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励磁系统

励磁系统. 李家银小组. 励磁调节器. 为了改善励磁系统的运行特性，提高其反事故的能力，必须在励磁系统中增设必要的自动控制与自动调节的设备，该设备就是励磁调节器。. 励磁调节器的任务. 维持机端电压 无功功率的合理分配 提高电力系统运行的静态稳定性暂态稳定性和输电线路 的传输能力 改善系统的动态响应特性 提高带时限动作继电保护的灵敏度 加速短路切除后的电压恢复过程和改善异步电动机的起 动条件 改善自同期或发电机失磁运行时电力系统的工作条件 防止水轮发电机突然甩负荷时电压过度升高. 励磁功率单元的发展现状及趋势.

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Presentation Transcript

  1. 励磁系统 李家银小组

  2. 励磁调节器 • 为了改善励磁系统的运行特性，提高其反事故的能力，必须在励磁系统中增设必要的自动控制与自动调节的设备，该设备就是励磁调节器。

  3. 励磁调节器的任务 • 维持机端电压 • 无功功率的合理分配 • 提高电力系统运行的静态稳定性暂态稳定性和输电线路 的传输能力 • 改善系统的动态响应特性 • 提高带时限动作继电保护的灵敏度 • 加速短路切除后的电压恢复过程和改善异步电动机的起 动条件 • 改善自同期或发电机失磁运行时电力系统的工作条件 • 防止水轮发电机突然甩负荷时电压过度升高

  4. 励磁功率单元的发展现状及趋势 直流励磁机 交流励磁机 静止励磁机 大容量高可靠性快速响应方向

  5. 励磁调节器控制规律的发展历程 PID励磁调节器 强力励磁调节器 电力系统稳定器(PSS) 线性最优励磁调节器(LOEC) 非线性控制励磁调节器(NEC) 模糊控制励磁调节器(正在研制和试验中)

  6. 励磁调节器的整体结构 励磁功率单元 励磁控制单元 励磁调节器

  7. 励磁调节器硬件结构

  8. 机端电压 定子电流 有功功率 无功功率 功率因数 工作原理 EXT INT1中断测机组频率 机端电压采样 定子电流采样 电网电压采样 励磁变电流采样 移相触发角增量 机端电压

  9. 单片机测频回路 信号放大 比较整形 机端交流正弦电压 方波信号 系统频率 测频回路

  10. 频率测量电路图

  11. 开关量输入/输出信号 光电隔离器 数据总线 CPU 开关量 单向三态驱动器

  12. 显示单元 发光二极管显示 液晶显示 励 磁 变 压 器 不 对 称 信 号 强 励 动 作 信 号 过 励 限 制 动 作 信 号 各 种 通 讯 信 号 系 统 控 制 参 数 的 显 示 与 设 置 状 态 参 数 的 显 示 断 路 器 分 合 状 态 信 号 欠 励 限 制 动 作 信 号 95 % 额 定 转 速 信 号 系 统 的 各 种 运 行 状 况

  13. 通讯单元

  14. 励磁调节控制程序流程图

  15. 调节计算 恒压调节 恒无功调节 发电机机端电压 发电机无功功率 电压参考值 无功功率参考值 PID计算 PID计算 控制励磁电流

  16. 励磁限制功能 强 行 励 磁 功 能 欠 励 限 制 空 载 过 压 保 护 V/F 限 制 强 励 反 时 限 过 励 限 制

  17. 空载过压保护 • 当机端电压大于额定电压的130%时，励磁调节器将调节电压为空载额定电压，若经一段延时后还是处于过压状态，则进行逆变灭磁或发出跳灭磁开关信号，强行关断励磁，进行停机处理。

  18. V/F限制 V/F限制是为防止发电机在空载时，引起发电机及其机端所连接的设备受磁饱和之害，为此令微机随着空载发电机频率下降，用软件方法修改其电 压给定值，给定值的修改曲线如图4-5所示。

  19. 强行励磁功能 • 在电力系统发生短路故障或其它原因使发电机端电压严重下降时，应对发电机进行强行励磁，以提高电力系统的动态稳定极限和继电保护动作的正确性，并改善大型电动机自行起动和自同期时电力系统的工作条件。

  20. 励磁系统的可靠性 提 高 可 靠 性 的 两 类 技 术 避错技术 防止和减少故障发生的技术 容错技术 当系统的某一部分发生故障时 仍使系统保持正常工作的技术

  21. 调节器的故障自动检测与处理 (1)电源故障 (2)输入通道故障 (3)输出通道故障 (4)可控硅整流桥故障 (5)调节器微机故障

  22. 电源故障的检测与处理

  23. PT断线的检侧与处理 • 通过软件判断当前运行的自动通道所对应的PT是否断线，若PT发生断线，则将自动通道输出禁止，并将PT断线故障信号传至显示单元和LCU或上位机显示。

  24. 功率整流桥熔断器熔断检测与处理 • 当某一桥臂的快速熔断器熔断时，其相应检测回路动作，发出开关量信号送入微机调节器，调节器检测到快熔熔断信号后，发出报警信号并将信号送至上位机或LCU单元。同时，调节器根据快速熔断器熔断个数及熔断快熔在桥臂中的位置不同来作出限制桥臂电流的大小。

  25. 触发脉冲丢失检测与处理 • 当移相触发单元发生故障或者脉冲放大单元发生故障，引起某一桥臂的触发脉冲消失时，则该桥臂的检测回路动作，发出开关量信号送入微机调节器，调节器检测到脉冲丢失信号后，发出报警信号并将信号送至上位机或LCU单元。

  26. 其它故障的检侧与处理 • 功率柜冷却系统和风机电源故障的检测、励磁变压器温度过高的检测都是将信号转换成开关量送入CPU，当CPU检测到开关变位信号时，及时报警:控制回路设置有监视继电器，专门监视控制回路，出现断线情况时及时报警。

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