水轮发电机组电气制动技术分析
水轮发电机组的电气制动在水电站自动化上的研究及应用
水轮发电机组的电气制动在水电站自动化上的研究及应用水电站自动化系统在国内已经具备20多年的应用时间，在这20多年里，随着计算机硬件的不断强大，通信技术的迅速发展，软件功能的持续更新，水电站的综合自动化系统也向着更为可靠、功能更为全面的方向迈进，水电站自动化系统的开放性和扩展性以及智能等性能均有了很大的提高。
作为水电站自动化系统中的关键组成，水轮发电机组的电气制动是推动水电站自动化发展的重要条件。
鉴于此，本文主要分析水轮发电机组的电气制动在水电站自动化上的研究与应用问题。
标签：水轮发电机组的电气制动;水电站自动化;研究;应用引言水轮发电机组是水电站自动化系统中的重要组成部分，其功能主要是完成机械能向电能的转换，水轮发电机组的运行质量直接关系到水电站运行的的稳定性和安全性，进而影响到水电站的运行效率。
水轮发电机的制动系统是影响水轮发电机组运行水平的重要因素，传统的制动方式为机械制动，但是其在工作过程中会存在一些弊端。
因此，本文对以电气制动为主要制动方式的水轮发电机组在水电站自动化系统中的应用研究具有重要的实践价值与意义。
1、水轮发电机组的电气制动概述1.1 水轮机发电机制动系统的功能水轮发电机组在运行过程中面临的关键问题是制动停机问题，即水轮发电机组在工作过程中会经历较为频繁的起动和停机过程，在起动和停机时对转动惯量的要求较高，因此在短时间内不能自主停下。
然而，当水轮发电机组长时间处于低速远转状态时会威胁到水轮发电机组推力轴承的安全性和稳定性。
因此，水轮发电机制动系统就是为了解决水轮发电机组的起动和停机问题。
1.2 机械制动与电气制动的特点分析机械制动方式是水轮发电机制动的一般形式，为了避免机组减速过程后期时间较长，引起推力瓦的磨损，在机组转速降低到额定转速的25%到35%时，会自动投入制动器，加闸停机。
对没有配备高压油顶起装置的机组，当经历较长时间的停机以后，当再次启动机组前，利用油泵将压力油打入到制动器当中顶起转子，时推力瓦重新建立油膜，从而为推力瓦创造出良好的工作条件。
电气制动在贯流式水轮发电机组的应用
成瓦面磨损或烧 坏 ， 在制动过程 中， 制动块与制动 环的摩擦会 生 成粉尘 ， 如果机组 内受油器或其他设备有漏油现象时 ， 这些 粉尘
和 油 雾 混 合 后会 进入 发 电 机机 膛 内 ，粘 附在 定 子 和转 子 线 圈及
速 通 过 低 转 速 区 ， 而 缩 短 了 停 机 时 间 ， 免 了机 组 因 低 转 速 从 避
图 １ 系 统原 理 图
机组 Ｌ Ｕ发 出投 电气制 动命令 的前提是发 电机 出 口开关 Ｃ 分位 、 导叶全关 、 机组 内部无事故 、 速降低 至 ９ ％ｎ。 转 ５ 当电气制
中 图分 类 号 Ｔ Ｍ０
应 用
大 源 渡 水 电站 总 装 机 容 量 为 １ ０ （ ￣ ０ ） 系衡 阳 电 ２ ＭＷ ４ ３ ＭＷ ，
Ｑ １三相高压保险 、 Ｆ、 励磁变 Ｔ 、 １三相全控可控硅整流桥 、 励磁调 节器 、 量用电压互感器 、 测 电流互 感器 、 交直流 回路保 护系统和 操作继电器等组成 。 原理见 图 １ 制动电源取 自 １ ． Ｖ母线 ， ， ０５ ｋ 制 动励 磁 电流 根据 发 电机 额 定短 路 励 磁 电流设 置 为 ５ ０ 由 ６ Ａ， １． Ｖ母线经励磁变压器和三相全控可控硅整流桥供给。整流 ０５ ｋ 桥采用 电流闭环调节 ， 整流输 出稳定 。 通过励磁调节装置逻辑控 制， 主要完成检测 电气制动投 入条件 ， 即机组 Ｌ Ｕ是否发 出投 Ｃ 电气制动命令 ， 其控制程序见 图 ２ 。
。誊
。
整蔓 ．量盐 一 重
设 管 与 碴 ２０ ４ 苗 理 维 ０ № 囫 １
试析PLC控制的水轮机电气制动系统设计
试析PLC控制的水轮机电气制动系统设计引言水轮机电气制动系统是水电站发电系统中不可或缺的一环，它在水轮机运行过程中扮演着关键的角色。
目前，水轮机电气制动系统主要由PLC控制，这一技术的广泛应用极大地提高了设备的运转效率和稳定性，同时也降低了人工操作的风险和工作难度，具有很高的实用价值。
本文将从水轮机电气制动系统的设计原理、PLC控制的优势等方面进行分析，以期对该系统的设计和实践提供有益的参考和借鉴。
水轮机电气制动系统主要由控制器、接近开关、制动器、限位开关等多种元件组成。
当机组停机时，制动器自动启动，使水轮机的转子停止。
当机组需要启动时，制动器便自动脱离，水轮机便可缓慢地运行起来。
同时，当水轮机的运行速度达到设定值时，控制器便会将电源切断，制动器再次启动，限制水轮机的速度，直到停止运行。
在水轮机电气制动系统中，接近开关扮演着非常重要的角色。
在机组运行时，接近开关通过检测水轮机的运行状态，将信号传递到控制器上，用来判断水轮机的运行情况，从而进行控制。
当水轮机的电气固定路面过载时，接近开关便会自动将机组停机，以防发生危险。
1. 高效性：PLC控制器具有很高的响应速度和处理能力，可快速地处理各种复杂的操作，并实现机组的高效运行。
2. 稳定性：PLC控制器采用了可靠的硬件和软件保护措施，可有效地防止因环境影响导致的系统故障和数据丢失等问题。
3. 灵活性：PLC控制器可以根据实际需求进行编程和调整，实现灵活可变的控制，从而适应不同的场景和需求。
4. 易维护性：PLC控制器采取了清晰的标准化布局和易于维护的设计，可大大降低故障维修的成本和难度。
5. 降低安全风险：使用PLC控制器可以将人工操作降至最低限度，从而有效地减少安全风险和操作误差。
同时，PLC控制系统的自诊断和系统保护机制还可以进一步提高设备的安全性和稳定性。
三、结论水轮机电气制动系统是水电站发电系统中非常重要的一环，其高效运转和稳定性对于整个电力系统的发展至关重要。
水轮发电机组的电气制动在水电站自动化上的研究及应用
广西大学硕士学位论文水轮发电机组的电气制动在水电站自动化上的研究及应用姓名：***申请学位级别：硕士专业：农业电气化与自动化指导教师：***20040501水轮发电机组的电气制动在水电站自动化上的研究及应用摘要本文首先简要介绍了计算机监控技术的发展及其在水电站自动化上的应用，同时为了实现水电站的无人值班、少人值守，电气制动起着很重要的作用。
本文着重探讨水轮发电机组电气制动的工作原理，分析了几种电气制动方法的特点及其应用场合，包括目前最常用的发电机定子端短路制动、发．变组高压短路制动和中小机组反接制动方法。
深入探讨了发．变组高压短路制动和中小机组反接制动的可行性、实用性，为水电厂选择合理的电气制动方式提供了依据。
目前，发电机组停机电气制动特性都是在机组投运后，通过现场实际试验得到的，为了在电站的设计阶段得到机组的制动停机特性以便选择电气制动方案和最佳制动参数，电气制动的仿真研究是很有必要的。
