水电站励磁系统改造论文
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探析水电站励磁系统残压起励回路的改进水电站励磁系统是水电站的重要组成部分,它的稳定运行对于水电站的发电效率和安全运行具有重要意义。
励磁系统残压起励回路作为励磁系统中的重要组成部分,其性能直接影响电站的运行效果。
对于水电站励磁系统残压起励回路的改进具有重要的意义。
本文将从励磁系统残压起励回路的基本原理和存在问题出发,探析其改进的必要性,并提出相应的改进措施,以期为水电站的励磁系统提供更好的运行性能。
一、励磁系统残压起励回路的基本原理励磁系统是保证水轮机发电机组正常运行的关键系统之一。
励磁系统的基本原理是通过控制励磁电流来调节发电机的励磁电压,从而实现发电机的稳定运行。
而励磁系统残压起励回路作为励磁系统中的一部分,其主要作用是在发生意外停机后,能够保持发电机的励磁电压,以便在重新启动后迅速实现发电机的起励。
基本原理是在发电机停机时,通过残压起励回路将电源接通至励磁系统,通过稳压器对励磁绕组进行过电流励磁,使发电机在停转状态下得以实现迅速起励,以加速发电机的重新启动。
在实际的水电站运行中,励磁系统残压起励回路存在着一些问题,主要包括以下几个方面:1. 回路结构复杂:目前大部分水电站励磁系统残压起励回路的设计较为复杂,存在着连接麻烦、故障率高等问题,导致了励磁系统的可靠性不高。
2. 励磁过程不稳定:在实际的运行过程中,由于残压起励回路的设计不合理,导致励磁过程中出现了振荡现象,使得发电机的励磁电压不稳定,影响了发电机的运行效果。
3. 励磁效率低下:部分励磁系统残压起励回路的设计不合理,导致了励磁效率的降低,从而影响了发电机的发电效率。
励磁系统残压起励回路的存在问题已经影响了水电站的正常运行,因此有必要对其进行改进和优化。
为了解决励磁系统残压起励回路存在的问题,需要采取一系列的改进措施,以提升励磁系统的运行效果并提高发电机的运行稳定性。
具体的改进措施可以从以下几个方面入手:1. 优化回路结构:通过对励磁系统残压起励回路的结构进行优化,简化连接,减少接触点,从而降低回路的故障率,提高励磁系统的可靠性。
水电站机组励磁系统故障及解决措施分析摘要:由于时代的高速运转,大型基础设施也迎来了新的变革。
比如说水电站,顾名思义就是利用水力能源来带动电力能源。
提到水电站机组,不可或缺的一部分便是励磁系统。
作为水电站的重要组成部分,我们需要对其高度注意。
在此针对其高强度作业下可能会出现的问题以及相对应的解决措施提出本人的意见。
关键词:水电站机组;励磁系统故障;解决措施引言在我国经济工业化的大时代下,一代又一代的新设备、新技术层出不穷,并纷纷投入到实际应用中,而本文的主要内容是励磁系统在水电站机组运行中是关键一环。
保证励磁系统的正常运行,才能让水电站机组持续焕发生机。
不过,随着运行时间的增加,设备逐渐出现老化、异常等问题,这时要求水电站机组励磁系统就会发出预警,方便进行检查和处理。
这就是本文进行探讨的内容、实际背景和用处。
1水电站励磁系统工作原理水电站励磁系统的作用是为了保持机端电压的稳定,也就是让发电机在激发电流的过程中产生磁场,从而实现电能的转换和传输,用专业的术语来说,就是维持电力系统的稳定性。
励磁系统在发电机发出信号后,将这些信号收集在一起,将数据与标准设定的数值进行比对,从而实时把控发电机的恒定电压。
在这个过程中的高新技术应用是励磁系统根据发电机发出的信号,来主动调控励磁电流,将励磁电流与电压两者相比较,从而保证双方达到互相匹配的状态,这才能真正实现电力系统的正常运行。
而现存的水电站励磁系统的类别是多种多样的,有永磁副励磁和自并励可控硅励磁等。
在这几个类别中,自并励可控硅励磁是使用率最高的。
这是因为该类别是最能确保水电励磁系统机端电压的实时性和精确度。
励磁系统在水电站监控后台进行电流调整,如果没有一个稳定的电流产出,会影响电力输出的安全运行,所以要确保励磁系统的正常运行是水电站的重中之重。
2水电站励磁系统故障的类型2.1失磁故障的检测与应对水电站励磁系统的重要问题也可以说是出现率最高的一个故障现象是失磁。
灯泡贯流式水轮发电机组励磁系统改造1. 引言1.1 背景介绍引言为了解决这一问题,灯泡贯流式水轮发电机组励磁系统改造成为了当前亟待解决的技术瓶颈。
通过对励磁系统的优化改造,可以提高水轮发电机组的发电效率、降低能耗,并且改善设备的运行稳定性和可靠性。
本研究旨在对灯泡贯流式水轮发电机组励磁系统进行改造,从而为清洁能源发电提供更为高效和可持续的解决方案。
在本文中,将对灯泡贯流式水轮发电机组励磁系统的现状进行分析,设计改造方案并进行实施,评估改造效果,介绍技术创新点,最终总结改造成果并展望未来的发展方向。
