紫坪铺水电厂励磁系统综述

【摘要】本文主要介绍了紫坪铺水力发电厂励磁装置的组成性能，对提高电厂自动化水平发挥作用的相关励磁装置的自动功能。
　　【关键词】水电站；励磁系统；调节器；起励；灭磁
　　1 概述
　　紫坪铺水电厂位于距成都60KM的岷江上游。水电厂为地面式厂房，单机单管布置，装有四台水轮发电机组，4台机组的励磁系统均采用了中国广州科学研究院的EXC9000型励磁系统。单元接线，单机容量190MW，总装机容量760MW。发电机出口设有发电机断路器；发电机励磁方式采用静止自并励励磁方式，励磁电源取自发电机出口断路器内侧。调节器为双微机三通道调节器。正常灭磁采用逆变灭磁，事故停机时跳灭磁开关，能量转化到高能氧化锌非线性电阻灭磁吸收。正常时采用残压起励，如失败则启动辅助起励回路。
　　2 励磁系统参数和特性
　　额定励磁电流：1380A
　　额定励磁电压：410V
　　空载励磁电流：I740A
　　空载励磁电压：155V
　　励磁电压响应时间：上升方向不大于0.08S，下降方向不大于0.15S
　　3 励磁系统主要设备
　　3.1 励磁变压器
　　3.2 调节器
　　3.2.1 调节器
　　调节器为双微机三通道调节器，A、B通道为微机通道，C通道为模拟通道。三通道以主从方式工作，正常方式为A通道工作，B通道及C通道自动跟踪A通道。可选择B通道或C通道作为备用通道。当A通道出现故障时，自动切换到备用通道运行，切换无扰动。这三个通道从测量回路到脉冲输出回路完全独立（如下图1所示）。
　　调节规律采用PID4-PSS控制模式；运行方式包括恒发电机机端电压的自动调节、恒发电机转子电流的手动调节、叠加的恒无功调节、叠加的恒功率因数调节。
　　限制功能包括V/f限制、过励限制、欠励限制、定子电流限制、最大磁场电流限制、最小磁场电流限制。
　　监测与保护功能包括PT断线、电源故障、调节器软/硬件故障、脉冲故障等；v/f保护、整流桥故障报警、整流桥内部短路跳闸、整流桥过载跳闸、过
　　流保护等；其它功能包括智能均流、智能封脉冲、软起励、残压起励、有功和无功补偿、调差、系统电压跟踪、通道之间自动跟踪、故障智能检测和自动切换、容错控制（包括开关量和模拟量）、故障录波和故障记录、辅助调试和试验功能等。
　　3.2.2 功率柜
　　（1）我厂配备两台功率柜，采用三相全控整流桥并联输出，整流桥单桥输出能力为2000A，每个桥独立安装在一个功率柜中。当其中一个功率柜退出运行时，可保证发电机在所有运行方式下均能连续运行和强励。
　　（2）功率柜的智能控制
　　在每个功率柜内设计有一套智能控制系统，该系统包括智能检测单元、通讯接口、传感器、LCD显示器、以及相应的输入输出接口电路等。
　　工况显示实现智能化
　　在每个功率柜柜门上，安装了一个带触摸键的LCD显示器，用于显示该功率柜的各种状态及实现相关操作。
　　信息传输实现智能化
　　将现场总线技术用于智能化功率柜，功率柜的开关量信号和模拟量信号均通过现场总线传递到调节柜。
　　风机控制实现智能化
　　当智能控制系统检测到功率柜处于运行状态时，自动启动风机； 当功率柜处于停机或备用状态时，风机自动停转。功率柜的冷却采用双风机冗余，则由智能控制系统控制两台风机以循环主备用方式工作，即本次开机该风机若为主用，则下次开机该风机为备用。主用/备用的选择是自动实现的。当主风机出现故障时，比如风机断相、风压过低等，备用风机自动投入，同时切除主风机。
　　智能化退柜