【2017年整理】EXC9000励磁系统.doc

45 页 过电压保护原理：当发电机处于滑极等非正常运行状态时，将在转子回路中产生很高的感应电压，此时安装在转子回路中的转子过电压检测单元 A61 模块将检测到正向过电压信号，马上触发 V62 晶闸管元件，将耗能电阻单元 FR 并入转子回路，通过耗能电阻的吸能作用，将产生的电压能量消除；而转子回路的反向过电压信号则直接经过 V61 二极管接入耗能电阻吸能，以确保发电机转子始终不会出现开路，从而可靠地保护转子绝缘不会遭受破坏，由于这种保护的存在，转子绕组会产生相反的磁场抵消定子负序电流产生的反转磁场，以保护转子表面及转子护环不至于烧坏过电压保护动作的同时，还可以通过监测电流互感器 CT 的电流信号向监控系统发出相应的指示信号 励磁装置的直流电源为 DC220V，从灭磁柜引入直流电源包括起励电源、直流控制电源 I 段、直流控制电源 II 段 励磁装置的弱电操作电源为 DC24V，包括调节器操作回路电源以及触发脉冲电源  DC24V 弱电操作电源由励磁系统自身配备的自用变压器及直流控制电源经过两立的 DC24V 开关电源并列供电,当发电机正常运行中，任一路电源消失均不会影响励磁装置正常工作。

 自用变压器的原边电源取自功率整流柜交流输入端一般情况下,当发电机机端电压大于 60％额定电压以上时，自用变压器电源即可正常工作  励磁调节器工控机的工作电源为±12V 和＋5V，同样由上述的自用变压器及直流操作电源并列供电，经过两台开关电源后分别送往 A/B 调节器通道，每个通道对应独立的 1 台开关电源，设有独立的电源控制开关，1 台开关电源断电后，不会影响另一个调节器的正常运行 灭磁电阻为高能氧化锌非线性电阻正常灭磁方式为自动逆变灭磁6.3 两个励磁整流柜正常时并联运行，每个励磁整流柜有一组三相全控整流桥组成，两柜输出电流应均衡在运行中允许退出一柜，另一柜仍能满足运行要求（包括强励） 6.4 励磁的电源系统：6.4.1 两段三相交流 380V 电源引至灭磁柜，互为备用，柜内有自动切换装置励磁系统使用的交流电源（包括风机电源、变送器电源、照明及加热器电源）均从本柜引出6.4.2 励磁装置的直流电源为 DC220V，从灭磁柜引入直流电源包括起励电源、直流 I 段电源、直流 II 段电源励磁装置的弱电操作电源为 DC24V，包括调节器操作回路电源及触发脉冲电源。

6.4.3 励磁系统自身配备的自用变压器及直流控制电源经过两立的 DC24V 开关电源并列供电，当发电机正常运行中，任一路电源消失均不影响励磁装置正 常工作6.4.4 自用变压器的原边电源取自功率整流柜交流输入端，当发电机机端电压大于 60%额定电压以上，自用变压器电源即可正常工作6.4.5 励磁调节器工控机的工作电源为±12V 和+5V，同样由励磁系统配备的自用变压器及直流操作电源并列供电，经过两台开关电源后分别送往 A/B 调节器通道，每个通道对应独立的 1 台开关电源，任一台开关电源断电后，均不影响另一调节器的正常运行6.5 励磁系统采用机组残压起励和外部辅助电源起励10 秒内残压起励失败，励磁系统自动起动外部辅助电源起励回路在机端电压达到额定电压的10%时，起励回路自动退出，再由调节器升至额定值（软起励控制） 6.6 三通道调节器设有两个自动通道（A、B）和一个手动通道（C）组成，这三个通道从测量回路到脉冲输出回路完全独立6.7 自动通道（A/B 通道）主要功能：6.7.1 调节功能：给定值预置、AVR 调节器（PID+PSS） 、FCR 调节器、调差、恒无功/功率年因数附加调节、软起励、通道跟踪、系统电压跟踪等。

