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1、葛洲壩電廠勵磁系統(tǒng)介紹(2)2004年5月11日編寫人鄒先明葛洲壩電廠發(fā)電機轉子過電壓保護及滅磁回路SCRZKFMKBZKD1D2KPTCFFR1FR2RzZTCFR3FR4FR5CR1R2R5QLZQLC68DKVF備勵來220V+-A圖2-8FMB32型轉子過壓保護及滅磁原理圖葛洲壩二江電廠1F~6F采用FMB32型滅磁及轉子過壓保護,該裝置由合肥凱立公司生產,其接線原理圖如圖2-6。正常勵磁時,發(fā)電機的勵磁電壓一般在500V以下,所有的ZnO非線性電阻的漏電流都很小,相當于開路狀態(tài)。當有高電壓進入勵磁回路時,非線性電阻動作,吸收過電壓能量。其中,F(xiàn)R4與FR
2、5、電容C、電阻R2一起構成尖峰電壓吸收器,吸收可控硅換相時的關斷尖峰電壓,電容吸收電壓的速度很快,可吸收頻率很高的尖峰電壓,R2構成C的放電回路,F(xiàn)R5作為C的保護。FR3、R5、R1、D2、KPT、CF組成發(fā)電機非全相及大滑差運行時的過壓保護,當發(fā)電機非全相運行或失步時,定子中的負序電流會在轉子中感應出100Hz的過電壓,此時FR3投入運行,將轉子繞組兩端的電壓限制在安全范圍以內。FR2為常規(guī)過壓保護。FR1、D1、Rz、ZTC和FMK一起組成了發(fā)電機的滅磁系統(tǒng)。發(fā)電機滅磁回路圖2-9葛洲壩電廠發(fā)電機滅磁回路原理圖圖2-8中:Ud為功率柜整流輸出電壓,Uk為FM
3、K分閘時建立的弧電壓,UR為ZnO電阻兩端的電壓,Ik為弧電流,IL為FMK分閘時的轉子電流,IR為流過ZnO電阻的電流移能滅磁成功的條件(1)、發(fā)電機正常停機時,逆變滅磁,滅磁時間稍長。(2)、當發(fā)電機故障時,跳FMK,將轉子中的能量轉移到ZnO非線性電阻FR1中消耗掉,這種滅磁系統(tǒng)稱為移能性滅磁系統(tǒng)。從圖2-7中可以得到關系式(1)和(2),式(3)是ZnO電阻的V-A特性,這里α一般取25~40,C為常數(shù),與ZnO電阻的串、并聯(lián)數(shù)有關。UR=Uk-Ud(1)IK=IL-IR(2)IR=CURα(3)由式(2)可知,當IR=IL時,Ik=0,即流過FMK斷口的電
4、流為0,表明FMK熄弧,換流成功,轉子能量轉移到FR中消耗掉。由式(1)、(2)、(3)可得:Ik=IL-C(Uk-Ud)α=0(4)由式(4)可以看到,要想移能成功,即Ik=0,則要求Uk滿足:UK=(IL/C)1/α+Ud(5)定性地講,就是要想移能滅磁成功,就要求FMK有足夠的建立弧電壓的能力,要求滿足;Ukmax>Ud+UR殘(6)DM4磁場斷路器技術參數(shù)一覽表型號參數(shù)DM4—2500/08—2DM4—1600/08—2備注DM4—2500/08—2DM4—1600/08—2額定電壓(V)800800額定電流(A)25001600允許在110%下長期工作允許
5、在110%下長期工作強勵電壓(V)16001600回路耐壓(V)56005600分斷電流(A)75004800建壓能力(V)15001500機械壽命(次)50005000電壽命(次)400400觸頭開距(mm)2626觸頭壓力(N)206?25206?25125115功率分閘DC220V?40ADC220V?0.8ADC220V?40ADC220V?0.8A兩只合閘線圈兩只分閘線圈兩只合閘線圈兩只分閘線圈時間同步性?100ms?20ms?100ms?20ms兩極之間兩極之間時間同步性?100ms?15ms?100ms?15ms兩極之間兩極之間圖2-10逆變滅磁錄波圖
6、2-11跳FMK滅磁錄波3、MEC-31勵磁調節(jié)器介紹葛洲壩電廠大多數(shù)機組的勵磁調節(jié)器都是能達公司生產的MEC-31多微機勵磁調節(jié)器。3.1、MEC-31的基本工作原理Δα=-D(KpΔP+KωΔω+KvΔV)MEC—31系列多微機勵磁控制器通過測量系統(tǒng)不斷采集發(fā)電機三相交流定子電壓、三相定子電流并計算出發(fā)電機端電壓Ug、定子電流Ig、發(fā)電機有功功率P、無功功率Q的當前值并與給定值進行比較。此外還采集勵磁電流當前值,測量并計算機組當前頻率值。根據(jù)采集數(shù)據(jù),CPU可自動按線性最優(yōu)勵磁控制的原理和計算方法,每10ms計算并刷新一次可控硅控制角α。其算法為:式中:Kp——
7、功率增益;K?——頻率增益;Kv——電壓增益;D—轉換系數(shù);Δα——控制角增量??煽毓鑼嶋H控制角?=?0+Δ?(3-2)式中:?0——更新之前的可控硅控制角。?0可按式:?0(K)=?0(K-1)+KIΔVt(K)(3-3)計算。數(shù)字移相觸發(fā)器把控制角α折算成對應的延時t,再折算成對應的計數(shù)脈沖個數(shù):N=t/Tc=(α/360)*T*fc式中:Tc—計數(shù)脈沖周期T—陽極電壓周期fc—計數(shù)脈沖頻率在自然換流點,同步方波引起中斷,作為計時起點。CPU響應中斷后,將N送入計數(shù)器,計數(shù)脈沖個數(shù)一到,立即輸出相應的觸發(fā)脈沖。微機輸出六路雙窄脈沖(脈寬0.8ms可調),經前