本文利用Ｍａｔｌａｂ软件开发出不同电气制动方法的仿真软件，该软件能计算出不同水轮发电机组在不同的投入转速和不同的制动电流下的制动时间并能描绘出制动过程曲线，为水轮发电机电气制动方案的设计以及选择最佳的制动参数提供了重要的依据。
最后针对定子端短路电气制动方法，利用松下ＦＰＯＣｌ４系列ＰＬＣ设计出水轮发电机组电气制动过程的自动控制系统。
具体的控制方法和流程图以及实际接线的实现。
关键词：水电站自动化电气制动机械制动Ｍａｔｌａｂ仿真松下ＰＬＣ广西大学硕士学位论文ＴＨＥＳＴＵＤＹＡＮＤＡＰＰＬＩＣＡＴＩｏＮｏＦＥＬＥＣＴＲＩＣＢＲＡＫＩＮＧＩＮＨＹＤＲｏＰＯＷＥＲＳＴＡＴＩｏＮＡＵＴｏＭＡＴＩｏＮＡＢＳＴＲＡＣＴＴｈｉｓｐａｐｅｒｂｅｇｉｎｓｂｙｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｔｅｃｈｎｉｑｕｅｉｎｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒｓｔａｔｉｏｎ·Ｉｎｃｏｍｐｕｔｅｒｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｏｒｄｅｒｔｏａｃｈｉｅｖｅｎｏｂｏｄｙｗｏｒｋａｎｄｆｅｗｐｅｏｐｌｅｗａｔｃｈ，ｅｌｅｃｔｒｉｃｂｒａｋｉｎｇｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｗｏｒｋｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｐｌａｙｓａｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅ．Ｔｈｅｐａｐｅｒｅｌｅｃｔｒｉｃｂｒａｋｉｎｇｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｔｕｒｂｉｎｅ—ｇｅｎｅｒａｔｏｒｕｎｉｔ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｇｅｎｅｒａｔｏｒｓｔａｔｏｒｓｉｄｅｓｈｏｒｔｃｉｒｃｕｉｔｂｒａｋｉｎｇｍｅｔｈｏｄ，ｇｅｎｅｒａｔｏｒ－ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｕｎｉｔｈｉ曲ｖｏｌｔａｇｅｓｈｏｒｔｃｉｒｃｕｉｔｂｒａｋｉｎｇｍｅｔｈｏｄａｎｄｒｅｖｅｒｓｅｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇｂｒａｋｉｎｇｍｅｔｈｏｄ．Ｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙａｎａｌｙｓｅｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃｂｒａｋｉｎｇｍｅｔｈｏｄ，ｓｔｒｅｓｓｅｓｏｎｄｉｓｃｕｓｓｉｎｇｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙａｎｄｃｉｒｃｕｉｔｐｒａｃｔｉｃａｂｉｌｉｔｙｏｆｇｅｎｅｒａｔｏｒ—ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｕｎｉｔｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅｓｈｏｒｔｂｒａｋｉｎｇａｎｄｒｅｖｅｒｓｅｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇｂｒａｋｉｎｇｉｎｍｉｄｄｌｅ—ｓｍａｌｌｕｎｉｔ．ｗｈｉｃｈｃａｎｏｆｆｅｒａｌｌｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｗａｒｒａｎｔｙｆｏｒｓｅｌｅｃｔｉｎｇａｎａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｅｌｅｃｔｒｉｃｂｒａｋｉｎｇｍｅｔｈｏｄｉｎｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒｓｔａｔｉｏｎＮｏｗ，ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃｂｒａｋｉｎｇｏｆｇｅｎｅｒａｔｏｒｕｎｉｔｃａｎｂｅｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｓｐｏｔｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｔｉｏｎ，ａｆｔｅｒｔｈｅｕｎｉｔｒｕｎ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏａｃｃｅｐｔｅｌｅｃｔｒｉｃｂｒａｋｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｇｅｎｅｒａｔｏｒｕｎｉｔａｔｔｈｅｄｅｓｉｇｎｐｈａｓｅ，ＳＯａｓｔｏｃｈｏｏｓｅａｌｏｇｉｃａｌｂｒａｋｉｎｇｍｅｔｈｏｄａｎｄｂｅｓｔｂｒａｋｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃｂｒａｋｉｎｇｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙ．ＴｈｅｐａｐｅｒａｉｍｉｎｇａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔＭａｔｌａｂｓｏｆｔｗａｒｅｅｘｐｌｏｉｔｅｄｂｒａｋｉｎｇｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｂｒａｋｉｎｇｍｅｔｈｏｄ，ａｐｐｌｙｉｎｇｓｏｆｔｗａｒｅ，ｗｈｉｃｈｃａｎｃｏｍｐｕｔｅｂｒａｋｉｎｇｔｉｍｅａｎｄｄｒａｗｔｈｅｂｒａｋｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｓｉｍｕｌａｔｅｄｃｕｒｖｅ．ＦｉｎａｌｌＮａｐｐｌｙｉｎｇＰａｎａｓｏｎｉｃＦＰＯｓｅｒｉｅｓＰＬＣａｃｈｉｅｖｅｓｔａｔｏｒｓｉｄｅｓｈｏｒｔｃｉｒｃｕｉｔｂｒａｋｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓａｕｔｏｍａｔｉｃｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍＫＥＹＷＯＲＤＳ：ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒｓｔａｔｉｏｎ，ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ｅｌｅｃｔｒｉｃｂｒａｋｉｎｇ，ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｂｒａｋｉｎｇ，Ｍａｔｌａｂｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ＰａｎａｓｏｎｉｃＰＬＣ第一章绪论第一节选题背景及意义水电站自动化是～门涉及控制技术、测量技术以及计算机等多方面理论的综合性科学技术，近年来受到了较广泛的重视，取得了迅速发展。
