Ⅰ 防止励磁系统整流电路失控现象的解决措施及其原理
励磁系统常见故障及解决办法分析
励磁系统是同步发电机的重要组成,是同步发电机励磁电源,从电气量转换角度来看励磁系统及时是一套具有一定容量、输出可调节的直流电源装置。励磁功率单元向同步发电机转子提供励磁电流,建立转子磁场,电力系统的电压调节(一次、二次调压)、无功平衡等要求发电机的励磁功率单元有足够的可靠性并具有一定的调节容量。另外,发电机的励磁系统必须能适应发电机的变负荷运行、滞相运行、进相运行、不同功率因数运行、允许范围内的电压和频率变化运行工况。对于电力系统事故,足够的励磁顶值电压和电压上升速度和较大的强励能力和快速响应能力以提高暂态稳定和改善系统运行条件也是对励磁系统的要求。近十多年来,由于新技术,新工艺和新器件的涌现和使用,使得励磁系统得到了不断的发展和完善。在自动调节励磁装置方面,也不断研制和推广使用了许多新型的调节装置。
励磁系统常见故障与应对措施
1、起励失败
起励失败是指励磁系统下达投励指令后,发电机无法建立初始电压的故障现象。由于水轮发电机励磁系统型号众多,参数设置和信号显示也有所差异,就以EXC9000励磁系统为例说明,在10s内机端电压仍低于发电机额定电压的10%,调节器显示屏会报“起励失败”信号。造成起励失败的原因非常多,比较常见的有:
(1)开机检查有疏漏,如功率柜交直流刀闸、起励开关、灭磁开关、PT高压侧刀闸、同步变压器保险座开关等没有合上。
(2)起励回路有故障,如线路松动或元器件损坏。
(3)调节器故障。
(4)采用“残压起励”模式,而转子侧剩磁不够。
(5)新手操作生疏,按压起励按钮时间太短,不足5s。
解决办法:
(1)严格按照程序检查开机状态,复核所有环节,避免疏漏。
(2)细心观察,如怀疑起励回路故障,通过观察起励接触器动作、吸合声响判断,无声响可能是回路故障;若是调节器故障,可观察调节器I/O板第9号开关输入指示灯是否常亮,灯不亮依次检查接线和上位机指令是否发出。
(3)设备检修后,检查人机界面起励方式是否合适,通过调整起励方式或更换通道重新开机。
(4)维护检修后的故障,不少是先前操作留下的,耐心回想一下曾动过什么就能发现一些苗头,如转子与励磁输出的电缆是否接反了。
2、励磁不稳定
发电机运行过程中,励磁波动过大,例如励磁系统运行数据增大,但有时又正常,无规律可循,并且仍可以进行加减磁的调节。
可能原因是:
(1)移相脉冲控制电压输出不正常。
(2)环境温度变化以及元器件受到振动、氧化等影响出现故障。针对第1种原因,应先检查励磁电源是否正常,应分别检查给定值和经适配单元处理后的测量值(发电机电压或励磁电流)是否正常。对第2种原因,利用示波器观察整流波形是否完整,再用万用表检查可控硅性能是否正常,线路焊接状态和元器件特性发生变化就会出现此类故障,平时应加强维护和调试并及时更换有问题的元器件,可降低此类故障发生几率。
3、灭磁不正常
水轮发电机组与电网解列后,灭磁装置要将励磁装置中的剩磁尽快衰减。灭磁方法有逆变灭磁、电阻灭磁等。逆变灭磁失败的原因有回路原因、可控硅控制极故障、交流电源异常、逆变换相超前触发角角过小等。而EXC9000励磁系统有时会出现灭磁开关多次合闸不成功的故障,其主要原因是直流磁场断路器开关卡涩引起的。由于EXC9000采用了ABB公司的直流磁场断路器,该断路器分闸回路与合闸回路通过机械连杆闭锁,在分闸不到位的情况下,无法通过操作按钮正常合闸。而合闸拒动的原因多半是机构内积灰和弹簧拉力减小,因此解决办法是加强日常维护,定期清理设备内的灰尘,再对灭磁断口、灭弧栅等部位涂抹导电膏,以防止机构卡涩。
4、励磁变压器相序不正确