希望通过本研究可以为水轮发电机组励磁系统的改进提供新的思路和方法,推动清洁能源领域的发展和进步。
1.2 问题提出当前灯泡贯流式水轮发电机组励磁系统存在的问题是励磁效率较低,对电能的利用率不高,造成能源浪费。
励磁系统的设计与现代化发展的要求相比存在明显的滞后性,无法满足现代发电需求。
励磁系统改进迫在眉睫,需要采取新的技术手段和方法来提高励磁效率,实现更加高效的发电。
急需对现有的灯泡贯流式水轮发电机组励磁系统进行改造,以满足当前发展的需求,提高发电效率,降低能源消耗。
1.3 研究意义研究的意义在于提高灯泡贯流式水轮发电机组励磁系统的效率和稳定性,降低发电成本,提高发电利用率。
通过对现有励磁系统进行改造,可以使发电机组在各种工况下都能保持良好的运行状态,提高发电效率,减少能源浪费,减少对环境的影响,符合可持续发展的要求。
改造后的系统还可以提高设备的可靠性和安全性,减少维护和故障处理的成本,延长设备的使用寿命,提高设备的竞争力和市场价值。
研究改造灯泡贯流式水轮发电机组励磁系统还能推动相关领域的技术进步和创新,为国内水电发电行业的发展作出贡献。
对灯泡贯流式水轮发电机组励磁系统的改造具有重要的理论和实践意义,对促进我国水电发电行业的可持续发展具有重要的推动作用。
2. 正文2.1 灯泡贯流式水轮发电机组励磁系统现状分析灯泡贯流式水轮发电机组励磁系统是一种常见的发电设备,其励磁系统的设计和运行直接影响着发电效率和稳定性。
小型水电站励磁系统现状分析及改造优化随着社会的发展,环保节能成为了一个热门的话题。
小型水电站因其清洁能源优势,越来越受到人们的关注。
小型水电站的发展离不开科技的支持,尤其是励磁系统的改良和优化。
本文将就小型水电站励磁系统现状进行分析,并提出改造优化的建议。
一、小型水电站励磁系统现状分析小型水电站励磁系统是指通过电磁感应原理,在旋转的水轮发电机中产生电动势,从而形成发电。
其原理比较简单,但是在实际运行中却存在一些问题。
以下是小型水电站励磁系统现状分析的主要内容:1. 励磁绕组的问题小型水电站的发电机由异步电机转变而来,励磁绕组采用串联的形式,通常是在发电机端子与调压器之间串联。
然而,由于水电站特殊的运行环境,励磁绕组经常受到严重的湿度和温度变化影响,容易导致对绝缘材料和铜线的破坏。
因此,提高励磁绕组质量是小型水电站励磁系统提高效率的关键。
2. 励磁控制系统的问题小型水电站励磁控制系统主要是由PID控制器和高速开关管构成,其磁通量调节范围较小,控制稳定性差,且容易产生自激振荡。
特别是运行在低负载下时,容易出现震荡现象,并且频率变化范围较大。
3. 变压器性能不佳变压器是小型水电站励磁系统的重要组成部分。
但是,现阶段的变压器容量小,性能差,电流变化范围小,调节精度不高,极限调节范围也较小。
这种情况导致了小型水电站励磁系统效率不高。
二、小型水电站励磁系统改造优化建议为了克服小型水电站励磁系统中存在的问题,需要进行改造和优化。
以下是改造和优化的主要建议:1. 采用直流励磁方式直流励磁是一种能够有效解决小型水电站励磁问题的方式。
它采用低电压的直流电流作为励磁电源,可以在较小的磁通量范围内实现磁通量的调节。
同时,直流励磁方式可以增加直流电路,减少高频振荡的发生,提高系统的控制精度和稳定性。
2. 优化励磁控制系统优化励磁控制系统可以改善小型水电站励磁系统的性能。
我们可以通过控制反馈增益及输出限制等手段改善PID控制器的稳定性。
关于水电厂励磁系统更新改造的思考【摘要】水电厂的励磁系统对于保障电力系统的安全、稳定运行有着十分重要的作用,现在很多原来的水电厂存在不少缺陷抗干扰能力较弱,维修不变等,本文对某水电厂的励磁系统的改造进行了分析研究,新的励磁系统调节方便、运行可靠等优点,以后的励磁系统改造提供了方向。
【关键词】励磁系统;水电;改造0.引言由于电网的扩大以及电压等级的提高,电力系统的结构也越来越复杂,电网的运行方式也发生了很大的变化。
我国的电力工业已经进入高电压、大电网以及大机组的时代,装机容量为300~600Mw的大型机组已变成我国的主要机组,所以对电力系统的稳定性和安全性的要求也非常高。
无论是在稳态还是暂态运行中,同步发电机运行状态与励磁都有着很大的关系,励磁系统能对发电机的运行特性造成直接影响,是同步发电机的最关键的组成部分。
1.励磁系统励磁系统一般由两部分组成::一部分是励磁功率单元,这部分为同步发电机的励磁绕组提供可调直流励磁电流;另一部分是励磁调节器,它按照发电机和电力系统的运行要求,自动调整功率单元输出的励磁电流。
现在广泛使用的是数字式励磁调节器,主要是因为它有以下优点:可在励磁控制中实现复杂的控制策略;调节准确、精度高、方便在线改变参数;能在励磁控制过程中实现完备的限制和保护功能、灵活而通用的系统功能、操作简单以及维修智能化;可靠性高,能长时间无故障工作;通信简便。