6.7.2 限制功能：V/F 限制、6.7.2 强励限制、过励限制、欠励限制、定子电流限制等6.7.3 其他功能：参数修改、故障录波、防误操作6.8 调节器手动通道 C 通道除按励磁电流进行调节之外，还具有给定自动预置、通道跟踪、机端电压限制、低频逆变等功能6.9 励磁 A 和 B 通道调节器设有自动方式（恒机端电压调节）和手动方式（恒励磁电流调节）C 通道仅有手动方式6.10 发电机起励建压后，手自动两种运行方式相互跟踪，跟踪依据是两者的控制信号输出相等，跟踪关系不能人工解除，自动方式运行有利于提高系统的运行稳定性6.11 手动方式为辅助运行方式，不允许长时间投入运行为了避免在手动方式下发电机突然甩负荷引起机端过电压，手动方式具有自动返回空载的功能（发电机断路器跳闸，脉冲信号传至调节器，立即将电流给定值置为空载励磁电流值） 调节器 A 和 B 通道上电默认的运行方式是自动方式6.12 三通道以主从方式工作，正常方式为 A 通道运行、B 通道备用，B 通道及 C 通道自动跟踪 A 通道，B 通道为首选备用通道6.13 当 A 通道在运行中发生故障时，励磁调节器自动切至备用通道运行。

C 通道总是自动跟踪当前运行通道手动通道为试验运行方式或 PT 故障时起过渡作用正常运行时，调节器一般不采用手动方式6.14 励磁零起升压操作：6.14.1 操作调节柜人机界面“起励操作”画面，选择“零起升压”功能投入6.14.2 现地起励通过操作调节柜人机界面“起励操作”画面下的“起励”触摸条执行注意每次“起励”时间不得低于 5 秒6.14.2 在“零起升压”功能投入时，机端电压的起励建压水平只能为 10%，之后，可以通过增、减磁操作改变机端电压值 （A、B 通道设有防粘连功能，增、减磁连续操作时间不得超过 4SC 通道运行不具备该功能） 6.14.3 根据需要并网或停机6.15 励磁调节器通道人工切换逻辑：6.15.1 检查各通道控制信号等于 A 通道控制信号6.15.2 A 通道运行时，按“B 通道运行/备用”按钮，可选 B 通道作为备用通道，按“ C 通道运行/备用”可选 C 通道作为备用通道6.15.3 A 通道运行时，按 “B/C 通道运行” ，可切换到备用通道运行，备用通道可以是 B 或 C 通道6.15.4 B 通道运行时，默认 C 通道为备用通道，按“C 通道运行/ 备用”按钮，可切换到 C 通道运行。

6.15.5 C 通道运行时，无备用通道，按“B 通道运行/ 备用”按钮，可切换到 B通道运行，C 通道自动作为备用通道6.15.6 B 通道运行或 C 通道运行时，按“A 通道运行”按钮，总是可切换到 A通道运行，原运行通道 B 通道或 C 通道自动作为备用通道6.15.7 励磁整流柜投退注意事项：6.15.7.1 运行过程中，如某一个励磁整流柜要退出运行，必须保证另一个励磁整流柜运行正常要退出某个励磁整流柜，必须先将该励磁整流柜内的脉冲投入开关断开，确认该励磁整流柜无电流输出后，再将该励磁整流柜内的交流输入电源闸刀和直流输出闸刀拉开当要将该励磁整流柜重新投入时，应先合上该励磁 整流柜交流输入电源闸刀和直流输出闸刀，再将该励磁整流柜内的脉冲投入开关合上6.16 当出现下列情况之一时，调节器自动由“主用”通道切至“备用”通道，并发出相应故障信号：6.16.1 调节器故障6.16.2 脉冲故障6.16.3 PT 故障6.16.4 微机电源故障6.17 励磁调节器限制功能：6.17.1 强励和过励限制：6.17.1.1 当励磁电流大于过励限制值，开始进行强励反时限计算和计时，发“强励动作”信号，闭锁增磁操作；在此期间，励磁电流按强励限制值限制，反时限 到达后，励磁电流按过励限制值限制，发 “过励限制”信号，并开始计时，直到冷却时间到达后，才允许再次强励。