机组制动系统中电气制动技术的应用分析
在电气制动开关的投入和退出方面， 必须与灭磁 开关的投入和退 出有严格的逻辑关 系， 否则将会导致 定子三相瞬间断路或带 负荷 拉隔 离开关 等严重 事故
的发生。
３ ３ 短 路 制 动 开 关 的 选 择 ．
电气制动一般可在机组额 定转速 的 ６ ％以下 投 ０ 入， 由微机监控 系统 向励磁 系统发 出 电气 制动命令 ， 由励磁系统调节柜 的专 用可编程 控制器 （ Ｌ ）完成 ＰＣ 具体的 电气制动流程控制 。在 电气制动过程 中， 励磁 系统处于恒电流 手动方 式运行 ， 控制励磁系统 向转子 绕组输 出恒定 的励 磁 电流 。励磁 电流 的给定 可通过 人机界面设定， 也可通过 Ａ Ｄ转换实现数 字给定， ／ 实 现调整方 便、 程最优 的 目的。 过
７ 辞 各砷制动力丢 与水轮发电机组转速的关 糸 ． ｆ
会进一步增加， 其最大值一般是出现在机组将停止转 动前的瞬间。 根据电气制动的以上特 点， 了获得最大 的制动 为 力矩， 应充分利用发 电机定子 的容量 ， 使定子 短路 电 流约等于额定 定子 电流 ， 而要 获得额 定定子 电流， 根 据发 电机的短路特性 ， 励磁电流应达到发 电机空载额
定励磁 电流。
２ ７ 电 气制 动 的投 退 要 求 ．
罗昌文 ， 绍军 ， 羊 周小 泉 ： 组制 动 系统 中电 气制动技 术 的应 用分析 机 表２ 电 气制动方式的比较
３ ２ 电 气制 动 控 制 回路 的设 计 ．
・３ ５・
电气制动控制 回路的设 计是否科学合理， 将会对 电气制动过程是否可靠产生严重影响， 因此必须考虑 到要有足够的约束条件和闭锁措施。 对于 电气制动的投入约束条件 ： 机组的停机命令 给 出后断路器在跳 闸位置 ， 机组 无 电气故 障， 机端 电 压小 于 或等 于 １ ９ Ｕ ， 组转 速 小 于 或等 于 ５ ％ ０６ ｎ 机 ０ Ｎｅ导 叶在全 关位置 ， 。 灭磁 开关 在 断开位 置等 条件 。 另外还可 以在相关条 件满足的情况下， 对发 电机组是 否解列 、 机组停机命 令等条件 进行单 独判断来进一步
水轮发电机电气制动技术导则
水轮发电机电气制动技术导则导言：水轮发电机电气制动技术是水力发电系统中重要的一环，它能够确保水轮发电机在运行中的安全和稳定。
本文将从水轮发电机电气制动技术的原理、应用和发展趋势等方面进行阐述，以期为相关领域的从业人员提供一些参考和指导。
一、原理水轮发电机电气制动技术是通过电气方法对水轮发电机进行制动，使其在停机或紧急情况下迅速停止运转。
其原理主要包括电磁制动、电阻制动和电流反馈制动等几种形式。
其中，电磁制动是通过施加电磁力矩使发电机停转，电阻制动是通过调节外接电阻使电机减速停转，电流反馈制动则是通过改变电机的励磁电流来实现制动。
二、应用水轮发电机电气制动技术广泛应用于水力发电站、水泵站和水轮机等领域。
在水力发电站中，电气制动技术能够有效地控制水轮发电机的启停和运行状态，提高发电效率和运行安全性。
在水泵站中，电气制动技术能够保护水轮机和水泵设备，并确保其正常运行。
此外，水轮发电机电气制动技术还被应用于其他水力设备中，如水轮机、水泵等。
三、发展趋势随着科技的不断发展，水轮发电机电气制动技术也在不断演进。
未来的发展趋势主要体现在以下几个方面：1. 自动化控制：水轮发电机电气制动技术将更加智能化和自动化，实现对发电机的自动监测和控制，提高运行的安全性和可靠性。
2. 节能环保：发展绿色环保的制动技术，减少能源的消耗和环境的污染，提高系统的能效和可持续发展能力。
3. 高性能材料应用：采用新型高性能材料，提高制动器的耐磨损性和耐高温性能，延长设备的使用寿命。
4. 故障预警与维护：引入先进的故障诊断技术和维护管理系统，实现对水轮发电机电气制动系统的故障预警和及时维护，提高设备的可靠性和可用性。
结语：水轮发电机电气制动技术是水力发电系统中不可或缺的一部分，它对于保证水轮发电机的安全运行具有重要意义。
本文从原理、应用和发展趋势等方面对水轮发电机电气制动技术进行了阐述。
随着技术的不断进步，相信这一技术将在未来发展中发挥更加重要的作用，为水力发电系统的安全和可靠运行提供更好的保障。
试析PLC控制的水轮机电气制动系统设计
试析PLC控制的水轮机电气制动系统设计一、水轮机电气制动系统的设计原理水轮机电气制动系统是指通过电机对水轮机进行控制，实现制动操作的系统。
其设计原理主要包括制动电路设计、电机控制设计和PLC控制系统设计。
1. 制动电路设计制动电路设计是水轮机电气制动系统中的重要部分，其主要功能是对电机进行电气制动。
通常采用电阻型制动或电压型制动，在制动时通过接通电阻或改变电压来实现电机制动。
制动电路设计需要考虑电机参数、制动时间和制动效果等因素。
2. 电机控制设计电机控制设计是水轮机电气制动系统的核心部分，其主要功能是控制电机的启动、运行和停止。
电机控制设计需要考虑电机的运行状态、输入电压和控制信号等因素，以实现对电机的准确控制。
二、PLC控制系统的特点1. 程序控制PLC控制系统可以通过编程实现对系统的自动控制，具有灵活性和可扩展性。
通过对PLC控制器进行编程，可以实现对水轮机电气制动系统的各种功能进行控制和调节。
3. 可靠性高PLC控制系统的硬件和软件具有较高的可靠性和稳定性，能够适应恶劣的工作环境和长时间的运行。
PLC控制系统具有较强的抗干扰能力和自诊断能力，可以有效提高系统的可靠性和安全性。
基于以上分析，可以将PLC控制应用于水轮机电气制动系统的设计中。
具体设计步骤如下：1. 系统总体布局设计首先需要进行对水轮机电气制动系统进行总体布局设计，包括制动电路、电机控制和PLC控制系统的布局。
确定各个部分的连接方式和控制关系，为后续的详细设计提供基础。
3. 系统接口设计设计系统的输入输出接口，包括传感器和执行器的连接方式、信号传输和转换。
通过PLC控制系统对各个部分进行连接和控制，实现对系统的全面监测和控制。
4. 调试和优化进行系统的调试和优化，对整个水轮机电气制动系统进行综合测试和调整。
通过不断的优化和改进，使系统能够达到更高的性能和稳定性。
四、总结通过对PLC控制的水轮机电气制动系统的设计原理和PLC控制系统的特点进行分析，并结合具体的设计步骤，可以看出PLC控制系统在水轮机电气制动系统中具有较大的应用潜力。
水轮发电机电气制动系统地设计