2.原励磁调节器的缺陷某水电站采用的原励磁系统是数字式双通道微机励磁调节器(SJ-800),采用三相干式变励磁变,两桥并联式整流桥,灭磁系统由ZnO非线性电阻和快速直流断路器组成,用强迫风冷作冷却系统。
可以满足机组及系统的运行要求,然而因为当时技术条件有限,仍然存在影响运行的安全隐患,如:(1)励磁调节器的抗干扰能力较弱,多次发出错误信号,如发转子温度过高、整流桥故障等信号使机组误跳。
同时因为当时技术水平低,励磁调节器软硬件的档次低,软件功能不完整,人机界面差,没有事件记录不方便进行运行维护,另外励磁调节器还存在着电压和无功调节波动较大,不能投运PSS调节等问题,对发电的质量造成影响。
探析水电站励磁系统残压起励回路的改进
水电站励磁系统是水电站的关键系统之一,它起着控制水轮发电机输出电压和频率的
重要作用,直接影响水电站的发电能力和电力质量。
励磁系统残压起励回路是励磁系统的
一种常见控制方式,通过对残磁电压进行检测并进行处理来控制发电机的励磁电流。
然而,在实际应用中,这种控制方式存在着一些问题,如残磁电压测量不准、环路补偿不足等。
为了解决这些问题,需要对励磁系统残压起励回路进行改进和优化。
首先,应该采用
更加准确可靠的残磁电压测量方式,如采用磁致伸缩型传感器等,以提高测量精度和可靠性。
其次,在控制回路中加入环路补偿器,以消除磁场中的高次谐波干扰。
同时,可以采
用多路反馈控制,以提高控制精度和稳定性。
此外,还可以采用数字信号处理技术,对励
磁控制信号进行数学处理,以消除噪声干扰等。
除了在硬件上进行改进,还应该加强对励磁系统的常规维护和运行监测。
定期检查残
磁电压测量装置和控制回路,及时发现和解决故障,并进行校准和调试,以确保系统的正
常运行和控制精度。
综上所述,通过改进励磁系统残压起励回路,可以有效解决残磁电压测量不准、环路
补偿不足等问题,提高励磁系统的控制精度和稳定性,从而更好地保障水电站的电力供给
能力和电力质量。
水电站励磁系统的改造与优化水电站的励磁系统是确保水轮发电机正常运行的重要组成部分,其稳定性和可靠性对电力系统的运行至关重要。
随着电力系统的不断发展和水电站的老化,励磁系统的改造与优化成为了一个迫切需要解决的问题。
一、改造方案针对水电站励磁系统的改造,可以从以下几个方面进行考虑:1. 调节器的升级:传统的水电站励磁系统中使用的调节器技术相对较为落后,容易出现故障或调节不稳定的情况。
可以考虑引入先进的数字调节器,提高系统的稳定性和可靠性。
2. 励磁绕组的改善:励磁绕组是励磁系统中的关键组件,直接影响到发电机的励磁效果。
通过改善励磁绕组的设计和制造工艺,提高绕组的电磁性能和绝缘水平,可以提升励磁系统的效率和稳定性。
4. 控制系统的改善:水电站励磁系统的控制系统一般为集中控制或分散控制,存在调节速度慢、控制精度低等问题。
可以考虑引入先进的自适应控制算法,提高系统的控制性能和响应速度。
二、优化措施除了改造励磁系统,还可以通过以下几个方面的优化来提升水电站的励磁效果:1. 提高发电机的运行水平:定期对发电机进行巡检和维护,及时排除故障和缺陷,保证发电机的运行水平达到最佳状态,提高励磁效果。
2. 优化励磁参数:根据水电站的实际运行情况和负荷需求,优化励磁参数的设置,使得发电机的励磁效果更加理想。
3. 加强励磁监测:建立完善的励磁监测系统,及时监测励磁参数和励磁设备的运行状态,提前预警可能出现的故障,做好故障诊断和处理工作。
4. 提高人员素质和技术水平:培养水电站的操作人员具备较高的技术水平和丰富的实践经验,提高他们的维护和操作能力,确保励磁系统的正常运行。
三、注意事项在进行水电站励磁系统的改造与优化时需要注意以下几个问题:1. 安全性:水电站是一个复杂的工程系统,改造和优化需要保证系统的安全性和稳定性,在进行改造和优化的过程中要注意防止可能出现的安全事故。
2. 经济性:水电站励磁系统的改造和优化需要投入较大的资金,要更好地平衡改造成本和效益,确保改造和优化的经济性。
探析水电站励磁系统残压起励回路的改进水电站励磁系统是保证水轮发电机正常运行的重要组成部分,励磁系统残压起励回路的改进则是保证水轮发电机顺利启动的关键性改进。
本文将探析水电站励磁系统残压起励回路的改进。
励磁系统残压起励回路是水轮发电机启动的必要条件。
在发电机停机状态下,发电机绕组中残留的磁场能量必须通过小电流进行消除,否则在启动时容易损坏绝缘。
传统的起励方法是在开始启动发电机之前,通过调节励磁电流使发电机绕组磁通密度逐渐增大,直到达到启动电压,然后再向发电机引入电源电压,使发电机开始旋转。
当发电机旋转速度达到额定值时,发电机即可正常工作。
然而,传统的起励方法不仅效率低下,还存在着许多不足之处。
