XX发电厂发电部发电机励磁系统课件.ppt

1、发电机励磁系统发电部五值四控 励磁系统全图 励磁系统简图 现场图片详解 典型操作机械跨接器电子跨接器 整个NES5100励磁系统由NES-5100励磁调节器一柜、FLZ-3000大功率整流柜四柜、FLK灭磁开关柜一柜、FLR非线性电阻柜一柜，FLJ-1交流进线柜一柜、FLJ-2直流出线柜一柜、励磁变压器及励磁系统其他附属设备等组成。励磁系统励磁系统励磁调节器励磁调节器微机自动调节（AVR）：恒机端电压调节微机手动调节（FCR）：恒励磁电流调节完全独立手动调节（MEC）：电力系统稳定器（PSS）：通过引入一个 附加的反馈信号，增加弱阻尼或负阻尼控 制系统的正阻尼系数，以抑制同步发电机 的低频振荡

2、，提高发电机组（线路）最大 输出能力，有助于整个电网的稳定性。开入继电器：DCS系统与励磁调节器的接 口，引入DCS系统的开关量信号。在110V 直流接地的情况下，存在误动作的危险。励磁调节器励磁调节器QI：励磁调节器A套交流电源Q2：励磁调节器B套交流电源Q3：励磁调节器A套直流电源Q4：励磁调节器B套直流电源Q5：工控机电源（最先（最先送电）送电）Q6：开入继电器电源（开入继电器（开入继电器第第组电源）组电源）Q11：辅助电源（开入继电器第（开入继电器第组电源）组电源）Q12：加热器电源（照明及加热器电（照明及加热器电源）源）Q21：灭磁开关电源（灭磁开关第（灭磁开关第组操作电源）组操作电

3、源）Q22：后备分闸电源（灭磁开关第（灭磁开关第组操作电源）组操作电源）QM1QM8：1AB4AB共8组整流柜风扇电源就地增磁减磁：无无“远方就地远方就地”切换开关切换开关就地建压逆变：无无“远方就地远方就地”切换开关切换开关PSS控制开关：电力系统稳定器（消除电（消除电力系统低频振荡）力系统低频振荡）置主开关：手动改变A、B套励磁调节器的主、从关系工控机开关：相当于电脑的开关机按钮励磁调节器励磁调节器整流柜脉冲控制开关：控制整流柜是否处于“工作工作”（整流、逆变）（整流、逆变）状态可控硅整流装置可控硅整流装置快速熔断集中指示输出电流整流模块最高温度IV期励磁系统配置了4个单柜单桥输出 300

4、0A的整流柜，退出1个整流柜后，能在各种工况下长期运行（包括强励）（包括强励），退出2个整流桥后，能在额定工况下长 期运行（不包括强励）（不包括强励）。每个整流柜内安装有6组整流模块，靠 快速熔断器监视模块运行情况。风机电源设置两路电源，一路取自厂用 电，另一路取自励磁变低压侧（通过一 个风机自用变压器将电压变为380V），两路电源能够实现可靠自动切换。可控硅整流装置可控硅整流装置K1快速熔断（信号联接片）K2：A风机启动（风机启动：吸合）K3：B风机启动（风机启动：吸合）K4：硅柜故障（硅柜故障：弹出）（信号送至励磁调节器）（信号送至励磁调节器）K5：风温高启双风机（启双风机：吸合）（信号送

5、至励磁调节器）（信号送至励磁调节器）KA1：A风机控制电源（第组风机控制电源）（主用电源）（主用电源）KA2：B风机控制电源（第组风机控制电源）（备用电源）（备用电源）KH1：A风机过热保护（发信号，启双风机）KH2：B风机过热保护（发信号，启双风机）K4K1Not（K2“A风机挡板信号”K3“B风机挡板信号”）K5K5“整流模块温度高信号”KH1KH2励磁调节器收到各整流柜的励磁调节器收到各整流柜的K4、K5信号后信号后，只会向该整流柜发，只会向该整流柜发“限制限制”信号，信号，不会发不会发“脉冲闭锁脉冲闭锁”信号。（设计思路：整流柜内部故障不切除整流柜，进而提信号。（设计思路：整流柜内部故

6、障不切除整流柜，进而提高励磁系统的运行可靠性）高励磁系统的运行可靠性）交流进线柜交流进线柜直流出线柜直流出线柜灭磁开关柜灭磁开关柜励磁电压励磁电流灭磁开关柜灭磁开关柜灭磁开关柜灭磁开关柜转子接地信号复归注入式转子接地保护装置灭磁开关就地控制旋钮：无无“远方就地远方就地”切换开切换开关关灭磁开关灭磁开关灭磁逻辑：正常停机为逆变灭磁，故障停机为逆变灭磁+灭磁电阻灭磁。灭磁电阻柜灭磁电阻柜机械跨接器机械跨接器 投入机械跨接器（放电开关）导通灭磁电阻时，灭磁开关电流Ikk会瞬时增大很多，原因是机械跨接器的投入等于是在整流桥负载侧瞬间并联投入1个R=0.1的线性电阻负载。启励接触器机械跨接器机械跨接器跨

7、接器（Crowbar），在励磁专业里面，是指利用一个电力电子元件将一个电阻跨接在发电机转子回路，起到灭磁或者限制转子过电压作用的装置。跨接器按照电气主结构可分为电子跨接器和机械跨接器。灭磁电阻的作用。灭磁电阻的作用。断开转子绕组时，由于转子绕组回路的电感很大，在转子绕组两端将产生相当大的过电压，会使绝缘击穿。因此，灭磁时必须使转子绕组接至可以使磁场能量损耗的闭合回路中（最常见的耗能闭合回路有放电电阻和逆变器反电势两种）。过压电阻的作用。过压电阻的作用。当发电机断路器出现非全相合闸或非同期合闸等故障时，会使发电机进入非全相运行或大滑差异步运行状态，在这两种运行状况下，转子绕组中将产生剧烈的过电压