励磁系统对可控硅同步信号的要求非常严格,励磁变压器相序、相位都不能弄错。某水轮发电机调试过程中,成功起励、建压后,继续增磁时发电机过压,灭磁开关跳开,经检查确认是励磁变压器接线有误。原来该励磁变压器采用Y/△11接法,输入端三相电缆接线相序为C、B、A,安装人员误以为输出端的相序也必然为C、B、A,忽略了该励磁变压器采用Y/△11接法的要求。按照要求调整输出端的接法,励磁系统也就恢复正常了。另一个例子是调试励磁系统时,由于A、C相反接,虽然励磁装置升压、并网都正常,但不能实现软起励,发电机升压太快,而在调整接法后故障消失,这是因为相序错误导致可控硅触发脉冲与其阳极电压不同步所致。采用示波器、相序表和万用表可查出此类错误。采用万用表的方法是检测母线与励磁变压器输入端电压差,同相电压差应为零。
5、其他常见故障
一般微机励磁装置,出现故障时调节柜显示屏上会有故障警示,仍以EXC9000为例,冷却风机故障显示“1#(或2#)功率柜风机电源故障”,电压互感器PT断线会显示“1(或2)PT故障”,REC站通信故障显示“REC1(REC)2站通信故障”等,按照信号提示检查一般都可以发现故障根源,进而消除故障。风机故障的原因包括风压限位开关损坏、交流进线电源消失、过流保护的固态继电器损坏、风机接线松动或损坏等,其中以风压限位开关损坏原因居多,不论哪种原因适当准备一定数量的备件都是必要的。
PT断线故障原因可能是PT回路二次接线松动、PT高压侧保险丝熔断及模拟量总线板、调节器DSP板故障等,一般以外部接线松动原因居多,所以应先排查外部原因,再考虑内部器件问题。REC站通信故障主要原因有通信故障、智能板保险松动或损坏、智能板损坏等,如果是通信故障只需复位智能板并重启程序就能消除故障,而智能板损坏应更换同型号备板。
Ⅱ 自动励磁调节装置及强行励磁用的电压互感器二次侧不得装设熔断器或空开,依据出自何处
励磁一般是直流抄电,电压互感器只袭能测量交流电压,怎么与电压互感器扯上关系的?
一般来讲,不论应用在什么场合,电流互感器二次不能装熔断器。
因为电流互感器二次开路之后,一次电流不变,而二次不能形成回路,这样,一次电流全部转变为励磁电流,会在二次产生瞬间高压。危及设备及人身安全。
Ⅲ 发电机励磁控制系统由哪几部分构成对励磁系统有什么要求
发电机励磁系统供给同步发电机励磁电流的电源及其附属设备统称为励磁系统。它一般由励磁功率单元和励磁调节器两个主要部分组成。励磁功率单元向同步发电机转子提供励磁电流;而励磁调节器则根据输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元的输出。励磁系统的自动励磁调节器对提高电力系统并联机组的稳定性具有相当大的作用。尤其是现代电力系统的发展导致机组稳定极限降低的趋势,也促使励磁技术不断发展。同步发电机的励磁系统主要由功率单元和调节器(装置)两大部分组成。励磁系统的主要作用有:1)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;2)控制并列运行各发电机间无功功率分配;3)提高发电机并列运行的静态稳定性;4)提高发电机并列运行的暂态稳定性;5)在发电机内部出现故障时,进行灭磁,以减小故障损失程度;6)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。同步发电机励磁系统的形式有多种多样,按照供电方式可以划分为他励式和自励式两大类。发电机获得励磁电流的几种方式1、直流发电机供电的励磁方式:这种励磁方式的发电机具有专用的直流发电机,这种专用的直流发电机称为直流励磁机,励磁机一般与发电机同轴,发电机的励磁绕组通过装在大轴上的滑环及固定电刷从励磁机获得直流电流。