例如,在起励过程中,需要在励磁系统中不断调整励磁电流,导致系统调节速度缓慢,启动时间长。
同时,在启动过程中,励磁电流的波动会导致输出电压的波动,产生一定的谐波噪声,影响发电机的正常运行。
为解决这些问题,研究者提出了一种基于 DSP 控制器的改进方案。
具体来说,改进方案采用先验检测算法,通过对发电机绕组残留磁场的检测,确定启动时刻,并在此时刻向励磁系统中输入相应的起励脉冲,从而实现快速启动。
相比传统方法,该方法不仅能够大大缩短启动时间,同时还能够降低启动时的电压波动,提高系统的稳定性。
然而,该方案对 DSP 控制器的要求较高,要求控制器具有高速运算、快速响应的能力,同时还需要有较好的精度和可靠性。
因此,在实际应用过程中,必须仔细评估实际情况,并确保系统硬件和软件的能力能够满足要求。
除此之外,为了提高起励脉冲的精度和可靠性,该方案还采用了多级滤波器和补偿电路,在输入脉冲信号的同时,对电源电压进行精细调整、过滤和补偿,从而保证输出信号的稳定性和准确性。
总之,水电站励磁系统残压起励回路的改进方案,是水电站开发中必要的技术改进之一。
通过采用先进的 DSP 控制器,结合多级滤波器和补偿电路,可以大幅提高系统起励电压的精度和稳定性,并缩短发电机的启动时间,为水轮发电机的正常运行提供有力支持。
探析水电站励磁系统残压起励回路的改进【摘要】水电站励磁系统励磁回路是保证水轮机发电机组正常运行的重要组成部分。
励磁系统残压起励回路存在着一些问题,例如在起动过程中可能出现不稳定性和保护措施不完善等。
为了解决这些问题,可以采取改进励磁系统残压起励回路的方法,如优化参数设置和增加回路保护措施等。
通过这些措施,可以提高残压起励回路的稳定性,提升励磁系统的效率和可靠性。
未来的发展方向可以在进一步提升效果的基础上,不断完善励磁系统残压起励回路,以适应水电站运行的需求。
这些改进对于提高水电站的发电效率和稳定性都具有重要意义。
【关键词】水电站、励磁系统、残压起励回路、改进、不足、方法、回路保护、参数设置、稳定性、效果、发展方向1. 引言1.1 水电站励磁系统的重要性水电站励磁系统是水电站关键的设备之一,其功能是为水电机组提供稳定的励磁电流,以确保机组正常运行。
励磁系统的性能直接影响到水电站的发电效率和稳定性。
一个高效稳定的励磁系统能够提高机组的发电效率,降低运行成本,同时也能保障机组和电网的安全稳定运行。
励磁系统通过调节励磁电流来控制电机的磁场强度,进而控制机组的输出功率。
励磁系统的稳定性和可靠性对于水电站的运行至关重要。
在实际运行中,励磁系统可能会面临各种挑战,如励磁系统残压起励回路的问题。
1.2 励磁系统残压起励回路的问题水电站励磁系统是十分重要的设备,其主要作用是为发电机提供充足的励磁电流,确保发电机正常运行。
而励磁系统残压起励回路作为励磁系统中的重要部分,承载着励磁电流的传输和控制功能。
残压起励回路在实际运行中存在着一些问题。
残压起励回路设计不合理,导致回路参数不稳定。
由于残压起励回路中包含了多种元件,如电容器、电阻、电感等,这些元件的参数对回路的稳定性有着重要影响。
而在设计中如果没有考虑到各种元件之间的匹配和协调,就会导致残压起励回路的参数不稳定,进而影响励磁系统的正常运行。
残压起励回路存在着过载和短路的风险。
水电站励磁系统的改造与优化
水电站励磁系统的改造与优化是指针对现有水电站的励磁设备和系统进行升级改造,
提高励磁设备的性能和可靠性,优化励磁系统的控制策略,以提高水电站的发电效率和稳
定性。
水电站的励磁系统是控制水轮发电机的励磁电流的系统,其主要功能是维持发电机的
磁通稳定,保证发电机输出电压和频率的稳定性。
一般来说,水电站的励磁系统由励磁机、自动励磁控制器、电化学励磁装置和励磁电源等组成。
在改造与优化中,首先需要对水电站的励磁设备进行评估和检查,确定哪些设备需要
改造和优化。
主要包括励磁机、励磁控制器和电化学励磁装置等。
励磁机是励磁系统中最
关键的设备,其性能和可靠性直接影响到整个励磁系统的运行稳定性和发电效率。
对励磁
机进行技术改造和优化是重中之重。
对于励磁机的改造和优化,可以采用以下几种方式。
可以通过更换高效率、低耗能的
励磁机来提高系统的整体效率。
可以改进励磁机的控制系统,采用先进的自动调节控制技术,提高系统的响应速度和稳定性。
还可以增加励磁机的保护装置,提高系统的可靠性和
安全性。
除了对励磁设备进行改造和优化,还需要对励磁系统的控制策略进行优化。
励磁系统
的控制策略直接影响到水电站的发电效率和稳定性。
可以采用先进的控制算法和优化方法,实现对励磁电流和发电机输出电压的精确控制,提高系统的响应速度和稳定性。
还可以采
用智能化的控制系统,实时监测和调整励磁系统的参数,提高系统的自适应能力和灵活
性。