8、，由于此时电网和励磁电源的能量均能传递到转子绕组中，能量远超过通常灭磁装置的灭磁能量，如此大的能量会使灭磁电阻烧毁，造成转子绕组开路，此时转子绕组相当于恒流源，产生的过电压将会击穿转子绕组的绝缘，造成转子损坏的重大事故。过压电阻就是设计在以上情况下快速动作，构成转子续流通道，避免转子绕组开路，有效防止转子绝缘击穿事故发生的。灭磁电阻和过压电阻的作用比较相似，都是将转子储存的磁场能转化为热能向外界释放，所以国外有的机组将这两种电阻合二为一，使用SiC电阻作为灭磁与过压吸收电阻。但是国内的机组一般还是采用两种电阻分别安装的方式，使用普通线性电阻作为灭磁电阻普通线性电阻作为灭磁电阻，使用ZnO电阻作

9、为过压电阻作为过压吸收电阻吸收电阻。线性电阻的电阻特性很软，灭磁初始需要的开关弧压很低，只要有外加电压就导通，灭磁安全性非常好，虽然其稳压特性不好，造成灭磁时间比较长，但仍然是灭磁电阻的首选材料。因为线性电阻只要有外加电压就会导通，所以灭磁电阻回路中要设置常闭放电触头。机械跨接器机械跨接器（又称作放电开关）通常用于发电机转子的灭磁回路，由一个与灭磁开关的常闭放电触头并联的固态开关组成。机械跨接器和灭磁开关的常闭放电触头的作用其实是一样的，当机械跨接器动作时，就直接投入灭磁电阻，它们二者的并联是为了提高灭磁的可靠性。但是投入机械跨接器导通灭磁电阻时，灭磁开关电流Ik会比不投入机械跨接器时增大很多

10、，原因是机械跨接器的投入相当于在整流桥负载侧瞬间并联投入1个R=0.1的线性电阻负载。ZnO电阻的电阻特性很硬，具有良好的伏安特性，灭磁时转子电压几乎不变，可大大缩短灭磁时间，但灭磁初始需要的开关弧压很高，灭磁安全性不够好，不适合作为灭磁电阻使用。但是当转子回路发生过电压时，灭磁开关拉弧电压非常高，可以轻松导通ZnO电阻，所以将ZnO电阻用作过压电阻还是很合适的，而且还能大大缩短磁场能的释放时间，保证机组的安全。因为ZnO电阻的导通电压很高，所以过电压保护回路中要设置电子跨接器电子跨接器。检查发电机启励接触器在“分闸”位置（灭磁电阻柜）检查灭磁开关FMK在“分闸”位置送上7机励磁调节柜电源（机

11、MCC）送上7机励磁调节柜照明及加热器电源（机MCC）送上7机励磁系统启动电源（机MCC）合上UPS至励磁系统电源开关合上110V直流至励磁系统的直流电源开关装上灭磁电阻柜内启励回路F1保险装上灭磁开关柜内测量回路保险合上工控机电源开关Q5（励磁调节柜）将工控机开关切至“开”，检查工控机启动正常（励磁调节柜）合上励磁调节器A套交流电源开关Q1（励磁调节柜）合上励磁调节器B套交流电源开关Q2（励磁调节柜）合上励磁调节器A套直流电源开关Q3（励磁调节柜）合上励磁调节器B套直流电源开关Q4（励磁调节柜）合上开入继电器电源开关Q6（励磁调节柜）合上辅助电源开关Q11（励磁调节柜）合上照明及加热器电源开

12、关Q12（励磁调节柜）合上灭磁开关操作电源开关Q21（励磁调节柜）合上灭磁开关操作电源开关Q22（励磁调节柜）励磁系统由冷备用转热备用励磁系统由冷备用转热备用合上励磁整流柜风机（一）（二）路电源开关QM1-QM8（励磁调节柜）检查各整流柜内快熔正常合上各整流柜交、直流侧刀闸QS1、QS2（整流柜后）将各整流柜脉冲控制开关切至“投入”位置（励磁调节柜后)将PSS控制开关切至“切”位置（励磁调节柜）将置主开关切至“A主”位置（励磁调节柜）检查A套调节器“主套”灯亮，B套调节器“从套”灯亮检查励磁调节器运行正常励磁系统由冷备用转热备用励磁系统由冷备用转热备用检查灭磁开关FMK在“分闸”位置检查启励电

13、源已拉开检查发电机励磁系统14号整流柜CDP显示正常，“OFF“灯亮将励磁柜内4个整流脉冲开关切至“退出”位置拉开励磁整流柜风机（一）（二）路电源开关QM1-QM8（励磁调节柜）拉开励磁调节器A套交流电源开关Q1（励磁调节柜）拉开励磁调节器B套交流电源开关Q2（励磁调节柜）拉开励磁调节器A套直流电源开关Q3（励磁调节柜）拉开励磁调节器B套直流电源开关Q4（励磁调节柜）拉开开入继电器电源开关Q6（励磁调节柜）拉开辅助电源开关Q11（励磁调节柜）拉开照明及加热器电源开关Q12（励磁调节柜）拉开灭磁开关操作电源开关Q21（励磁调节柜）拉开灭磁开关操作电源开关Q22（励磁调节柜）将工控机开关切至“关”（励磁调节柜）拉开工控机电源开关Q5（励磁调节柜）拉开各整流柜交、直流侧刀闸QS1、QS2（整流柜后）拉开机MCC 、直流母线、UPS至励磁系统电源开关励磁系统由热备用转冷备用励磁系统由热备用转冷备用