这种励磁方式具有励磁电流独立,工作比较可靠和减少自用电消耗量等优点,是过去几十年间发电机主要励磁方式,具有较成熟的运行经验。缺点是励磁调节速度较慢,维护工作量大,故在10MW以上的机组中很少采用。2、交流励磁机供电的励磁方式,现代大容量发电机有的采用交流励磁机提供励磁电流。交流励磁机也装在发电机大轴上,它输出的交流电流经整流后供给发电机转子励磁,此时,发电机的励磁方式属他励磁方式,又由于采用静止的整流装置,故又称为他励静止励磁,交流副励磁机提供励磁电流。交流副励磁机可以是永磁机或是具有自励恒压装置的交流发电机。为了提高励磁调节速度,交流励磁机通常采用100——200HZ的中频发电机,而交流副励磁机则采用400——500HZ的中频发电机。这种发电机的直流励磁绕组和三相交流绕组都绕在定子槽内,转子只有齿与槽而没有绕组,像个齿轮,因此,它没有电刷,滑环等转动接触部件,具有工作可靠,结构简单,制造工艺方便等优点。缺点是噪音较大,交流电势的谐波分量也较大。3、无励磁机的励磁方式:在励磁方式中不设置专门的励磁机,而从发电机本身取得励磁电源,经整流后再供给发电机本身励磁,称自励式静止励磁。自励式静止励磁可分为自并励和自复励两种方式。自并励方式它通过接在发电机出口的整流变压器取得励磁电流,经整流后供给发电机励磁,这种励磁方式具有结简单,设备少,投资省和维护工作量少等优点。自复励磁方式除没有整流变压外,还设有串联在发电机定子回路的大功率电流互感器。这种互感器的作用是在发生短路时,给发电机提供较大的励磁电流,以弥补整流变压器输出的不足。这种励磁方式具有两种励磁电源,通过整流变压器获得的电压电源和通过串联变压器获得的电流源。发电机与励磁电流的有关特性1、电压的调节自动调节励磁系统可以看成为一个以电压为被调量的负反馈控制系统。无功负荷电流是造成发电机端电压下降的主要原因,当励磁电流不变时,发电机的端电压将随无功电流的增大而降低。但是为了满足用户对电能质量的要求,发电机的端电压应基本保持不变,实现这一要求的办法是随无功电流的变化调节发电机的励磁电流。2、无功功率的调节:发电机与系统并联运行时,可以认为是与无限大容量电源的母线运行,要改变发电机励磁电流,感应电势和定子电流也跟着变化,此时发电机的无功电流也跟着变化。当发电机与无限大容量系统并联运行时,为了改变发电机的无功功率,必须调节发电机的励磁电流。此时改变的发电机励磁电流并不是通常所说的“调压”,而是只是改变了送入系统的无功功率。3、无功负荷的分配:并联运行的发电机根据各自的额定容量,按比例进行无功电流的分配。大容量发电机应负担较多无功负荷,而容量较小的则负提供较少的无功负荷。为了实现无功负荷能自动分配,可以通过自动高压调节的励磁装置,改变发电机励磁电流维持其端电压不变,还可对发电机电压调节特性的倾斜度进行调整,以实现并联运行发电机无功负荷的合理分配。自动调节励磁电流的方法在改变发电机的励磁电流中,一般不直接在其
Ⅳ 发电机的励磁调节器的调节方式
发电机的励磁调节器的调节方式:
1.1恒机端电压(自动)运行方式
该方式为发电机励磁系统闭环自动调节方式。在该种运行方式下,数字式励磁调节器的旨要任务是维持发电机端电压恒定,—般是把机端电压,作为反馈量,实现pid调节;向时,为了提高电力系统运行的稳定件,数字式励磁调节器还可以实现更为复杂的控制规律,如电力系统稳定器(pss)附加控制、线性最优励磁控制(loec)、非线性励磁控制(nec)等。恒机端电压(自功)运行方式是数字式励磁调节器的主要运行方式。
1.2恒励磁电流(手动)运行方式