仙人岩水电站发电机励磁系统的技术改造朱朝晓【摘要】针对仙人岩水电站的双绕组电抗分流励磁装置技术水平低、故障率高、并网运行不稳定等问题,选择静止式可控硅半控桥自并激励磁系统进行了技术改造。
实际运行结果表明,改造后励磁系统的电压调节范围大,当电网电压波动时发电机的无功功率变化小,在每一区间均能稳定运行。
% Aiming at the problemsof low technical level, high failure rate, instable grid operation and the like of double winding reactance shunt excitation device in Xianrenyan Hydropower Station. Static thyristor half-controlled bridge self-grid excitation system is adopted for technical reconstruction. The practical operation result shows that after reconstruction, the voltage adjustment range of the excitation system is large, when the grid voltage is fluctuated, the generator reactive power has small change, and it can stably operate in each interval.【期刊名称】《中国水能及电气化》【年(卷),期】2012(000)012【总页数】4页(P46-49)【关键词】小型水电站;发电机;励磁系统;技术改造【作者】朱朝晓【作者单位】瑞安市水利电力开发公司,浙江瑞安325200【正文语种】中文【中图分类】TV734.2仙人岩水电站位于浙江省瑞安市巾仙溪上游,装有两台分别为500kW和400kW的混流式水轮发电机组,总装机容量900kW,最大年发电量达320万kWh,年平均发电量200万kWh,是巾仙溪流域内最大的水电站,具有发电、防洪、灌溉等功能。
浅谈水电站励磁系统的维修技术摘要:水电站励磁系统是整个水电系统的重要组成部分,水电站励磁系统的障碍排除和维护,对于水电系统的顺利运行起到十分关键的作用。
本文从我国电站的基本状况、水电站改造方案的选择、维修型励磁控制器的性能、改造的步骤、改造取得效果等五个方面论述了水电站励磁系统的技术维修的相关知识,希望对今后我国的水电站励磁系统的维修技术改进和创新有所帮助。
关键词:水电站励磁系统维修技术1.我国水电站的基本状况我国的水电站大多建于八十年代后期,多是400kW的低压机组.励磁方式电路为三相半控可控硅整流.额定励磁电压为35V,额定励磁电流135A, 由于运行年久,设备逐日老化,故障渐增。
其中电气设备的励磁控制部分电路复杂,经常发生励磁故障,从而被迫多次停产修理,影响了电站运行的安全性和经济效益。
原来励磁部分采用多块印刷电路板插件,在湿雾的环境长期运行后接插口氧化发黑,经常发生接触不良的故障.电路运行参数也不稳定,用钳表检查整流变压器的二次电流,不平衡度已达20%以上而且不稳定.不过励磁系统的两个主要部件——整流变压器和三相晶闸管桥路,经过检查发现其性能尚好,仍然有继续使用的价值.2.维修技术的价值选择2.1 通常的状态检修的模式对症下药地进行电路的修理和调整,力求恢复励磁的正常运行参数.这方案看起来最简单,实施起来却不容易.因为时隔多年,原来的电路板和元配件已很难寻觅.晶闸管励磁电路是比较复杂的技术,在电站现场改装和调试电路,需要经验丰富的资深技术人员和完备仪器,否则检修效果难以保证,甚至有可能扩大故障.2.2 彻底改造对原来励磁系统推倒重来,订做全新的励磁装置。
此方案投资大,订货周期长,从确定方案到现场安装成功运行需时半月以上.电站停产损失较大.2.3 改进性检修模式保留原来的一次电路,只更换励磁控制的电路。
在我们这个电站,变压器和可控硅尚有使用价值,如果更新了其控制中枢部分,整个励磁系统就可健全运行,而且新的控制装置会使励磁系统的性能会有所提高。
探析水电站励磁系统残压起励回路的改进水电站励磁系统是水电站的重要组成部分,它的作用是在水轮发电机转子上形成磁场,使得发电机能够正常工作。
而励磁系统中的残压起励回路是励磁系统中的一个重要部分,它的作用是在发电机停机后,通过起动发电机使其形成磁场,以保证发电机在下次启动时能够正常运行。
然而在实际运行中,残压起励回路的一些问题经常出现,影响水电站的正常运行。
对水电站励磁系统残压起励回路的改进和优化具有重要的意义。
我们来了解一下残压起励回路的基本原理。
残压起励回路是一个通过励磁变压器来提供电源,使得励磁电流可以通过励磁绕组,形成磁场。
