电厂励磁系统简介

励磁系统简介****厂发电机采用机端自并激静止可控硅有刷励磁系统,由励磁变、双通道励磁调节器、可控硅整流装置、灭磁装置、起励装置和转子过压保护装置等组成。

在汽机房0米层分为五个柜布置，由两个可控硅励磁功率柜、一个励磁控制柜、一个灭磁柜和一个进线柜组成。

励磁变压器单独布置在汽机房0米层，采用三相干式变压器，励磁系统的起励电源采用交流380V厂用电源和220V直流电源起励。

一|、自动电压励磁调节器（A VR）励磁调节器是武汉洪山电工科技有限公司于2000年开发研制的新一代HWJT-08DS微机励磁调节器，HWJT-08DS双通道微机励磁调节器采用的是双通道互为热备用方式——双通道并联运行方式。

该方式的最大特点是：在正常运行的方式下，双通道同时输出。

出现某通道故障，控制系统通过其自身的软、硬件诊断系统（WATCHDOG）及相互通讯，自动地将故障通道退出。

该方式的优点在于从根本上避免了主/备方式下的切换及判断所带来的一系列问题，系统的可靠性要高。

1、HWJT-08DS具备如下功能：1）具备自诊断功能和检验调试各功能用的软件及接口；2）具有串行口与发电厂计算机监控系统连接，接受控制和调节指令，提供励磁系统状态和量值；3）具有试验录波、故障录波及事件顺序记录功能。

4）智能化检测与操作功能：✓功率检测：系统设有功率检测功能，该功能主要用于检测系统主要功率器件的温度，实时显示；当温度高于设定值时，自动启动冷却风扇，并发报警信号；✓过流检测：实时检测并显示功率元件的电流；当出现过流时，自动跳该回路的出口开关，切除故障点，并发报警信号；✓脉冲检测：实时检测调节器的脉冲输出状况，一但出现脉冲丢失情况，发报警信号；✓调节器工作电源监视：正常运行时，调节器同时由厂用交直供电，一旦出现电源消失现象（或输入、输出越限），立即发报警信号；实时检测励磁变压器的温度，当其温度高于某一设定值时，自动启动冷却风扇，并发报警信号；2、当采用HWJT-08DS微机励磁调节器构成发电机励磁系统时，发电机励磁系统满足如下技术指标：励磁系统完全满足发电、调峰、调频、调相、同步并列、线路充电、进相运行和带线路零起升压要求。