一般而言,励磁调节器都有“自动”和“手动”两种运行方式,数字式励磁调节器也不例外。在恒励磁电流(手动)运行方式下,数字式励磁调节器采入信号,与给定值比较,经比例(积分)控制规律的运算后送出控制信号到移相触发单元。由于自动运行方式的电压整定范围有限,在机组安装、检修或事故跳闸后进行发电机升压试验时,通常用手动方式来调整发电机的励磁从而调节机端电压或发电机的无功,这样调情较为平稳,调整范围可以很宽。
此外,其他还有多种运行方式,例如:手动/自动运行方式的跟踪与切换、恒无功功率/恒功率因数运行方式、跟踪母线电压运行方式等等。
对于数字式励磁调节器的装置运行方式一般来说,单机系统是无法满足数字式励磁调节器高可靠性的要求。为此,人们常采用硬件冗余技术来提高励磁调节器工作的可靠性,主要方案有双重化系统或三机系统,分别对应两套调节器互为备用的运行方式和三机系统运行方式。二者相比,三机系统运行的可靠性和安全性都要高一些,但造价也高,切换逻辑相对复杂。
2两套调节器互为备用的运行方式
在这种运行力式下,数字式励磁调节器采用全双机系统,主机和备用机是两台相同的数字式励磁调节器,接收同样的信号,进行同样的运算。主机在线运行时,只有主机发出的触发脉冲有效。在运行中主机因任何原因发生故障时,应能立即实现备用机的自动切换,使备用机进入在线控制。在正常运行情况下下,主机和备用机之间应能实现人工手动切换。互为备用的两套调节器在运行过程中随时有可能互相切换运行,为满足平稳切换的要求,两套调节器应互相跟踪工作状况,即备用机跟踪在线运行的主机的工作状况,而哪一套调节器作为主机在线运行又是随时可能变化的。鉴于两套调节器的软件构成完全相同,即使不同的数字式励磁调节器所采用的控制规律有所不同,一般而言,只要由备用机跟踪在线机的电压给定、电流给定和相应控制规律环节输出值等内容,即可实现无扰动切换。具体实现方案一般是利用rs-232串行通信口或其他通信方式实现双机通信,由在线机将所需的各种跟踪值传送给备用机。至于跟踪速率,数字式励磁调节器可以以控制程序的循环周期为单位,每个循环周期改变一次控制命令,即跟踪一次。这种做法具有跟踪快、准的特点,可达到无扰动切换。
当在线机出现故障导致失磁失控时,备用机应能立即切换至在线运行状态。另外,当在线机软件程序运行出轨,软件复位连续功作几次无效后,备用机也应能够切换至在线远行状态,从而确保发电机的安全运行。
3三机系统运行方式
与两套调节器互为备用的远行方式相比,采用三机系统的主要目的是通过增加硬件投资来进一步提高数字式励磁调节器装置运行的可靠性和安全性。三机运行方式又可分为三机备用运行方式和三取二表决运行方式两种。
3.1三机备用运行方式
这种方式的工作原理是,除a机与b机互为备用可自动切换外,还设计了后备c机。当a、b机均发生故障时,c机能自动切换至在线运行。c机可以设计为具有和a、b机一样的功能,但一般情况下a、b机同时故障的几率较小,为简化方案,可以设计c机具有较为简单的励磁控制功能,例如只保证发电机按恒励磁电流(手动)运行方式继续运行。
三机备用运行方式和双机互为备用的运行方式原理上没有大的差别,只是三机备用运行方式以增加硬件投资为代价达到了数字式励磁调节器装置运行可靠性的提高。
3.2三取二表决运行方式
在该种起行方式下,三机都在线工作,三套调节器接收同样的外部输入信号,三者的软、硬件结构区完全一致,当三套调节器有两套的输出结果—致时,即将此输出结果作为数字式励磁调节器的输出送至励磁系统中的被控对象部分。当三机中有两套调节器故障时,数字式励磁调节器即无法工作,因此三取二表决运行方式较之双机互为备用的运行方式在可靠性方面并没有什么提高。三取二表决方式的优点表现在装置运行安全性的提高上,即可以较好地避免错误的励磁控制信号的输出,从而避免发电机的误励磁、失控等现象的发生。
