励磁系统技术要求

励磁系统技术要求

1.1.1 总的要求

自动励磁调节装置能在-5℃～+45℃环境温度下连续运行；也能在湿度最大的月份下，月平均最大相对湿度为90%，同时该月平均最低温度不高于25℃的环境下连续运行。励磁系统容量能满足发电机最大连续出力和强励要求。

1.1.1.1采用高起始响应的自并励静止励磁系统（采用进口产品，其中励磁变压器采用国产设备）。励磁系统的特性与参数满足电力系统各种运行方式和发电机所有运行条件的要求。

1.1.1.2在强励条件下，励磁电压增长值达到顶值电压和额定电压差值的95%时所需的时间不大于0.05s。

1.1.1.3 当发电机的励磁电压和电流不超过其额定励磁电压和电流的1.1倍时，励磁系统应保证连续运行。

1.1.1.4 励磁系统的短时过载能力超过发电机励磁绕组的短时过载能力，强励倍数不小于2（对应发电机端电压Ue时），允许强励时间不低于20秒。

1.1.1.5 发电机电压控制精度（从空载到满载电压变化）不大于0.5%的额定电压。励磁控制系统暂态增益不少于25倍。

1.1.1.6阶跃响应

（1）对于自并励静止励磁系统，在空载额定电压下，当阶跃量为发电机额定电压的5%时，超调量不大于阶跃量的30%；振荡次数不超过3次，上升时间不大于0.6秒，发电机定子电压的调节时间不大于5秒。发电机额定负载时阶跃响应：阶跃量为发电机额定电压的2%-4%，有功功率振荡次数不大于5次，阻尼比大于0.1，调节时间不大于10S。

（2）发电机零起升压时，自动电压调节器应保证发电机定子电压最大值不大于额定值的110%，振荡次数不超过3次，调节时间不超过10秒。

1.1.1.7 自动电压调节器的调压范围

发电机空载时应在70%～110%额定电压范围内稳定平滑调节整定，电压的分辨率应不大于额定电压的0.2%。手动励磁控制单元应保证发电机励磁电压能在空载额定励磁电压的20%到额定励磁电压的110%进行稳定、平滑地调节。

1.1.1.8 电压频率特性

当发电机空载运行时，频率每变化额定值的±1%，发电机电压变化应不大于额定值的±0.25%。

在发电机空载运行状态下，自动电压调节器的调压速度，不大于1%额定电压/秒；不小于0.3%额定电压/秒。

1.1.1.9 励磁系统电压响应比：对于静态励磁不小于3.5倍/秒。

1.1.1.10 自动电压调节器（AVR）

AVR采用数字微机型，其性能可靠，具有微调节和提高发电机暂态稳定的特性。具有手动和双自动通道，各通道之间相互独立，可随时停运任一通道进行检修。各备用通道可自动跟踪，保证无扰动切换。AVR具备过压保护功能和PID功能，应采用主从运行方式，在故障情况下可实现无扰动切换。AVR留有与DCS的硬接线接口，以便实现控制室内对AVR的远方控制。AVR还应留有足够的通讯接口，以便与DCS和电厂电气监控系统通讯。接口形式和通讯规约应满足通讯要求。

AVR柜可采用自然通风或强迫通风，风机故障时应能保证AVR正常运行。AVR柜应为封闭式，进风口应有空气过滤器，柜体的保护接地和工作接地应分开。

1.1.1.11 AVR至少应设有下列附加单元，不限于下列单元

远方/就地给定装置；过励磁限制；过励磁保护；低励磁限制；低励磁保护；电力系统稳定器（PSS采用加速功率型）；V/Hz限制及保护；功率因数控制器；其他附加单元；AVR遵守EMS规范，满足电磁兼容性的要求。有静电屏蔽和抗干扰技术。

1.1.1.12 励磁系统具备AVC（自动电压控制）功能接口，该接口采用4～20mA模拟量和通

讯接口两种方式，能够接入电力调度中心的AVC系统。

2 调节器运行规程

2.1 运行操作说明

UNITROL-F系列微机AVR装置，有许多指令可以使用就地控制和远方控制。

操作指令及其返回信号

控制指令(按钮或触点) 返回信号指示灯

励磁投入 Excitation ON 励磁投入灯亮

励磁退出 Excitation OFF 励磁退出灯亮

自动模式 AUTO ON 自动模式灯亮

手动模式 MAN ON 手动模式灯亮

增加励磁 RAISE 设定值最大灯

减少励磁 LOWER 设定值最小灯

恒Q/恒Var投入 IMPACT ON 恒Q/恒Var模式灯亮

恒Q/恒Var退出 (IMPACT OFF) 恒Q/恒Var模式灯亮

2.1.1 励磁投入/退出

2.1.1.1 励磁投入按钮起动励磁设备工作，并增加励磁使发电机电压到额定值。

2.1.1.2 励磁退出按钮关断励磁设备，用时使可控硅进入逆变模式，使发电机灭磁。经过

60S后关闭可控硅触发脉冲，如果此时参数RELEASE FCB OFF被设置为YES(1)则该操作同时分断灭磁开关。

2.1.2 自动模式和手动模式

2.1.2.1自动模式是调节发电机端电压恒定，而手动模式是维持励磁电流恒定。这两种运行

模式可以通过自动模式按钮和手动模式按钮相互切换。

2.1.2.2当自动模式运行时出现故障，则自动切换至手动模式运行，只有在故障消除以后才

能切回自动模式运行。为了保证无冲击切换，AVR设有自动跟踪功能，当切换允许灯亮时（READY FOR CHANNEL SELECTION）,切换操作才能保证无冲击。

2.1.2.3手动模式是作为自动模式的备用运行模式，主要在设备调试，维护或故障时使用，

因此需由培训过的操作人员来管理。在手动模式运行时，低励限制和V/HZ限制照样起作用。

2.1.3 恒COS /Var投入/切除

当励磁系统在自动模式且并网运行时，可以投入或切除恒功率因数/恒无功模式，至于哪种模式有效由检修人员改变参数的设置。

2.1.4 增励/减励按钮在自动模式、手动模式、恒功率因数模式、恒无功模式中都可以使用，

用于改变设定点。

2.1.4.1 在自动模式中

增励/减励指令用于调节发电机电压的设定值，空载时可改变发电机端电压，负载时则改变无功功率，当调整达到发电机及其转子的各种限制时，相应的限制会起作用以保护发电机的安全运行。当调整设定值达到设定的上下限时，越限调整则不起作用，同时点亮相应的上限指示灯。

2.1.4.2 在手动模式中

（1）增励/减励指令同样在空载时改变发电机电压，负载时改变无功功率，但运行人员必须保证调整操作不得超过发电机的限制值，因为在自动模式中可用的限制器在手动模式中可能无效，当调整设定值达到设定的上下限时，越限调整将不再起作用，同时点亮相应的上下限指示灯。当发电机主开关打开时，启动励磁调节器，则自动设定励磁电流为空载励磁电流If0 。