水轮发电机的电气制动系统的设计水轮发电机的电气制动系统的设计兰州康诚控制系统工程有限公司随着工业的进一步的发展，PLC 越来越广泛的应用于各行各业的工业控制。
从最初的数字量控制，模拟量控制到特殊功能控制以及以太网控制。
它通过用户存储的应用程序来控制工艺过程。
具有可靠性高、稳定性高、实时处理能力强、环境适应性、使用方便、维护简单。
鉴于PLC 在控制系统中的优越性，刘家峡水电厂电制动采用FX 2N -128MR 控制。
一、工艺过程一般水轮发电机的制动系统采用气刹或采用油刹，设置专门供刹车用的低压供气系统，这在经济上是不合算的，且增加了维护工作量，而采用油刹则需设置制动油泵，且排油不便也不好操作。
一些小水电站采用木棒橇刹，虽能解决问题，但劳动强度大又不安全。
现在大都采用电制动或电制动和机械制动混合的方式。
电气制动采用定子绕组三相对称短路，转子加励磁使定子绕组有等于最大容量运行工况时电流值的制动电流流过，产生电制动力矩，实现电气制动。
发电机制动开关装置作为电气制动系统中的主要设备之一，其功能为用于发电机定子绕组三相对称短路，应具有大容量、能高速合闸、三相联动操作等技术性能。
刘家峡水电厂发电机的正常停机制动可采用电气制动，一旦电制动失败，就自动转入气制动, 确保水轮发电机制动的万无一失。
在发电机转速降至80% 额定转速时投入电气制动装置。
二、电气控制每台发电机制动开关装置均配置控制柜，柜中包括所需的全部机械和电气控制部件，实现对制动开关装置的远方和现地操作，接收和执行监控系统发出的分、合闸指令并与高压侧单元断路器、励磁和调速系统等实现电气联锁。
在该系统中，灵活的应用了PLC 内部强大的时间继电器功能，控制精确。
对于PLC 本身来说，平均无故障时间很长；再者程序编制逻辑清晰、程序短少，这样决定了PLC 的扫描周期很短，工作速度很快，不会出现漏动作、误动作，很成功的应用于电制动的控制。
三、结束语刘家峡水电厂电气制动自2003 年年初投入使用，一年上一套电制动，现在已上了三套，每套运行正常，深得客户的信赖与好评。
水轮机电气制动原理
水轮机电气制动原理水轮机是一种利用水能转化为机械能的装置，其运转过程中需要进行电气制动以确保安全和稳定性。
水轮机电气制动原理是指利用电气控制系统对水轮机进行制动的原理和方法。
一、水轮机电气制动的作用和意义水轮机电气制动是水轮机运行过程中的一项重要措施，其主要作用有以下几个方面：1.确保水轮机安全停止：水轮机在运行过程中，如果突然停止或者发生故障，可能会导致设备损坏或者人员伤亡。
通过电气制动，可以快速、准确地停止水轮机的运行，保证设备和人员的安全。
2.保护设备：水轮机在长时间运行后，可能会出现过热、过载等问题，通过电气制动可以对水轮机进行及时制动，避免设备的过度磨损和损坏。
3.提高运行效率：水轮机在运行过程中，可能会出现负载变化的情况，通过电气制动可以及时调整水轮机的转速和负载，提高水轮机的运行效率。
二、水轮机电气制动的原理和方法水轮机电气制动主要依靠电气控制系统对水轮机的运行进行控制和调节。
具体的制动原理和方法如下：1.电磁制动：利用电磁原理，通过电磁铁对水轮机进行制动。
当需要制动时，电气控制系统会发送信号，使电磁铁产生磁力，将制动器与水轮机的转子连接起来，从而实现制动。
2.电阻制动：利用电阻器对水轮机进行制动。
当需要制动时，电气控制系统会通过开关控制电阻器的接入和断开，从而改变水轮机的负载和转速，实现制动。
3.变频制动：利用变频器对水轮机进行制动。
变频器可以通过改变输入电压和频率的方式，调整水轮机的转速和负载。
当需要制动时，电气控制系统会通过变频器控制水轮机的转速和负载，实现制动。
4.自耦变压器制动：利用自耦变压器对水轮机进行制动。
自耦变压器可以通过改变输入电压和输出电压的比例，调整水轮机的转速和负载。
当需要制动时，电气控制系统会通过自耦变压器控制水轮机的转速和负载，实现制动。
三、水轮机电气制动系统的组成水轮机电气制动系统主要由以下几个部分组成：1.电气控制系统：包括电气控制柜、控制开关、控制线路等，用于对水轮机的运行进行控制和调节。
石门水轮发电机组电气制动停机的理论分析
百门 石 门 水 轮 发 电 机 组 目前 采 用 机 械 制 动 装 置 。 ： 是十 分 必 要 的 。 本 文 以 ＿ ２Ｆ 水 轮 发 电机 组 为 例
开关 、励磁开关 ） ，调 速 器 停 机 把 手 打 到 停 机 位 置 ， ： 当机 组 转 速 下 降 到 额 定 转 速 的 ３５ 时 ，打 开 制 动 ｛示 ： 通 气 阀 门 ，用 ５～７ ｋｇ／ｃ ｍ 的 压 缩 空气 顶 起 制动 器
是十 分 有利 的 。 因此 ， 改 变 石 门 水 轮 发 电机 组 停 机 方式 ，采 用
１． 械 制 动 的 原 理 机
通 常 接 到 停 机 命 令 后 ，机 组 与 系统 解 列 （ 机 组 油 跳
ｊ 以 电 气 制 动 为 主 、 机 械 制 动 为 辅 的 联 合 制 动 方 式
机 组进 行连 续制 功 。 简要 介 绍 了机 组 制 动 的 工 作 原理 分析 了机 械 制 功和 电 气制 动 的特 点 对 石 门 ２ Ｆ水轮 发 电
机 组 电 气制 功进 行 了全 面 的 分 析 ．指 出采 用 电 气制 功 的必 要 性 对 改善 推 力 瓦运 行 条件 、 缩 短 机 组低 速 运 行 时
的 转 速 越 低 其 制 动 力 矩 就 愈 大 ， 这 样 大 大 缩 短 了
二 ，概
述
为 了缩短 停 机 时 水轮 发 电机 组 的 惰 行 日 问 ， ｔ ｆ 防 止 推 力 轴 瓦 烧 损 ， 停 机 过 程 中 必 须 在 低 转 速 区
对机 组进 行 连续 制 动 。
机 组 低 速 运 行 的 时 间 ， 对 改 善 推 力 瓦 运 行 的 条 件
ｎ
探究机组制动系统中电气制动技术的运用
探究机组制动系统中电气制动技术的运用水轮发电机机组工作流程是超高压水压冲撞发电机转子，然后扭转力切割磁感线转化为电力的过程。
水轮发电机组在高速的冲击式水轮机驱动下容易运行不稳，转子惯动量大工作时间长会发热，转子磨损严重，因此水轮发电机组启动、停机频繁，所以解决制动停机也是水轮发电机组的关键性技术。
1 水轮发电机组制动中的电气制动技术1.1 电气制动原理分析电气制动的工作原理是让同步电机发生电枢反应而带动水轮发电机。
一般的发电机解列或灭磁以后等到机组转速减慢至额定工作转速的一半后，发电机定子三相短路，利用特定的方式操作提供动力电源，此时的励磁调节器将会自动调节档位，模式由原本的电制动模式转为转子制动模式，转子制动模式绕阻为发电机加励磁电流。
1.2 电气制动的基本构成当励磁系统收到投电制动指令时，启动闭锁逻辑，当检测到出口开关闭合机组转速不大且没有收到电制停机令时要在分闸出制动开关。
