红花水电厂励磁系统培训sj安全第一、质量第一、追求卓越2014年06月24日目录一、励磁系统的功能二、励磁系统的工作原理和组成三、励磁系统的调节器原理四、励磁系统的板件功能五、励磁系统的工控机六、励磁系统的其他单元01励磁系统的功能向同步电机的激磁绕组提供用于建立电磁场的直流电流的系统或装置。

通过励磁的调节控制，可以达到以下目的：A、恒发电机电压控制，稳定发电机电压。

B、设置调差率，保证发电机无功功率的合理分配。

C、提高发电机运行的稳定性。

D、通过附加的PSS控制，提高电力系统的稳定性。

02励磁系统的工作原理和组成•由于发电机是根据电磁感应原理发电的，形成的磁场和导体有相对运动时，导体中才能感应出电动势，发电机定子绕组相当于运动的导体，转子相当于磁场。

•发电机转动时，其转子与定子之间存在相对运动。

但发电机的转子由线圈和铁心组成。

对转子的线圈通直流电流电才能产生恒定的磁场。

•直流电是依靠励磁系统来提供。

励磁系统是发电机发出励磁电流加到转子场跟着转动，与定子之间有了相对运动，定子就能感应出电动势，从而发出电来。

•按励磁系统的供电方式：–自励：励磁电源取自发电机本身。

•自并励–自复励–它励：励磁电源不是发电机提供。

•按励磁系统的结构不同分：–旋转励磁系统•直流励磁机励磁系统•交流励磁机励磁系统–常规三机励磁–无刷励磁–静止励磁系统从发电机机端电压源取得功率并使用静止可控硅整流装置的励磁系统，也称电势源静止励磁系统。

优点：1、取消励磁机，发电机的长度缩短，可以减小轴系振动。

2、结构简单，易于掌握，操作使用方便。

3、没有旋转电机部分，维护检修方便。

4、调节速度快，是反应速度最快的快速励磁系统。

5、调节性能优越，通过附加PSS控制可以有效提高电网的稳定性。

6、技术成熟，可靠性高。

7、造价比较低。

自并励静止励磁系统取代直流励磁机和交流励磁机励磁系统是技术发展的必然趋势，目前国内所有的新建水电站和大部分的火电厂都使用自并励静止励磁系统。

励磁系统（EXC9000型）是由励磁调节器、功率整流器、灭磁及转子过压保护回路、起励单元、测量用电压互感器、电流互感器及励磁变压器6个部分组成，其系统原理框图如下图所示。

励磁系统原理图1.全数字化的系统2.各个部分通过现场总线（CAN总线）有机的集成在一起3.采用交流采样技术4.调节器采用PID+PSS调节规律5.智能控制及显示：调节柜、功率柜、灭磁柜均配置智能显示屏03励磁系统的调节器原理1304励磁系统的板件功能17•调节功能：给定值设置、AVR调节器（PID+PSS)、AIR、调差、恒Q/PF控制、软起励、跟踪•限制功能V/F限制、过励限制、欠励限制•其它功能智能封脉冲、调节参数在线修改、容错控制（防增、减磁接点粘连、防并网后误逆变）•数据采集机端PT、CT、系统PT、励磁变副边CTPSS试验信号（V1~V4)•数据计算机端PT、CT、系统PT、励磁变副边CT、电压频率、有功、无功•数据传递将相关数据储存到RAM，供CPU采集•接收对调节器的控制指令增、减磁、开机令、停机令、并网令等•CAN总线通讯将调节器相关数据与显示屏、LOU连接•故障信号输出PT故障、脉冲故障、同步断相•数字式控制信号输出主要功能：•将开关量总线板信号转接至I／O板；•本通道故障检测及自切换控制（EXC900062故障检测芯片实现）；•整流桥投切控制（用于实现智能封脉冲）•同步信号处理及脉冲输出。

手动通道（C通道）：以恒定励磁电流的输出为目的，其给定由一块单片机控制一个12位精度的串行数模转换器得以实现，反馈量为励磁电流。

用线性集成的PID调节电路进行调节，输出控制信号控制移相触发模块进行脉冲触发。

具有通道自动跟踪、1.2倍机端电压限制、空载低频逆变等功能。

开机前自动预置电流给定值为电流下限。

•恒励磁电流调节；•恒控制角控制；（用于它励零升或短路试验，正常运行时退出该功能）•机端电压限制；•数字给定及自动预置；•自动跟踪运行通道；•移相触发及脉冲控制；•故障检测看门狗信号输出到LOU板。

主要功能：•对交流采样电气量实现电气隔离；•对模拟量进行信号调理；•与DSP板连接，将模拟量信号传送到DSP；•与开关量总线板连接，传送IL、UK、R639等信号；•10％Ug电压信号测量（内部开机令信号）；•过励保护信号测量及整定；•预留4路A/D用于试验用途（PSS试验用）。