在发电机停机后,励磁绕组中的磁场并不会立即消失,而是残留在发电机中,这部分磁场就是残余磁场。
起励回路的作用就是利用励磁变压器提供的电源,通过励磁绕组,将残余磁场放大,使得发电机能够在下次启动时形成足够的磁场,从而正常工作。
在实际运行中,残压起励回路会出现一些问题。
其中最主要的问题是残压电压不稳定,导致起励不及时或者无法完成。
这会直接影响发电机的启动过程,甚至影响整个水电站的正常运行。
为了解决这个问题,我们需要对残压起励回路进行改进,使得其能够稳定可靠地完成起励。
我们可以从励磁变压器入手。
励磁变压器作为起励回路的电源提供者,其性能直接影响着起励的稳定性。
我们可以考虑采用更高性能的励磁变压器,例如采用带有自动稳压装置的励磁变压器,以确保变压器输出的电压稳定可靠。
我们可以考虑对励磁绕组进行优化。
励磁绕组在提供磁场的也会对电压进行放大,因此励磁绕组的设计和选材也对起励的稳定性具有重要影响。
我们可以考虑采用更高性能的绕组材料,以减小绕组中的损耗,同时通过优化绕组的设计,使得其在放大残余磁场的尽可能减小对电压的干扰,从而保证起励的稳定可靠。
我们还可以考虑采用更先进的起励控制技术。
通过引入先进的控制器和传感器,可以实时监测励磁变压器的输出电压和励磁绕组的电流,从而实现对起励过程的精确控制。
茨坪水电站微机励磁系统改造及实际应用摘要:本文通过对茨坪水电站励磁系统微机化的改造,使该水电站实现了微机励磁系统自动化,可为其他将进行微机自动化改造的中小型水电站提供一些经验.关键词:微机励磁系统自动化Abstract: this article through to CiPing microcomputer-based excitation system of reform of the hydropower station, the station of microcomputer excitation system realize the automation, to the other will be microcomputer automation reconstruction of medium and small size hydropower stations provide some experience.Keywords: microcomputer excitation system automation一.陕西省咸阳市淳化县茨坪水电站未改前概况. 茨坪水电站以发电为主,其装机容量为7500kw(2500x3台).原水轮机型号为ZD560-LH-180.发电机型号SF2500-20/2600.机端电压6300v.通过一台10000KV A的变压器升压至35KV送入电网.该电站1997年11月20日投产发电,原励磁系统设备已老化失控等现象.励磁系统经常失灵,甚至不能正常发电直接影响电站的安全运行,因此,首先对茨坪水电站励磁系统设备进行自动化改造势在必行.二.发电机微机励磁系统的改造发电机励磁系统是发电机能否正常发电的一个重要设备,质量的好坏直接影响水轮发电机组的正常运行.采用SFPL-20型双微机可控硅励磁系统选择双微机可控硅励磁系统主要有以下功能:(一)有恒压/恒电流/恒功率因数/恒无功四种运行方式选择功能.(二)有逆变环节及励磁系统在小于等于15%机组额定电压下就可自励闭环运行功能.(三)有低转速自动截止励磁电流的功能等.(四)微机励磁系统除满足正常励磁各种功能之外微机励磁系统的通讯接口方式采用常规硬布线和数据通讯两种方式对其进行控制SFPL-20型同步发电机双微机可控硅励磁系统由励磁调节柜和整流柜组成,励磁调节柜包含两套数字励磁调节器,一套模拟励磁调节器,一套工作电源,两套移相触发电路,两套人机界面(触屏)一套双机切换电路,操作开关(按钮)指示表计和信号指示灯,整流包含三相全桥整流电路,灭磁开关,保护电路,激磁回路,操作开关(按钮)指示表计和信号指示灯等.数字励磁调节器配有RS485接口,可通过MODBUSRTU协议与机组LCU通信.以站地址设定范围0--63.两套数字励磁调节器和逻辑控制均采用可编程序控制器(PLC)构成.SFPL-20型励磁系统采用自并激励磁方式,主回路为三相全控桥式可控硅整流电路.在励磁变压器的二次装有电阻和电容构成三角形联接阻容回路和压敏电阻构成三角形联接保护回路,用以吸收交流侧侵入的过电压;在可控硅交流侧装设快速熔断器作为硅元件过电流保护,当有一个快速熔断器熔断时,信号熔断器随之立刻熔断,微动开关闭合并送数字励磁调节器,后者输出“励磁事故”报警信号. 数字励磁调节器,双微机励磁调节器由两套西门子S7-200系列PLC装置构成,每套PLC均可独立完成自动建压,空载网压跟踪,自动电压调节,电流调节,恒定功率因数调节,自动灭磁,各种励磁保护和限制故障,事故报警功能.