6.17.1.2 欠励限制(P/Q)：欠励限制器用于防止发电机进入不稳定运行区限制器的限制曲线由对应五个有功功率点的五个无功功率设定值确定发电机电压变化，限制曲线随之偏移欠励限制有效条件：发电机出口断路器合且当前无功值小于 0欠励限制动作时，调节器发“欠励限制”信号，闭锁减磁操作6.17.2 V/F 限制：V/F 控 制 就 是 保 证 输 出 电 压 跟 频 率 成 正 比 的 控 制 这 样可 以 使 电 动 机 的 磁 通 保 持 一 定 ， 避 免 弱 磁 和 磁 饱 和 现 象 的 产 生 ，自动通道的 V/F 限制值整定在 110%额定值当 F40%V/F 限制动作时，调节器发“V/F 限制”信号，闭锁增磁操作值班人员应立即减磁，直到“V/F 限制”信号消失；若减磁无效，可停机灭磁或跳灭磁开关灭磁6.17.4 当机组并网后 V/F 限制自动退出6.17.5 过励磁保护：作为机组励磁系统直流回路短路的保护，保护延时动作跳发电机开关、灭磁、停机6.17.6 定子电流限制：定子电流超过 1.1 倍额定电流时，减少机组无功，限制定子电流6.17.7 正常停机灭磁：发电机停机时，停机继电器接点控制励磁调节器自动逆变灭磁。

6.17.8 手动逆变灭磁：发电机已解列，将励磁调节器操作面板上的“整流/逆变”切换开关切至“逆变”位置，发电机逆变灭磁6.17.9 事故停机灭磁：发电机事故停机，发电机保护继电器引入接点动作，跳灭磁开关 QFG 灭磁6.18 转子回路过电压保护：用非线性电阻消耗转子回路电流发生突变时的磁场能6.20 机组备用时，励磁系统各柜具备下列状态：6.20.1 励磁调节柜：6.20.1.1 整流/逆变切换开关在“整流”位置6.20.1.2 柜中各交、直流电源开关及熔丝位置正常6.20.1.3 A 通道运行指示灯亮，B（C）通道备用指示灯亮，各故障灯灭，三通道电源指示正常6.20.2 励磁功率柜：6.20.2.1 风机停转“红灯”亮（运行时风机运行“绿灯”亮） 6.20.2.2 励磁功率柜输入电源闸刀、输出电源闸刀在合上6.20.2.3 柜中各交、直流电源开关及熔丝位置正常6.20.2.4 励磁功率柜脉冲投入电源开关在合上6.20.2.5 快熔熔断器无熔断6.20.3 灭磁开关柜：6.20.3.1 辅助起励电源正常6.20.3.2 励磁厂用交流Ⅰ段电源开关正常6.20.3.3 励磁厂用交流Ⅱ段电源开关正常。

6.20.3.4 灭磁开关分、合闸电源正常正常6.20.3.5 灭磁开关 QFG 在合上6.20.3.6 励磁功率变送器电源熔丝 FU61、FU62，FU65、FU66 在放上6.20.3.7 转子过电压指示灯灭6.20.3.8 转子过电压及表计电源熔丝 FU63 在放上6.20.4 励磁操作回路：6.20.4.1 励磁操作直流 220V 电源投入6.20.4.2 励磁厂用电源ⅠⅡ段开关在合6.20.4.3 起励直流助磁电源开关在合6.21 励磁系统运行中检查6.21.1 控制室：6.21.1.1 运行限制器未动作6.21.1.2 工作调节器的给定值未达到限制值6.21.1.3 通道跟踪到位，可以随时切换6.21.1.4 励磁电流、发动机电压和无功功率稳定6.21.2 励磁柜：6.21.2.1 无报警信号6.21.2.2 运行声音无异常6.22 励磁系统故障及事故处理6.22.1 励磁系统起励失败：6.22.1.1 现象：6.22.1.1.1 调节柜显示屏故障显示画面显示“起励失败” 6.22.1.1.2 调节器停止输出触发脉冲6.22.1.2 处理：6.22.1.2.1 检查灭磁开关在合闸位置。

6.22.1.2.2 检查是否有近方/远方逆变命令投入6.22.1.2.3 检查功率柜交直流电源开关是否断开6.22.1.2.4 检查功率柜的脉冲投入开关是否断开6.22.1.2.5 检查同步变。