当判断分闸合上电制动开关以及跨接器开关是否出现电流的震荡，方可下达下一步指令，如图1所示：1.3 电气制动的优势电气制动的优势在于能判断当励磁电流不发生变化时，这一特别现象做系统分析。
这时的电势只会与发电机的转速定子电流这一个因素有关系，此时的定子直流电阻完全不存在影响，而定子绕组中的短路电流为恒定不会随着转子的转动速度的变化而变化，影响因素完全只剩下转速，此时为研究水轮发电机制动技术提供了良好的条件。
1.4 电气制动的突出特点常用的电气制动实现的方式有高压侧短路制动、逆变制动和三相短路制动，高压侧短路制动的优点在于能够附加制动耗损在制动效果上是最好的，实现技术上要求很高，逆变制动的能量可以回收，但受到电子器件的约束。
定子三相短路制动在短路发电机上方便使用，也是使用得比较普遍的一种制动方式。
综合三种制动方式其显著的特点归纳为以下三点：（1）制动惯性力矩与定子短路电流的平方成正比关系，随着定子短路电流的增加而增加，反之则相反；（2）定子电流发生短路时电流基本不会变；（3）制动力矩会与机组的转速成反比，考虑到定子短路电流基本不变，随着机组转速的下降其转动力矩会变大。
水轮发电机组电制动工作原理
水轮发电机组电制动工作原理一、概述水轮发电机组电制动是一种有效的停机方式，能够在短时间内快速停止机组转动。
其工作原理主要基于电气原理，通过制动电源提供、励磁调压、短路制动、逆变回馈和检测与控制等方面，实现机组的快速制动。
二、制动电源提供制动电源是水轮发电机组电制动系统的核心部分，通常由外部电源提供。
当机组需要停机时，制动电源会通过供电系统向制动器提供直流电源，为接下来的制动过程提供能量。
三、励磁调压在制动过程中，励磁调压是关键环节之一。
通过调节励磁电流的大小，可以改变发电机转子磁场强度，进而影响机组转速。
当励磁电流增大时，转子磁场增强，机组转速下降；反之，当励磁电流减小时，机组转速上升。
通过这种方式，可以实现机组的快速制动。
四、短路制动短路制动是通过在发电机出口处短路，利用短路电流产生的制动转矩来实现机组快速停止的方法。
当发电机出口短路时，定子电流急剧增大，产生巨大的制动转矩，使机组迅速停止转动。
但需要注意的是，在实施短路制动时必须保证设备安全，以免造成设备损坏或人身伤害。
五、逆变回馈逆变回馈是在制动过程中将发电机产生的电能逆变为直流电，并回馈到制动电源的一种方式。
这种方式能够有效地利用机组产生的能量，减少能量浪费。
同时，逆变回馈还能够减小制动过程中的冲击和振动，提高制动平稳性。
六、检测与控制检测与控制是水轮发电机组电制动系统中不可或缺的一部分。
通过各种传感器和控制系统，可以实时监测机组的运行状态和制动过程，并自动调整制动参数，确保制动过程的稳定性和安全性。
同时，控制系统还能够根据机组的运行状态和实际情况自动选择合适的制动方式，实现最优化的制动效果。
总之，水轮发电机组电制动工作原理是基于电气原理的一种有效的停机方式。
通过制动电源提供、励磁调压、短路制动、逆变回馈和检测与控制等方面的协同作用，可以实现机组的快速、稳定和安全停机。
电气制动技术在水轮发电机组中的应用_陈前荣
26 2014 年第 6 期摘 要：为了确保发电机组轴承的安全，当发电机组需要停止工作时，一般都需要采用强迫制动停机的方式。
文章介绍了电气制动技术的工作原理和在水轮发电机组中如何应用该项技术。
关键词：水轮发电机组 电气制动技术 应用 短路中图分类号：TM303 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn1006-2807.2014.06.008 Abstract: In order to ensure the bearing safety of the generator set, generally the forced electric braking would be employed when needing to stop operation of the generator. The operational principle of the electric braking technology and how to apply this technology into the hydraulic turbine generator sets were introduced.Keywords: hydraulic turbine generator set electric braking technology application short circuit电气制动技术在水轮发电机组中的应用陈前荣杭州长河发电设备有限公司（310051）Application of Electric Braking Technology into the Hydraulic Turbine GeneratorCHEN QianrongHangzhou CH Genarator Co., Ltd.短路，同时给转子线圈提供励磁电流，让其产生与惯性作用方向相反的制动力矩，迫使机组迅速停止转动，这就是电气制动技术的原理。
试析PLC控制的水轮机电气制动系统设计
试析PLC控制的水轮机电气制动系统设计随着工业自动化技术的不断发展，PLC控制技术在工业生产领域中得到了广泛的应用。
PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）是一种数字化的工业控制设备，广泛应用于自动化生产线和设备的控制系统中。
本文主要围绕着使用PLC控制的水轮机电气制动系统进行分析和探讨。
一、水轮机电气制动系统的工作原理水轮机是一种能够将水能转换为机械能的装置，其主要由水轮机、发电机和控制系统组成。
水轮机在运行过程中需要具备一定的制动功能，以确保其在紧急情况下能够迅速停止并减小损坏。
而水轮机电气制动系统则是为了实现这一功能而设计的。
水轮机电气制动系统的工作原理主要包括以下几个方面：通过监测水轮机的转速和负荷情况，PLC控制系统可以实时获取水轮机的运行状态数据；当水轮机需要制动时，PLC控制系统根据预设的参数和逻辑控制规则，通过控制电机的电流和转矩，实现对水轮机的制动操作；当制动完成后，PLC控制系统将恢复电机的正常运行状态，保证水轮机的正常运行。
在设计水轮机电气制动系统时，需要考虑以下几个方面的要求：1. 制动性能要求：水轮机制动系统的设计需要满足水轮机在任何情况下都能可靠快速地实现制动，防止水轮机在紧急情况下产生过载或损坏的情况。
2. 系统可靠性要求：水轮机电气制动系统需要具备高度的可靠性，可以长期稳定地运行，并且在故障时能够及时发现并处理，使得水轮机在任何情况下都不会因为制动系统的问题而导致损坏。
3. 控制精度要求：PLC控制系统对水轮机的制动过程需要具备较高的精度控制，可以根据实时的运行状态数据，精确计算和控制电机的制动力矩，确保制动的平稳和准确。
