励磁培训教材PPT课件.ppt

可编辑 励磁系统原理 同步发电机励磁控制系统的任务同步发电机励磁系统的分类励磁系统的性能指标整流电路基础数字式励磁调节器基础励磁变压器功率整流柜灭磁方式及转子过电压保护WLZ微机励磁装置简介 1 可编辑 同步发电机励磁控制系统的任务 控制发电机电压控制无功功率的分配提高同步发电机并联运行的稳定性 2 可编辑 控制发电机电压 电力系统的负荷总是经常波动的 同步发电机的功率也就相应变化 随着负荷的波动 需要对励磁电流进行调节 以维持机端或系统中某一点的电压在给定的水平并保证有一定的调压精度 3 可编辑 控制无功功率的分配 1 为了使分析简单起见 设同步发电机与无限大母线并联运行 即发电机端电压不随负荷大小而变 是一个恒定值 2 由于发电机发出的有功功率只受调速器控制 与励磁电流的大小无关 故无论励磁电流如何变化 发电机的有功功率PG均为常数 4 可编辑 控制无功功率的分配 3 在实际运行中 与发电机并联运行的母线并不是无限大母线 即系统等值阻抗并不等于零 母线的电压将随着负荷波动而改变 电厂输出无功电流与它的母线电压水平有关 改变其中一台发电机的励磁电流影响发电机电压和无功功率 而且也将影响与之并联运行机组的无功功率 其影响程度与系统情况有关 因此 同步发电机的励磁自动控制系统还担负着并联运行机组间无功功率合理分配的任务 5 可编辑 提高同步发电机并联运行的稳定性 保持同步发电机稳定运行是保证电力系统可靠供电的首要条件 电力系统在运行中随时都可能遭受各种干扰 在遇到各种扰动后 发电机组能够恢复到原来的运行状态 则称系统是稳定的 其主要标志是在暂态过程结束后 同步发电机能维持或恢复同步运行 6 可编辑 同步发电机励磁系统的分类 他励系统三机交流励磁系统有刷无刷直流励磁机磁场电阻方式开关式励磁厂用电源备励方式 自励系统自并励系统励磁变 晶闸管整流桥间接自并励系统无刷励磁机或直流励磁机 励磁变 晶闸管整流桥 7 可编辑 直流励磁机开关励磁系统 8 可编辑 F MLZ或WLZ励磁调节器 FMK 2YH 1YH KZ1 JL KZ2 两机有刷交流励磁系统他励晶闸管励磁方式 CT 9 可编辑 F MLZ WLZ BLZ 2 BLZ 8励磁调节器 LH 1YH 2YH LB KZ FMK 机端自并励励磁系统 10 可编辑 F LH 2YH 1YH GZ KZ JL MK JFL DK 带永磁复励磁机的无刷三机交流励磁系统 11 可编辑 F GZ JL LH 1YH 2YH LB KZ FZ FLH CB 两机无刷交流励磁系统间接串联自复激方式 12 可编辑 L F FMK RC DWLZ 1C型励磁调节器 LH 1YH 2YH 直流励磁机间接自并励励磁系统 LB 13 可编辑 励磁系统的性能指标 励磁控制系统精度数值上用给定值和被控变量之差值与给定值的比值的百分数来表示 静差率无功补偿单元切除 原动机转速及功率因数在规定范围内变化 发电机负载从额定变化到零时端电压变化率 调差率在功率因数等于零的情况下 无功负荷从零变化到额定值时 发电机端电压的变化率 超调量和调节时间零起升压 15 Ugn 3 10s 5 5s 10 阶跃 50 阶跃量 3 10s 5 5s 14 可编辑 励磁系统的性能指标 调节范围70 110 20 40 110 强励倍数 强励时间1 6 2 10s频率特性1 变化时 端电压变化率0 25 V Hz限制电压响应时间在规定条件下 励磁系统达到顶值电压与额定负载时磁场电压之差的95 所需时间的秒数 2p u s1p u s 高起始 0 1s 15 可编辑 励磁系统的性能指标 给定值变化速度0 3 1 Ug s附加功能负载电流补偿过励限制欠励限制V Hz限制 16 可编辑 整流电路基础 晶闸管单相整流电路三相整流电路 17 可编辑 晶闸管 18 可编辑 单相半波可控整流电路 阻性负载 Single phasehalf wavecontrolledrectifier 19 可编辑 单相半波可控整流电路 感性负载 Single phasehalf wavecontrolledrectifier 20 可编辑 单相桥式全控整流电路 阻性负载 Single phasebridgefully controlledrectifier 21 可编辑 单相桥式全控整流电路 感性负载 Single phasebridgefully controlledrectifier 22 可编辑 三相半波可控整流电路 阻性负载 Three phasehalf wavecontrolledrectifier 23 可编辑 三相半波可控整流电路 阻性负载 Three phasehalf wavecontrolledrectifier 24 可编辑 三相半波可控整流电路 阻性负载 Three phasehalf wavecontrolledrectifier 25 可编辑 三相半波可控整流电路 阻性负载 Three phasehalf wavecontrolledrectifier 26 可编辑 三相桥式全控整流电路Three phasebridgefully controlledrectifier 27 可编辑 28 可编辑 29 可编辑 30 可编辑 