•实现各种开关量信号转接；•实现脉冲控制，并将调节器的脉冲转接到功率柜；•实现残压起励、切脉冲、功率柜投退、跨接器阻断等功能；•功率柜智能均流给定，用于功率柜闭环均流调节；•与模拟量总线板连接，传送同步电压信号等；•I/O板模拟量输出接口，试验用途；•DC24V电源I、II段检测；•通道切换逻辑电路。

•EXC9000励磁系统的操作核心部件，管理CAN总线的励磁系统状态信息及操作命令，通过CAN总线传输数据及指令，或转换成I／O信号对AVR调节器进行操作。

•非智能部件的状态信号通过接点方式引入LOU，，关键的控制指令如投起励电源、逆变失败分灭磁开关等通过接点方式输出控制。

•可以实现：起励控制、增／减磁操作控制、通道跟踪投切控制、系统电压跟踪投切控制、逆变灭磁失败检测、投切PSS控制等•操作•报警•故障记录•故障追忆•智能化调试按时间的先后顺序自动记录励磁装置最近发生的500个故障，可以方便运行检修人员的故障分析。

故障的历史记录可通过操作翻页按钮来实现翻屏显示。

故障追忆最近出现的500个故障按先入先出的原则,对故障内容及发生时间作了详细记录，不受掉电影响。

•由于智能I/O的可编程性能，通讯规约是灵活多样的，既支持通用的通讯协议（诸如MODBUS、PROFIBUS、CAN总线等），也支持监控系统自定义的通讯协议。

•我院生产的励磁系统可适应任何监控系统DCS（LCU）的通讯规约。

•输出无源空接点信号，适用于监控系统、光字牌、音响告警器、指示灯的控制。

•与智能I/O板结合，通过编程器可以任意编辑输出接点的位置、数量和定义内容，比较灵活。

05励磁系统的工控机32每个功率柜组成部分：1、6个可控硅组件（硅元件、散热器）2、6个快速熔断器3、6个脉冲变压器4、风机及其控制回路5、集中式阻容过压保护单元6、功率柜智能板EXC900K7、脉冲板EXC900M8、液晶显示屏9、测量单元（测温电阻、霍尔变送器、风压继电器等）风道结构•采用半敞开式强迫风冷方式•进风口采用空调滤尘网•硅组件布置采用并联结构–流阻小–无温差–提高停风机输出能力功能：•实现各种状态信号的采集和处理•实现风机的智能控制•和显示屏结合，实现对功率柜状态及数据的显示。

•实现对采集数据的校准•实时传送本柜电流至功放板，实现动态均流。

功能：•实现脉冲功率放大；•实现智能化动态均流；•实现本柜脉冲的投切控制；•退柜时向调节器发出信号。

功能：与功率柜智能板EXC900K结合，实现：•功率柜工况检测智能化；•故障记录与追忆；•风机控制智能化（可以任意选择主备用风机）。

06灭磁回路38•正常停机逆变灭磁；•事故停机跳灭磁开关将能量转移到灭磁电阻进行灭磁；•灭磁电阻：ZnO或者线性电阻。

•1、灭磁柜智能板•2、直流变送器板•3、BOD（过压保护）板•4、灭磁开关•5、灭磁电阻•6、直流变送器•7、厂用电源切换回路•测量励磁电压、励磁电流•计算转子绕组温度•灭磁开关动作计数、BOD动作计数•试验录波•显示灭磁柜运行状况•CAN总线连接功能：•测量励磁电压、电流信号；•将该信号输送至灭磁柜智能板；•接收过压保护动作信号（CT电流信号），实现转子过电压监测；•转子过电压动作后，向调节器及灭磁柜智能板发出动作信号。

07励磁系统的其他单元45组成：•起励电源开关（用于引入起励电源）•起励接触器（用于控制起励回路的投切）•起励二极管（单相半波整流、转子正向电压的阻塞）•限流电阻（限制起励电流的大小）•机端PT（作为AVR的反馈信号；P、Q的计算依据）•机端CT（P、Q的计算依据；定子电流限制，防误逆变）•系统PT（作为网压跟踪的比较信号）•励磁变副边CT（作为AIR的反馈信号；过励限制、强励、过励保护的判断依据）•型式户内环氧浇注干式励磁变压器•组成方式三相变压器或三相变压器组•联结组别Y/ －11•额定容量满足最大长期允许励磁电流下连续运行，并留有裕量。

满足短时强励要求。

•副边电压满足强励倍数的要求。

•绝缘等级F级•绕组温升100K•在绕组内埋置铂电阻温度检测器供监测用，并带有数字式温度指示器，分别引出一对触点用于报警和跳闸。

•励磁变压器配有高低压侧CT。

•励磁变压器原、副边加屏蔽层。

•可根据用户要求加装保护外壳。

谢谢49。