励磁系统电压响应时间上升不大于0.08s；下降不大于0.10s。

励磁系统的延迟时间小于0.02秒。

保证发电机电压静差率±0.5%。

发电机零起升压时，励磁调节器保证发电机电压最大值不大于额定值的110%，振荡次数不超过3次，调节时间不大于10s。

励磁控制系统电压给定阶跃响满足：空载阶跃响应：超调量不大于阶跃量的30%，振荡次数不大于3次，上升时间不大于0.06s，调节时间不大于5s。

在发电机甩额定无功功率时发电机电压最大值不大于额定值的115%。

励磁电压调节器在发电机空载额定电压的10%~110%范围内能进行稳定、平滑地调节。

电压分辨率不大于额定电压值的0.2%。

手动控制能保证发电机励磁电压能在空载额定励磁电压的10%到额定励磁电压的110%进行稳定、平滑调节。

在发电机空载运行状态下，励磁调节器的给定电压调节速度不大于1%额定电压/s；不小于0.3%额定电压/s。

调节器对发电机电压的调差采用无功调差。

调差范围不小于±10%。

调差率的整定在全程内分挡调整。

发电机空载运行时，频率变化1%，发电机端电压波动不大于额定值±0.25%。

在下述厂用电源电压及频率偏差范围内，励磁调节器能够保证长期连续正常工作。

交流380/220V系统，电压偏差范围为额定值的±15％，频率偏差范围为-3～+2％HZ，直流220V系统，电压偏差范围为额定值的-20％～+10％。

交流工作电源短时间内波动范围55％～120％额定值时，励磁调节器能正常工作，并保证强行励磁和快速减磁工作。

3、HWJT-08DS双通道微机控制器为组件加母板结构，整个系统由多个组件构成，根据不同励磁系统要求，可以通过更换或增减组件来构成相适应的系统。

单个通道的微机励磁控制器主要构成部分为：采集板、主机板、接口板、控制电源板（两块：交流输入一块，直流输入一块，但两者间可以互换）、功放电源板（用于可控硅励磁方式：输出为六个可控硅触发脉冲）。

1）模拟信号转换板模拟信号转换板（控制箱外），通过高精度线性变流隔离技术，实现4路三相交流电压，3路三相交流电流的隔离转换。

即：励磁PT、仪表PT：（100 V or 105 V）三相正序Y/Y－12输入；系统PT、同步UT：（100 V or 105 V）三相正序Y/Δ－11输入；定子IF、本套IL、转子IL：（5A）三相正序Y/Y0－12输入。

2）采集板采集板（Analogous Signal Sampling）的主要功能是将励磁调节系统所需的模拟量信号转换成微处理器可以接受的信号，供微处理器处理。

采集板采集的主要量有：励磁PT电压、仪表PT电压、系统PT电压、同步电压、转子电压、定子电流、转子励磁电流（LEM）、转子交流电流、本套励磁电流（LEM）、本套励磁电流（交流）等。

面板上设有6个测孔：CK0励磁PT，CK1仪表PT，CK2系统PT，CK3同步PT，CK4、CK5为0V。

3）接口板接口板（I/O Interface），面板上设有4个按钮：增磁——红色带灯不带锁，减磁——绿色带灯不带锁，手动——红色带灯带锁，灭磁——红色带灯带锁。

该接口组件的主要特点为3.1输入本装置的全部I/O输入包括：13路外接点输入、4路本机插件按钮输入。

4路插件按钮输入如下：增磁、减磁、手动、灭磁。

13路外接点输入如下：开机、关机、并网、风机、#1功率柜（可控硅）/#1正组故障（IGBT）、#2功率柜（可控硅）/#1反组故障、#3功率柜（可控硅）/#2正组故障、#4功率柜（可控硅）/#2反组故障、备用。

3.2 输出所有的异常、故障均为双节点输出包括：公共节点、低频保护、过励限制、误强励、低励限制、灭磁、PT断线、系统故障、通讯故障、备用。

4）主机板（Main Controller）4.1 特点独立的自动、手动控制功能，满足用户各种正常和特殊的励磁控制要求，采用防误双向跟踪技术，实现了备用通道（“自动”、“手动”）全过程跟踪工作通道（“手动”、“自动”）；主机板输出具有一定负载能力的脉冲信号：6相可控硅触发脉冲（或2路正反组PWM脉冲），不仅可控制单套功率回路，也能准确传输多套功率单元的触发控制信号。

4.2 面板设置面板上设有1个按钮、8个发光管，它们分别为：A.按纽：切脉冲——红色带灯带锁带防护盖；B.发光管：运行——闪烁绿色发光管；手动、灭磁、异常、切脉冲、功率柜——红色发光管；通讯I（双套通讯异常）、通讯II（励磁监控单元通讯异常）——红色发光管。