31 可编辑 32 可编辑 33 可编辑 34 可编辑 数字式励磁调节器基础 微机励磁调节器硬件框图举例微机励磁调节器的组成数据采集离散化采样交流采样计算方法数字励磁调节器的软件 35 可编辑 微机励磁调节器硬件框图举例 36 可编辑 微机励磁调节器的组成 37 可编辑 数据采集 离散化1ms5ms20ms 38 可编辑 采样 交流采样 39 可编辑 交流采样计算方法 富氏算法三相一点算法瞬时值法平均值法 40 可编辑 数字励磁调节器的软件 数据采集 定时采样 相应计算 监视测量数据 标度变换 选择显示等 调节算法 按所用的调节规律计算控制电压 控制输出 把控制电压转换为控制角 通过移相触发环节控制整流桥 其它处理 输入整定值 修改参数 改变运行方式 声光报警等 41 可编辑 运行方式 数字励磁装置可以用软件实现恒电压调节 AVR 和电力系统稳定器PSS或最优励磁控制方式 OEC 恒励磁电流方式 FCR 恒无功方式 AQR 恒功率因数方式 ApfR 跟踪母线电压方式和无功成组 JC 等运行方式 42 可编辑 励磁限制和监视 数字励磁装置可以用软件实现低励限制 PQL 瞬时延时过励限制 ICL OEL V Hz OFL 限制 定子电流限制 OCL 和励磁电压互感器断线 触发脉冲丢失 软件故障和硬件故障诊断 整流柜故障 均流故障 转子滑环短路 旋转二极管故障检测 转子对地绝缘检测 误强励 误强减 转子过流 定子过压 定子过流等等一系列监视功能 43 可编辑 人机界面和网络功能 可循环显示或召唤显示机组的主要运行参量 并可显示有关参数的当前整定值 在线整定或修改调节参数和设定值 能通过串行口或局域网与上位计算机通讯 44 可编辑 励磁变压器 分类环氧浇注干式变压器普通干式变压器MORA型干式变压器 Nomax绝缘材料绕组 油浸变压器 45 可编辑 参数计算 励磁变压器副边交流电压计算励磁变压器副边交流电压的确定 应保证强励倍数的要求 其额定电压可由下式确定 励磁变压器副边线电流计算励磁变压器容量计算 46 可编辑 其他要求 接法Yd 11冷却方式 自冷AN 强迫风冷AF高低压绕组间加金属屏蔽层并接地温控 温显系统短路阻抗外壳防护等级 47 可编辑 功率整流柜 晶闸管参数选择冷却方式并联均流换相过电压保护 48 可编辑 晶闸管参数选择 晶闸管额定电流的选择额定时每臂平均电流为 晶闸管额定电压的选择可控硅的额定重复反向峰值电压URRM可按下式计算 49 可编辑 冷却方式 自然冷却风冷热管散热器风冷 热管散热器 50 可编辑 并联均流 元件筛选法均长连接线法均流电抗法智能法 51 可编辑 换相过电压保护 52 可编辑 灭磁方式及转子过电压保护 灭弧栅灭磁灭磁开关 线性电阻灭磁开关 非线性电阻交流灭磁转子过电压保护 53 可编辑 54 可编辑 55 可编辑 56 可编辑 57 可编辑 WLZ系列微机励磁装置介绍 58 可编辑 新世纪计算机技术和励磁控制新策略的完美结晶 WLZ型微机励磁装置 59 可编辑 超小型 超低功耗超大规模集成化嵌入式32位工业PC平台 32位66MHz嵌入式工控级CPU 80位浮点处理器 12位200KHzA D D A转换器件 2M在板DISKONCHIP 强有力的心脏 POWERPC 60 可编辑 真正的100 冗余结构 可靠的元器件 电磁兼容性设计 合理的功能设置 高可靠高冗余高集成 完备的自检测措施 61 可编辑 灭磁和过电压保护装置 移能型灭磁开关灭磁电阻 转子过电压保护装置轴电压吸收装置 起励装置 62 可编辑 励磁整流柜 高反压大电流晶闸管热管散热器自冷式设计1200A单柜出力辅助风冷增加出力交直流过压保护内置脉冲放大单元10KV耐电压脉冲变压器 90 均流系数N 1冗余方式 63 可编辑 系统框图 64 可编辑 调节规律丰富 动态品质优越功能齐全 满足不同类型励磁系统 发电机组和电力系统的要求如同无迟滞调节系统 运算频度高达1KHZ 采集频率200KHZ32位66MHz高速嵌入式工业PC PC104总线的持续支持内置80位超越函数级强力硬浮点处理器 掌中体积 瓦级功耗 原装板件 恶劣环境下的工作能力网络化调节器 百兆位储存媒介 满足工厂信息化要求交流采样 软件给定 数字移相 硬件大为减少精确的计算定时 多任务高可靠性软件体系C语言编程 模块化封装 结构简洁 易于掌握 主要特点 65 可编辑 恒压 恒流 恒无功 恒功率因数调节有功补偿和无功调差软件给定 满足软起励 零起升压 自动跟踪和线路充电要求转子电流限制器 定子电流限制器 P Q限制器 V Hz限制器励磁监视与保护智能化调试工具 具有试验录波功能故障录波和状态记录 录波时间15秒 时间分辨率3ms数字余弦移相 移相精度0 014 el LSBLCD人机界面 LCU接口可选功能 PSS 软反馈 主要功能 66 可编辑 主要技术参数及性能指标 主要技术参数及性能指标符合或优于GB7409 1997和电力部有关标准调节精度 10秒调差范围 15 15 无级频率特性频率每变1HZ端电压变化 0 1 起励软起励 可基本做到无超调无振荡 调节时间不大于5秒10 阶跃超调量 5 振荡次数 3 调节时间 5秒电压响应上升时间 0 08秒 下降时间 0 15秒 静止励磁系统 过载能力