreserved.http://www.cnki.net

分析了同步發(fā)電機(jī)交流勵(lì)磁系統(tǒng)中存在的缺點(diǎn),提出應(yīng)用斬波技術(shù)對(duì)其進(jìn)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(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,設(shè)計(jì)出相應(yīng)的調(diào)節(jié)器,組建了閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng),運(yùn)行結(jié)果證明了該方案的可行性,為勵(lì)磁改造和優(yōu)化提供了一定的理論指導(dǎo)。

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

介紹了勵(lì)磁系統(tǒng)原理,控制系統(tǒng)組成和軟件設(shè)計(jì)思路。在此基礎(chǔ)上,介紹了hollias-lecg3plc,在發(fā)電機(jī)勵(lì)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(shí)能自動(dòng)切換,提高了調(diào)節(jié)器的可靠。

對(duì)于中小型同步發(fā)電機(jī)組而言，勵(lì)磁系統(tǒng)仍有一部分采用直流勵(lì)磁機(jī)進(jìn)行勵(lì)磁，雖然該種勵(lì)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(gè)自動(dòng)調(diào)節(jié)功能將無法實(shí)現(xiàn)。筆者試著闡述以一種簡易的方案對(duì)中小型機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)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(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)大多采用直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁,雖然原理簡單,但是調(diào)節(jié)滯后,自動(dòng)調(diào)節(jié)難以實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)提出采用晶閘管靜止勵(lì)磁裝置,能夠?qū)崿F(xiàn)勵(lì)磁系統(tǒng)pid自動(dòng)調(diào)節(jié),從而增強(qiáng)了系統(tǒng)響應(yīng)的快速性和運(yùn)行的穩(wěn)定性。這種方式在zlq45-3000微機(jī)發(fā)電機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁系統(tǒng)中得到應(yīng)用,使系統(tǒng)調(diào)壓精度達(dá)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(shí)間小于10s;調(diào)節(jié)頻率為150hz;調(diào)壓范圍為10%～130%;發(fā)電機(jī)調(diào)壓速度可調(diào),不小于每秒0.3%,不大于每秒1.0%;自動(dòng)零起升壓時(shí)間為4s,10%殘壓可靠起勵(lì),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(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)行改造,在sfkl-2型可控硅勵(lì)磁裝置內(nèi)增設(shè)smek—c型微機(jī)調(diào)節(jié)器,通過技術(shù)改造后,使勵(lì)磁系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了雙調(diào)節(jié)通道,大大地降低了勵(lì)磁設(shè)備故障引起的停機(jī)事故率,發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的運(yùn)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(yùn)行的安全性和可靠性,同時(shí)也為企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。