4.3 输入8路模拟量：励磁PT、仪表PT、系统PT、同步UT、转子UL、定子IF、转子IL、双套IL；12路同步测量信号；13路控制信号：增磁——增加给定Ug减磁——减少给定Ug手动——恒定励磁工作方式灭磁——①并网：无效；②解列：给定清零，灭磁开机——①并网：无效；②解列：当UF <30V，Ug置位到设定值或系统PT 电压对应值关机——①并网：自动调节无功输出到零，等发电机解列；②解列：逆变灭磁；③定义为其它功能并网——发电机出口断路器（DL开关）状态风机——功率柜风机状态或功率单元温度状态#1功率柜/#1正组模块故障——功率柜触发、熔断故障/模块触发、烧毁故障#2功率柜/#1反组模块故障——功率柜触发、熔断故障/模块触发、烧毁故障#3功率柜/#2正组模块故障——功率柜触发、熔断故障/模块触发、烧毁故障#4功率柜/#2反组模块故障——功率柜触发、熔断故障/模块触发、烧毁故障备用——备用输入通道4.4 输出4.4.1 6路/2路触发脉冲A相脉冲、B相脉冲、C相脉冲、－A相脉冲、－B相脉冲、－C相脉冲/正组PWM脉冲、反组PWM脉冲4.4.2 8路状态信号低频保护——低频过励磁保护过励限制——转子过热限制过励保护——硬件过励保护、软件过励保护（误强励）低励限制——发电机无功进相、低无功限制断线保护——PT断线保护，（1）励磁PT断线（2）仪表PT断线灭磁状态——逆变灭磁（可控硅励磁）/正组输出为零、反组输出系统故障——（1）系统自检故障（2）风机故障（3）手动控制（4）脉冲切除通讯故障——（1）励磁监控单元通讯（2）双套通讯故障4.4.3 通讯状态信号输出手动控制、灭磁、并网、低频保护、系统电压跟踪、恒励磁（无功）、顶值限制、过励限制、低励限制、励磁PT断线、仪表PT断线、过励保护、风机故障、控制系统故障、双套通讯故障。

5）控制电源板控制电源板的主要功能是将电厂的交流及直流输入电压转换成调节器工作所需的电压，为调节器提供工作电源。

控制电源的面板上设有五个指示灯（红色）和八个测试孔。

指示灯分别指示+5V、两组±12V电源输出的状态，点亮为正常；八个测试孔用于测量+5V、两组±12V电源输出的数值，可用万用表检查。

6）功放电源板对于自并激励磁控制系统，由于其功率单元所需的触发功率较大，因此，微机调节器的脉冲输出需通过一级放大，才能保证功率器件的正常触发，为此需专门设置与工作电源相互隔离的功率放大电源。

功放电源板上设有一个指示灯（红色）、两个测试孔。

指示灯指示+24V功放输出电源输出的状态，点亮为正常；两个测试孔用于测量+24V电源输出的数值，可用万用表检查。

二、HWJT-08DS使用及操作说明一套励磁控制调节系统通常由励磁控制装置和励磁功率装置构成，HWJT-08DS励磁调节控制系统的控制部分由单柜构成，简称为控制柜，其输出用于控制功率输出。

HWJT-08DS微机励磁控制柜由双套微机励磁调节单元、脉冲功放电源和一台工业控制计算机组成。

1．系统介绍1.1调节器及功放电源每套调节器都拥有独立的电量测量和开关量输入、输出单元。

各调节器的电源由两个电源插件提供。

一个插件由直流系统（厂用直流220V、110V）供电，另一插件由励磁变压器经过升降压得到的交流电源供电，两个电源插件都可以满足上述两种电源的输入，可以互换。

该双套电源由一个非自复式开关投切，称其为“KG”；如果KG处于分断状态，则装置失去交流、直流工作电源，调节器完全退出工作。

1.2.1 采集板励磁PT和仪表PT的二次电压监测点。

105V对应3.5V。

1.2.2 接口板“增磁”按钮本套调节器增磁“减磁”按钮本套调节器减磁“手动”按钮本套调节器手动/自动切换“灭磁”按钮本套调节器灭磁1.2.3 脉冲电源板可控硅励磁系统中，其输出电压为24V。

1.2.4 控制电源板该插件输出为对应测孔标示的数值。

1.2.5 主机板1.2.5.1 “切脉冲”按钮当某套调节器的脉冲开关处于“切”位置时，此调节器不输出脉冲信号，但与它并列的另一套不受影响。