数字励磁调节器在空载建压时跟踪网压调节励磁电流,使发电机电压维持在电网+-5%以内方便发电机快速并网.数字励磁调节器在发电机并网运行方式包括:自动电压调节,电流调节和恒定功率因数调节,各调节方式可在线无绕动切换,调节器运算规律为比例,积分,微分即PID.三.茨坪水电站励磁系统微机自动化实际应用工况.机组在2011年6月前分别经过各环节单项测试,单机的综合模拟调试以及并网运行调试,从发出控制令到机组并网发电最长3分20秒,最短2分18秒.励磁系统实现自动调节,实现了自动化.四.结束语淳化县茨坪水电站励磁系统微机自动化改造实际应用的经验,总结如下:微机励磁系统设备电子器件的质量比较过关,但就自动化设备本身来说,还存在一些质量问题.。
探析水电站励磁系统残压起励回路的改进
水电站励磁系统是水电站发电的重要部分,它通过控制电磁绕组电压来实现转子励磁。
在水电站励磁系统中存在着残压起励回路,即励磁系统还未正式接入运行时,通过未断开
的主机过流继电器实现的励磁。
残压起励回路在一定程度上提高了励磁效率,但也存在一
些问题,需要进行改进。
残压起励回路需要借助主机过流继电器来实现励磁。
这种方法存在一个问题,就是启
动励磁时,主机过流继电器需要通过电流上升来进行动作,这就导致了励磁启动的时间较长,影响了发电的正常运行。
需要改进残压起励回路的启动机制,缩短启动时间。
残压起励回路在启动过程中,对电机的负荷能力要求较高,因为刚开始时电磁绕组的
电压很小,无法提供足够的励磁力矩。
如果负荷过大,很容易导致电动机启动困难或无法
启动。
这就需要改进励磁系统的负荷能力,增加励磁力矩,以提高励磁启动的可靠性。
残压起励回路在启动过程中,存在无法调节电磁绕组电压的问题。
一旦启动,电磁绕
组的电压就会达到固定值,无法根据实际情况进行调节。
这就导致了在发电过程中,无法
根据负载的变化来实时调节励磁力矩,影响了发电的稳定性。
需要改进励磁系统的调节方式,实现根据实际负载情况进行电磁绕组电压的调节,以提高发电的稳定性。
水电站励磁系统的残压起励回路存在一些问题,需要进行改进。
改进的方向包括缩短
启动时间、增加励磁力矩、实现调节电磁绕组电压和提高系统的稳定性。
通过改进,可以
提高励磁效率,提高发电的稳定性和可靠性。
水电站励磁系统改造探讨
摘要:励磁系统是同步发电机的重要配套装置,其对于改善电力
系统运行的安全性和稳定性,保证电源质量具有重要意义。旧设备
的励磁系统运行效率低,容易发生停机故障。本文主要对水电站的
励磁系统的改造进行探讨,以供借鉴参考。
关键词:水电站;励磁系统;技术改造
中图分类号:tv74 文献标识码:a文章编号:
水电站发电机励磁系统作为水电站中水轮发电机的一个重要组
成部分,它承担着向发电机转子提供励磁电流的重要功能,因此励
磁系统的性能好坏直接影响整个水电站的运行状况。随着电力系统
的发展,对电力系统运行稳定性和机组运行可靠性提出了更高要
求,迫切需要性能优、功能多和可靠性高的励磁系统,以满足电力
系统稳定及综合自动化的要求。同时,近年来计算机监控技术在水
电站中得到了广泛的应用,使得微机励磁装置也迅速在水电站中得
到了推广。
励磁调节器是发电机中极其重要的一部分。性能优的励磁控制
器可以保证同步发电机运行的可靠性与稳定性。在正常运行时,励
磁调节器供给发电机励磁电流,并根据发电机负载的变化作相应调
整,以维持发电机机端电压或电网中某一点电压在给定水平上。当
发电机突然甩负荷时,它实行强行减磁以限制机端电压,使其不会
过度升高。此外,当几台发电机并列运行时,通过励磁控制器的作
用可使无功功率在机组间得到稳定和合理的分配。为了实现上述功
能,微机励磁调节器必须具备以下相应的硬件结构和软件设置。一
般微机励磁调节器的工作原理如下图1所示。
图 1励磁系统框图
某水电站建成较早,生产设备相对落后,尤其是水电站核心部
件之一的励磁系统比较落后。因此,对励磁系统进行技术改造,使
老电站焕发新生很有必要。下文对水电站的技术改造进行回顾总结
与展望思考。
1、水电站励磁系统技术改造的必要性
水电站l#、2#机组装机容量2×3750kw,设计水头为12.5m,设
计流量为2×37.32 m3/s。发电机出口电压为6.3 kv,采用一机一
变的单元接线方式,lx, 2#发电机组各与一台5000 kva双绕组电
力变压器接成单元接线,3#发电机组与一台1 250 kva双绕组电力
变压器接成单元接线。设置一个35kv户外升压站,35 kv母线为单
母线接线,电站以一回35 kv出线连接至35 kv变电站后并人城市
新县电网。
该水电站励磁系统的技术设计(即励磁方式电路)为三相半控可
控硅整流。额定励磁电压为35v,额定励磁电流为135a。由于运行