4. 系统响应速度要求：水轮机电气制动系统的设计需要具备快速的响应速度，使得在水轮机需要制动时，可以迅速地响应并实施制动操作，确保水轮机在紧急行为中的安全。
水轮机电气制动系统在设计时需要兼顾制动性能、系统可靠性、控制精度和响应速度的要求，而PLC控制技术正是可以满足这些要求的一种优秀的控制技术。
基于PLC控制的水轮机组电气制动系统经验分析
基于PLC控制的水轮机组电气制动系统经验分析摘要：水轮机组是水电站的主要动力设备，主要用于水能与机械能的转换。
传统模式中，水轮机组采用机械制动控制，在制动过程中会产生粉尘，随着时间的积累，就会对水轮机组的正常运行造成不良的影响。
目前，电气制动系统的应用越发普遍，与机械制动相比，其具有停机快速、制动力矩大以及环境污染小等特点。
但容易受电力系统故障影响，导致制动控制失效等问题。
笔者从电气制动基本原理和系统组成入手，就其制动流程进行了分析，以供相关单位参考。
关键词：PLC控制；水轮机组；电气制动系统；应用经验随着我国水电事业不断发展，电气制动系统逐渐替代传统的机械制动系统，应用于水电站的水轮机组控制。
与传统机械制动相比，电气制动系统在停机时间、制动力矩、环境保护等方面具有明显优势。
但从实际应用的角度分析，电气制动系统受水轮发电机组的局限较大，如机组出现电气故障，就可能导致电气制动失灵等问题。
因此，从电气制动系统基本工作原理及组成入手，探讨其制动流程实现过程，减少系统故障、提高机组自动化水平，具有重要的现实意义。
一、机械制动与电气制动简述机械制动是传统的水轮发电机组的制动模式，其主要优点有应用简便、运行可开、能源消耗少、通用性强，以及保护推力瓦油膜等。
由于其主要依靠制动块完成制动，制动块磨损较快，且随着时间的推移，磨损产生的粉尘不断堆积，散落至机组各处，就会影响机组正常运行和散热，增加机组检修的实际工作量，甚至引发龟裂等问题损坏设备。
随着科学技术不断发展，目前多数水电站应用电气制动系统代替机械制动系统进行水轮机组控制，有效提高了水轮机组控制的自动化程度，缩短了了停机时间、降低了环境污染。
但就电气制动系统实际应用而言，受电气线路复杂性等多方面因素影响，电气故障风险较高，且发生电气故障时，制动功能也会严重受损，故而需保留机械制动功能作最后手段。
二、电气控制系统基本工作原理及组成分析（一）基本工作原理分析电气控制系统基本原理如下：一，确认系统与水轮发电机组解列后，关闭导水机构，控制发电机灭磁，在转子风阻力矩、轴承摩擦力矩以及转轮水阻力矩的相互作用下，快速降低机组转速，当其降低至额定转速50.0%~60.0%时，短接发电机定子绕组对应的制动短路开关，同时施加恒定励磁电流给机组转子绕组，促使定子线圈内产生约等于额定值的短路电流。
水轮发电机组电气制动系统探讨分析
水轮发电机组电气制动系统探讨分析一、前言电气制动系统在水轮发电机组中获得了极大的应用。
因为电气制动具有启动，停机迅速，方便操作等有利条件，所以在电网系统中起着不可忽视的作用。
在此过程中着肩负对调峰、调频及事故备用的重大作用。
由于水轮发电机组在停机过程中，惰性时间太长，所以要极大解决缩短惰性时间以及避免可能由于制动方面的问题带来的后果，电气制动系统在水轮发电机组中的应用得到了极大的发展。
二、电气制动系统的研究目前电气制动都是采取传统的发电机定子绕组三相短路，并对励磁线圈通以适当的励磁电流以产生制动力矩的方法来实现的。
相对于传统的方法，文章介绍两种电气制动新方法，分别通过实验对各种方法的原理、特点和应用场合介绍，这样可以对供水电站根据自身情况或特殊需要进行选择。
发电机定子三相短路电气制动发电机定子三相短路电气制动，这种方法是已有的电气制动装置中应用最多的一种方法，也是最常见的制动方法，用三相开关将发电机定子短路，在转子绕组中通以适当的励磁电流，使发电机定子短路电流为额定电流的0.8～1.2倍，用定子绕组中的短路损耗实现机组制动。
电厂一般如无近区负荷，发电机端往往不设母线而采用发电机-变压器单元接线，这样的做法主要线路顺接简单，操作方便，安全性高，短路电流小的特点。
对于这种接线可以在变压器的高压侧实施短路对发电机进行电气制动，反接制动停机发电机解列灭磁后，将励磁绕组通过灭磁电阻或直接短接，在定子绕组中通以负序低电压的三相交流电。
负序电流在定子侧产生了一个与发电机转子旋转方向相反的旋转磁场，这一磁场与转子有N0+N的相对运动困。
为外加电源的同步速，N是发电机转子速度），就会在励磁绕组，阻尼绕组，转子本体和磁极铁心上产生相应频率的感应电势。
转子损耗形成反方向的力矩，对发电机起制动作用。
根据反接制动试验所画出的特性表示在图4上，从特性可见：（l）反接制动力矩随转速的降低迅速升高，这对发电机低速下的制动十分有利；（2）在定子电流相同的条件下，反接制动力矩要比定子短路制动大得多，例如，在N=0.4时，前者为后者的4.7倍。
水轮机电气制动的制动力矩控制的研究
ＡＢＳ ＴＲＡＣＴ ： ｈ ｓ ａ ｅ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｔ ｅ ｐ ｉ ｃｐ ｅ ｏ ｌｃｒｃ Ｔｉ ｐ ｐ ｒ ｉ ｔ ｕ ｅ ｈ ｒ ｉ ｌ ｆ ｅ ｅ ｔ ｏ ｎ ｉ ｂ ａ ｉ ｇ ｆｒ ｗ ｔ ｒ ｔ ｒ ｉ ｅ ｇ ｎ ｒ ｔｒ ｌｒｆ ｄ ｔ ｅ ｎ ｃ ｓ ｉ ｆ ｒ ｋ ｎ ｏ ａ ｅ ｕ ｂ ｎ ｅ ｅ ａｏ ，ｃａ ｉ ｅ ｈ ｅ ｅ ｓｔ ｏ ｉ ｙ ｅｅ ｔｉ ｂ ａ ｉ ｇ ｍｏ ｎ ｏ ｔ ｌ ｎ ， ｎ ｌｚ ｄ ｔ ｅ ｔ ｅ ｒ ｆ ｔ ｅ ｌｃ ｒ ｒ ｋ ｎ ｍｅ ｔｃ ｎ ｒ ｌ ｇ ａ ａｙ ｅ ｈ ｈ ｏ ｙ ｏ ｈ ｃ ｏｉ ｅｅ ｔｉ ｂ ａ ｉ ｇ ｍｏ ｎ ｃ ｎ ｒｌｉｇ， ｎ ｓ ｇ ｅ ｔｄ ｔ ｅ ｌｃ ｒ ｒ ｋｎ ｃ ｍｅ ｔ ｏｔ ｌ ｏ ｎ ａｄ ｕ ｇ ｓｅ ｈ
中 ， 由于发 电机这 时 由于惯 性 还有 一 定 的转 速 ， 所
式 中 ， 为 安全 系 统 ， 水 轮发 电机 组 的 主轴 系统 在 Ｋ 在
设 计 上通 常取 ２ 。 ． ５
由同步 电机 理 论 可知 ， 轮 发 电机 组 主轴 传 递 水
的扭 力矩 可按 下式计 算 【 ３ ＿
第 ２卷 第 １ ８ 期
２ １年 １ ０２ 月
电网与清洁能源
Ｐｏ ｒＳｙ ｔ ｗｅ ｓｅｍ ｎ ｅ ｎ Ｅｎ ｒ ｙ ａ ｄ Ｃｌ ａ ｅ ｇ
Ｖｏ － Ｎｏ １ １２８ ． ３ １ （０ ２ ０ — ０ ４ ０ １７ — ８ ４ ２ １ ）１ ０ ８ — ３
大型水轮发电机组电气制动控制回路的改进与完善
大型水轮发电机组电气制动控制回路的改进与完善摘要：电气制动比机械制动有着多方面的优越性能，在很多发电厂都被广泛应用。
本文针对某电厂电气制动在运行中出现的问题，对电气制动控制回路进行了改进和完善，使得电气制动在该电厂运行的可靠性、安全性大幅度提高。
本文所采用的改进方法对其他应用电气制动的水电厂有一定的参考作用。