三取二表决运行方式在电力系统继电保护和安全自动装置中应用较为广泛,因为继电保护或安全自动装置的误动作会给电力系统带来较大的危害、甚至造成灾难性的后果,而采用三取二表决方式可以降低装置误动的可能性。目前在数字式励磁调节器中采用三取二表决运行方式的方案尚未看到,但要作为—种可能的运行方式。
Ⅳ 励磁装置手动,自动运行相互转换时的注意事项有哪些
手自动转换的唯一来原自则:无扰动。因此切换前
发电机电压
、转子电流给定值的跟踪,切换时给定值的装置调用不能出错。比如,现在是FCR运行,但电压给定值应跟踪发电机的实际电压,由发FCR切换AVR时,电压给定值就与实际值相等,切换后就不会出现扰动。
Ⅵ 发电机励磁调节器的调节方式都有什么
发电机的励磁调节器的调节方式:
1、恒机端电压(自动)运行方式
发电机励磁系统闭环自动调节方式。在该种运行方式下,数字式励磁调节器的旨要任务是维持发电机端电压恒定,—般是把机端电压,作为反馈量,实现pid调节;向时,为了提高电力系统运行的稳定件,数字式励磁调节器还可以实现更为复杂的控制规律,如电力系统稳定器(pss)附加控制、线性最优励磁控制(loec)、非线性励磁控制(nec)等。恒机端电压(自功)运行方式是数字式励磁调节器的主要运行方式;
2、恒励磁电流(手动)运行方式
一般而言,励磁调节器都有“自动”和“手动”两种运行方式,数字式励磁调节器也不例外。在恒励磁电流(手动)运行方式下,数字式励磁调节器采入信号,与给定值比较,经比例(积分)控制规律的运算后送出控制信号到移相触发单元。由于自动运行方式的电压整定范围有限,在机组安装、检修或事故跳闸后进行发电机升压试验时,通常用手动方式来调整发电机的励磁从而调节机端电压或发电机的无功,这样调情较为平稳,调整范围可以很宽。
Ⅶ 永磁同步电机的自动调节
在改变发电机的励磁电流中,一般不直接在其转子回路中进行,因为该回路中电流很大,不便于进行直接调节,通常采用的方法是改变励磁机的励磁电流,以达到调节发电机转子电流的目的。常用的方法有改变励磁机励磁回路的电阻,改变励磁机的附加励磁电流,改变
可控硅的导通角等。这里主要讲改变可控硅导通角的方法,它是根据发电机电压、电流或功率因数的变化,相应地改变可控硅整流器的导通角,于是发电机的励磁电流便跟着改变。这套装置一般由晶体管,可控硅电子元件构成,具有灵敏、快速、无失灵区、输出功率大、体积小和重量轻等优点。在事故情况下能有效地抑制发电机的过电压和实现快速灭磁。自动调节励磁装置通常由测量单元、同步单元、放大单元、调差单元、稳定单元、限制单元及一些辅助单元构成。被测量信号(如电压、电流等),经测量单元变换后与给定值相比较,然后将比较结果(偏差)经前置放大单元和功率放大单元放大,并用于控制可控硅的导通角,以达到调节发电机励磁电流的目的。同步单元的作用是使移相部分输出的触发脉冲与可控硅整流器的交流励磁电源同步,以保证控硅的正确触发。调差单元的作用是为了使并联运行的发电机能稳定和合理地分配无功负荷。稳定单元是为了改善电力系统的稳定而引进的单元 。励磁系统稳定单元 用于改善励磁系统的稳定性。限制单元是为了使发电机不致在过励磁或欠励磁的条件下运行而设置的。必须指出并不是每一种自动调节励磁装置都具有上述各种单元,一种调节器装置所具有的单元与其担负的具体任务有关。
Ⅷ 发电机的电压调整特性是什么