近10几年,水电站许多设备日渐老化,故障渐增。尤其是电气设
备的励磁系统,由于励磁控制部分电路复杂,经常发生励磁故障,
造成水电站多次被迫停产修理,严重影响了水电站运行的安全性和
经济效益。
水电站励磁装置采用zlt-30自动励磁调节器。由于受当时技术
条件限制,励磁系统内部采用模拟线路,可靠性比较低,经过10
几年运行元件已老化,运行时往往出现故障,维修率较高,而且励
磁系统采用可控自复励控制方式,一旦机组带负荷跳闸往往造成整
流元件、熔断器损坏,造成停机时间长,维修量大。基于这种情况,
对励磁系统进行技术改造已成为水电站发展的必然要求。
2、水电站励磁系统技术改造的方案选择
由于水电站是县电网的重要电源,许多人认为应该在保证水电
站正常运行情况下进行改造。然而,要保证水电站正常运行生产,
还得继续使用故障事后检修的做法,不能从根本上解决问题。因此,
应该从根本上改善励磁系统的性能和可靠性。励磁系统技术改造总
体上有3个方案可供选择。
方案一:采用常规状态检修模式。对症下药地进行电路修理和调
整,力求恢复励磁的正常运行参数。这方案看起来最简单,实施起
来却不容易。因为时隔多年,原来的电路板和元配件已很难寻觅。
晶闸管励磁电路是比较复杂的技术,在电站进行现场改装和调试电
路,需要经验丰富的资深技术人员和完备的仪器,否则检修效果难
以保证,甚至有可能扩大故障。方案二:改进性检修模式。即保留
原来的一次电路,只更换励磁控制的电路。方案三:彻底改造,定
做全新的励磁装置。经过公司管理人员、生产技术部和电站技术人
员的反复讨论,最终确定选择方案三,该方案得到了集团董事会的
大力支持,并最终将其列人技术改造项目。
3、对水电站励磁系统的技术改造
基于励磁系统技术改造的彻底改造方案,水电站技术人员和管
理人员对全新励磁系统性能及配置作出以下选择:在励磁方式上,
选择静止式可控硅全控桥自并激励磁系统,即励磁装置型号为
sec500;在励磁系统形式上,采用自并激静止可控硅整流微机励磁
系统,其主要组成包括微机励磁调节装置、三相全控桥整流装置、
灭磁过电压保护装置。
之所以选择静止式可控硅全控桥自并激励磁系统,主要是其系
统原理科学而简单,容易让电站普通技术人员和管理人员掌握,满
足水电站等中小水电站的基本要求,能够进一步拓展水电站发电空
间,具有科学性、针对性和操作性。静止式可控硅全控桥自并激励
磁系统原理如图2所示。
图2 静止式可控硅全控桥自并激励磁系统原理图
4、励磁系统技术改造的基本技术性能要求
(1)励磁系统能满足机组在发电、同期并网、电力系统扰动或故
障、强励减励、发电机零起升压、进相运行以及向空载线路充电等
各种工况下运行的技术要求。本励磁方案完全满足发电机组在电网
突甩负荷、发电机突甩负荷、电网突加大无功负载(如大型感性电
机启动等)导致电网电压突降等各种恶劣工况使发电机平稳运行。
发电机突甩负荷时,励磁调节器能在1s内将发电机电压稳定在额
定值附近。
(2)在机端正序电压下降到额定值的80%时,励磁系统仍能提供
不小于2.0倍额定励磁电压和2.0倍额定励磁电流的强行励磁要
求,持续时间不小于60s。可保证在发电机电压突降时通过自动强
行励磁维持机端电压,使发电机不解列脱网。
(3)在发电机励磁电流和励磁电压为发电机额定负载下的励磁
电流和励磁电压的1.1倍时,励磁系统能保证长期运行的要求。
(4)励磁调节的电压精度优于0.5%;励磁系统可保证发电机的电
压静差率小于0.5%。
(5)励磁系统的电压响应时间:上升(强行励磁)不大于0.08s,下
降(顶值电压减小到零的时间)不大于0.15 s。系统具有励磁电流快
速降低能力,即具有逆变灭磁功能。
(6)自动励磁调节器保证能在发电机空载额定电压的5%~130%
范围内进行稳定平滑地调节,电压分辨率不大于额定电压的0.2%~
0.5%,手动励磁控制单元能保证发电机励磁电压在空载零起升压到
额定励磁电压的130%稳定平滑地调节。
(7) avr可对发电机电压进行无功补偿,调差率的整定范围为土
15%,整定值连续可调。
(8)在发电机空载运行状态下,avr调压速度每秒不大于1%额定
电压;每秒不小于0.3%额定电压。
(9)当发电机100%全压起励时,发电机电压超调量不大于5%,振
荡次数不超过1次,调节时间不大于1s。
(10)在额定功率因素下,当发电机突然甩掉额定有功负荷和额
定无功负荷后,发电机电压超调量不大于10%。振荡次数不超过2
次,调节时间不大于2s。
(11)在规定的发电机进相运行范围内和突然减少励磁时,励磁
系统可以稳定、平滑地进行调节。
(12)在发电机空朝重行状态下,频率值每变化1%,自动励磁调
节器系统保证发电机电压的变化值不大于额定值的士025%,励磁系
统在机端电压频率为45一77.5 hz范围内,能维持正常工作,并
能保证强励和快速减磁动作。