关键字：电气制动;控制回路;发电机;改进1 某水电厂机组制动概况目前水轮发电机组制动方式主要有三种制动方式：机械制动、电气制动、混合制动。
混合制动是机械制动与电气制动相配合的制动方式，当发电机的正常停机制动采用电气制动，一旦电制动失败，就自动转入气制动,确保水轮发电机制动的万无一失。
某水电厂在系统中承担着调频、调峰、调压和系统备用等任务，该厂机组制动有电气制动、机械制动两种方式，优先使用电气制动。
在电气制动故障或失败时，使用机械制动；导叶漏水量大，导致电气制动时间过长时，及时投入机械制动。
运行过程中曾出现过以下问题：电气制动PLC电池亏点、失电，电制动程序丢失，电气制动元件拒动或动作不良等。
本文着重从电气制动控制回路入手，通过改进和完善，使得因PLC电池亏电、失电造成程序丢失的问题得以彻底解决，使得该厂电气制动的可靠性、安全性大幅提升。
电气制动相关元件拒动或动作不良的问题在该厂机组改造、检修中已逐步更换为可靠性能更好的元件，本文将不再做探讨。
2 机组电气制动原理电气制动的基本工作原理是基于同步发电机的电枢反应，以及能耗制动的原理，当停机信号发出后，水轮机导叶关闭，同时发电机转子回路灭磁，当灭磁时间Tm后，发电机机端母线仅维持剩磁电压，此时，机组轴上的转矩为发电机GD2决定的惯性转矩、发电机的风摩阻力矩、轴承的机械摩擦阻力矩、水轮机转轮的水阻力矩（搅水力阻）四者之和，惯性转矩方向与转子转动方向同向，而其他阻力矩则与转子方向相反。
当机组与系统解列并灭磁成功停机时，在机组转速下降到一定转速(一般在90％Ne)时，将发电机出口三相短路，同时向发电机转子回路施加一恒定制动励磁电流。
探析水轮发电机电气制动停机结束机组瞬动原因
探析水轮发电机电气制动停机结束机组瞬动原因水力发电的发电方式对环境友好、能源可再生并且发电的成本低，因此在世界各地都颇受关注，也越来越受重视。
水轮发电机的电气制动停机是目前国内最常使用的制动方式，不过电气制动方式在实际操作中还是存在着一些问题。
电制动停机复归后机组的瞬动问题不但对电制动的完善性造成了影响，也极有可能使电气系统的无法正常运行。
本文分析探讨了水轮发电机柔性电气制动停机结束过程中短时发生机组瞬动的原因，通过长期跟踪分析与试验，得出了机组停机状态由电气制动转入电气盘车过程的瞬变特征，同时提出解决此问题的方法。
标签：水轮发电机；电气制动；停机；机组瞬动；原因1、水轮发电机电气制动系统1.1电气制动原理分析电气制动实际上就是让同步电机发生电枢反应，从而制动水轮发电机。
通常情况的时候，发电机灭磁后，等到结束机组的转速慢慢降下来，当减弱到指定工作转速的一半后，发电机的定子出现三相短路。
这时用特定的方式操作提供动力电源，励磁调节器就会自动调节档位，模式也发生了变化，由电制动模式转变为转子制动模式。
1.2电气制动的突出特点一般来说，实现电气制动的方法有高压侧短路制动、逆变制动和三相短路制动三种。
高压侧短路制动的优点是能把制动耗损附加在制动效果上，它的实现技术的要求非常高。
逆变制动的优点是其产出的能量能够回收重复利用，但是逆变制动会因为电子器件的因素受到很大程度的限制。
现在国内制动方面应用比较普遍的是定子三相短路制动，其优势是可以在短路发电机上使用，非常方便。
结合上文可以发现，电气制动的突出特点可以总结为以下三个方面：第一，制动的惯性力矩会跟着定子短路电流的增加而增加，也会因为定子短路电流减小而减小，制动的惯性力矩与定子短路电流的平方是成正比的；第二，如果定子电流发生了短路而电流几乎不会发生改变；第三，若定子短路电流不发生变化，机组转速的下降而转动力矩会变大，故制动力矩和机组的转速之间会形成反比关系。
基于励磁系统的水轮机组制动技术研究
基于励磁系统的水轮机组制动技术研究发布时间：2023-03-16T02:59:25.942Z 来源：《新型城镇化》2023年2期作者：安绍军[导读] 目前，由于电气制动配置成本等因素，中小型机组停机采用机械制动，而大型水轮发电机组则一般会优先采用“电气制动+机械制动”混合制动方式，即当机组转速较高时使用电气制动，当转速较低时再退出电气制动，转入机械制动流程。
若电气制动失败，则机械制动会在较高转速下投入松花江水力发电有限公司吉林丰满发电厂吉林吉林 132108摘要：目前，由于电气制动配置成本等因素，中小型机组停机采用机械制动，而大型水轮发电机组则一般会优先采用“电气制动+机械制动”混合制动方式，即当机组转速较高时使用电气制动，当转速较低时再退出电气制动，转入机械制动流程。
若电气制动失败，则机械制动会在较高转速下投入。
因此，尽管配置了电气制动功能，仍需要机械制动作为备用方式，而电气制动失败率的高低直接决定了闸瓦的磨损程度和更换周期。
鉴于电气制动存在诸多优点，开展水轮机组停机过程中的电气制动研究并提高电气制动的可靠性和成功率，对水电站的运行维护有较大的意义和价值。
关键词：励磁系统；水轮机组；制动技术1励磁系统简介励磁系统是为同步发电机提供磁场的核心控制设备，它不仅要维持发电机的安全可靠运行，还要提高电网的输送能力，对电力系统稳定性发挥着重要的作用。
励磁系统一般由励磁调节器、功率整流和灭磁单元三大部分组成。
励磁调节器A VR根据PID调节控制功率整流单元的输出，其本质是调节功率器件SCR或IGBT的导通比，输出经过灭磁单元后直接送至发电机转子绕组。
励磁系统主要有以下三个作用：（1）调节器调节励磁电流输出，维持发电机定子电压的稳定；（2）通过调差控制并联机组无功功率的合理分配；（3）提高电力系统的静态、暂态和动态稳定性。
在发电领域中，尤其是在水电、火电、光电以及核电领域中，励磁系统是不可或缺的发电机辅助设备。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
水轮发电机组电气制动技术分析
摘要:介绍了电气制动的工作原理，它基于同步电机管接头反应。
与机械制
动相比，电气制动具有制动扭矩高、制动速度高、清洁无污染等优点。
但是，随
着推力轴承外壳的大幅改善，机械制动变得越来越可能。
考虑到新形势下水轮发
电机使用电气制动技术时存在的一些问题，如安装电气制动装置造成的资本问题
和位置的复杂性、过度制动电流和用电气制制动装置暴露在车辆实际操作中的短
启动间隔等误操作，提出了在电气制动力装置实际操作中的对策。
关键词:电气制动;水轮发电机;制动技术
1引言
从20世纪80年代后期开始，电气制动技术逐渐取代了机械制动，在大中型
水电站得到了广泛的应用。
但是，随着机械生产技术的改进和完善，装置推力轴
承的材料有了很大的改善，机械制动的缺失正在逐步改善。
另一方面，作为电动
制动力装置安装的单元，实际上发现了各种缺陷，电动制动装置的使用由于电动
位移设备的增加而对机柜的布置造成困难。
因此，在新形势下，有必要进一步研
究如何使用电气制动的功能，以及针对目前的缺点采取的对策。
2原理