你的车是柴油车吧?发动机的输出电压是不需要人工调节的。调节器会自动调节发动机的输出电压。你车的电瓶的电总充不满,原因很多,可能是发动机的问题、调节器问题、也可能是电瓶本身的问题。这不好说。你可以拿个万用表来测量一下电瓶的两个极桩的电压(注意要在发动机启动的情况下测量,可适当加大点油门;万用表应该选用直流电压档),如果电压大约在27v左右,则证明发动机和调节器没有问题,问题在电瓶;如果电压在24v左右,则证明发动机或调节器有问题,同时电瓶也可能有问题。
Ⅸ 2. 对自动调压器(自动励磁器)有哪些基本要求
首先是稳定性(通常看业绩、业界口碑等)
其次是服务,数字设备外人是搞不来的
最后是先进性(也就是控制部分的电子元器件选型,可以较好的满足未来电网的新要求)
任何投标或技术文件中超出业界主流设备的技术参数都是骗人的,这个行业发展很缓慢,也就很透明的,根本没有独家拥有新理论的状态。
Ⅹ 励磁系统的自动调节
自动调节励磁电流的方法
在改变发电机的励磁电流中,一般不直接在其转子回路中进行,因为该回路中电流很大,不便于进行直接调节,通常采用的方法是改变励磁机的励磁电流,以达到调节发电机转子电流的目的。
常用方法有:改变励磁机励磁回路的电阻,改变励磁机的附加励磁电流,改变可控硅的导通角等。
这里主要讲改变可控硅导通角的方法,它是根据发电机电压、电流或功率因数的变化,相应地改变可控硅整流器的导通角,于是发电机的励磁电流便跟着改变。这套装置一般由晶体管,可控硅电子元件构成,具有灵敏、快速、无失灵区、输出功率大、体积小和重量轻等优点。在事故情况下能有效地抑制发电机的过电压和实现快速灭磁。
自动调节励磁装置的组成单元
自动调节励磁装置通常由测量单元、同步单元、放大单元、调差单元、稳定单元、限制单元及一些辅助单元构成。
1.测量单元
被测量信号(如电压、电流等),经测量单元变换后与给定值相比较,然后将比较结果(偏差)经前置放大单元和功率放大单元放大,并用于控制可控硅的导通角,以达到调节发电机励磁电流的目的。
2.同步单元
同步单元的作用是使移相部分输出的触发脉冲与可控硅整流器的交流励磁电源同步,以保证控硅的正确触发。
3.调差单元
调差单元的作用是为了使并联运行的发电机能稳定和合理地分配无功负荷。
4.稳定单元
稳定单元是为了改善电力系统的稳定而引进的单元 。励磁系统稳定单元 用于改善励磁系统的稳定性。
5.限制单元
限制单元是为了使发电机不致在过励磁或欠励磁的条件下运行而设置的。
必须指出并不是每一种自动调节励磁装置都具有上述各种单元,一种调节器装置所具有的单元与其担负的具体任务有关。
自动调节励磁的组成部件
自动调节励磁的组成部件有机端电压互感器、机端电流互感器、励磁变压器;励磁装置需要提供以下电流,厂用AC380v、厂用DC220v控制电源.厂用DC220v合闸电源;需要提供以下空接点,自动开机.自动停机.并网(一常开,一常闭)增,减;需要提供以下模拟信号,发电机机端电压100V,发电机机端电流5A,母线电压100V,励磁装置输出以下继电器接点信号;励磁变过流,失磁,励磁装置异常等。
励磁控制、保护及信号回路由灭磁开关,助磁电路、风机、灭磁开关偷跳、励磁变过流、调节器故障、发电机工况异常、电量变送器等组成。在同步发电机发生内部故障时除了必须解列外,还必须灭磁,把转子磁场尽快地减弱到最小程度,保证转子不过的情况下,使灭磁时间尽可能缩短,是灭磁装置的主要功能。根据额定励磁电压的大小可分为线性电阻灭磁和非线性电阻灭磁。
数字自动调节励磁装置
近十多年来,由于新技术,新工艺和新器件的涌现和使用,使得发电机的励磁方式得到了不断的发展和完善。在自动调节励磁装置方面,也不断研制和推广使用了许多新型的调节装置。由于采用微机计算机用软件实现的自动调节励磁装置有显著优点,目前很多国家都在研制和试验用微型机计算机配以相应的外部设备构成的数字自动调节励磁装置,这种调节装置将能实现自适应最佳调节。