电源系统与发电机分离后，设备停止工作，但此时设备的旋转部分仍然是具
有很大的惯性，不能在短时间内立即停止。
装置轴承上油膜的形成与装置的转速
密切相关。
因此，如果装置长时间低速旋转，油膜将被破坏，装置的旋转部分之
间发生摩擦，导致零件损坏。
因此，正常情况下，电源系统不允许装置的轴承以
惯性低速旋转。
利用同步电机的电枢反应，磁化发电机转子后，三相固定器短路，电流到达转子线圈，以与惯性相反的方向产生制动转矩，引导装置快速停止。
这
是电气制动技术的原理。
其中有计算制动转矩的公式:
如果发生器集需要停止工作，监控系统将首先发送停止命令，励磁调节器将
发出删除此处的命令。
此时，电动制动器立即切换到待机模式。
如果满足以下五
个条件，系统将发出电气制动命令:首先关闭系统油开关。
第二，单位接到关闭
命令；第三，装置的导向叶片全部关闭。
第四，管制低于额定速度的80%。
第五，单元没有电气缺陷。
在此基础上，进一步判断设备的速度是否低于额定速度的60%、设备的开关是否打开、设备是否有电气故障、发生设备的电压是否低于此
处电压的10%。
满足这些条件后，电气制动程序将以低于上述4点的速度启动和
返回，并按照指示暂停制动。
3需要注意的问题
3.1风扇过滤器的清洁
设备停止工作前，如果电源上的风扇过滤器滤网脏了，冷却系统可能会发出
错误的警报，导致风机切换。
风机开关出现故障时，必须停止操作，报告故障信号，卸下过滤滤网，尽快清理。
但是，如果电源的过滤网导致错误信号超过3倍，则会导致励磁系统内部停机和电气制动失败。
在这种情况下，除了清除过滤器滤
网外，还需要重新启动系统。
3.2定期关机和重新启动
接到离开电闸的命令后，如果这里调节器的两个内部通道的逻辑状态不能同步变化，则电闸无法正常启动。
因此，必须定期进行重新启动操作，以避免在水轮机运行过程中启动电气制动时发生故障。
3.3ECT结束
每次操作后，应及时切换系统并注销，以免因错误信号的影响而引起系统崩溃。
3.4输入速度和电流选择
电气制动技术采用三相状态短路技术，能更好地与转子兴奋模式交互。
制动速度可以在装置额定速度的40%~60%的范围内随机选择，泛体的制动电流一般可以选择为涡轮发电机装置额定电流的1.0~1.2倍。
要想以低速缩短装置的工作时间，可以增加制动电流。
4应用过程
4.1程序启动
如果设备需要停止工作，监控系统将向电气控制系统发送输入命令，以激活电气制动控制逻辑，从而允许在控制逻辑下运行制动程序本身。
电气制动程序启动后，相应的发电机组数量将发生如下变化:
1.设置和自定义值选择
将兴奋控制模式从自动更改为手动，设置相应的手动参数，并将兴奋限流器固定值的限制值设置为2。
2.励磁电源向换
首先，必须关闭电源，将电源模式更改为单独的励磁模式，整流器的正极电压也从原来的更改为一般的。
3.监测信号
启动电气制动程序后，电源模式和控制模式的更改将返回并显示回监控系统，励磁开始后将显示“开始”信号。
4.2返回和系统还原
发电机的速度下降到0时，监测系统会立即发送逆制制动信号，因此励磁装
置会自动停止工作，恢复正常状态。
这里结束后，将控制模式切换回自动控制模式，然后指示监控系统断开制动开关，并将手动设置值和限制值设置为1。
功率
模式还将切换回自批准模式，原型的名义电压恢复到，然后电气制动系统
恢复到初始状态。
4.3应用程序控制过程
1.制动操作回路
为了防止发电机正常运行期间意外打开短路开关，必须将油开关和命令连接
起来，以便在工作回路上依次打开制动器。
因此，当油开关关闭时，电气制动系
统的电源将被锁定，在监控系统发出关闭命令之前，电气制动系统不会打开，错误信号将被解锁，以防止发送错误信号。
2.设备故障信号处理
在以下三种情况下，电气制动装置向监控系统发送信号，装置自动将电气制
动模式更改为机械制动模式:第一，熔断保险丝，电气制动装置出现故障，电源
无法正常工作。
第二，由于无法关闭直流开关、交流开关和短路开关，制动器失败。
第三，单位速度不能在规定的时间降到规定的值。
3.信号输出监测
为了满足水电自动化的要求，以下电气制动设备需要适当的信号，如直流开关、交流开关、短路开关、装置故障动作、制动系统复位、制动故障和制动的成
功启动。
5参数设定和保护
5.1参数的选择和优化
水轮发电机运转时，制动电流是非常重要的参数。
根据表示电气制动转矩的
公式，直接与电气制动电流的平方成正比。
使用水轮发电机，制动电流越大，电
气制动的效果就越好，但如果稳定电流过大，就会影响线圈的绝缘特性。
在处理
过程中，必须理解制动行为和制动电流之间的关系，并进行调整以实现优化，如
果其间没有任何问题。
最好从生成器集的相关数据中确定预制动电流的范围，然
后不断优化，再确定制动电流的最佳值。
目前电气制动电流的广泛使用值一般是
等级固定器倍。
5.2保护
电气制动装置运转时，由于整流变压器的影响，可能会发生短路导致事故。
因此，电气设备需要采取必要的保护措施，电气制动系统需要自我保护。
例如，
直流变压器和三相状态短路断路器的两侧安装了过流保护装置，在事故发生时，
电气制动装置可以安全地退出。
5.3各种保护措施的协调
电气制动激活后，随着转速的变化，水轮发电机的稳定电流发生变化，转速
降低，制动电流相应减少。
例如，在中性接地水轮发电机中，当速度下降到额定
速度的1/3时，振荡器绕组的谐波电位会产生共振，线圈的二次电压会抑制电弧，从而导致定子保护对接地的不适当操作。
在这种情况下，谐振电路产生的电容试
剂的变量可以通过将制动开关短路到地面来消除，动制动器的短路点往往位于差
动保护区，
，因此制动器的保护作用可能导致差动保护的误操作。
因此，在观察电气制动的
保护条件后，有必要短路或切断电流变压器电路的差动保护。
6结束语
电气制动技术可以有效地解决液压涡轮发电机低转速引起的旋转部件损坏问题，但在实际应用中，需要严格控制启动电气制动装置的条件。
另外，要保持风
机过滤器滤网对电源的清洁，断电后定期重新启动发生系统，取消ECT登记时间，
并适当选择电动制动器的输入速度和制动电流。
为了提高电气制动技术的性能，必须优化电气制动的参数，安装电气制动系统的自我保护，确保电气制动技术中水轮发电机工具包的正确使用，确保电气制动和其他保护装置之间的协调。
参考文献：
[1]谭娟，刘光权，杨艳．大型水轮发电机组电气制动技术在三峡水电站的应用[J]．水电自动化与大坝监测，2012（20）：120-124．
[2]万友勇．水轮发电机组电气制动技术探讨[J]．电源技术应用，2013（02）：234-235．
[3]唐忠秋．谈电气制动技术在岩滩电厂发电机组上的应用[J]．企业科技与发展，2011（08）：278-279．
[4]李培义，姜建勋．分析电制动在水轮发电机组停机中的应用[J]．中国新通信，2013（10）：304-305．
[5]林伊邦，谢彬．探讨电气制动技术在高水头水电厂的应用[J]．电源技术应用，2013（08）：541-545．。