飞来峡水电站励磁调节器

浅析某电厂#3机组励磁跳闸停机的原因文章针对某电厂#3机组励磁跳闸停机，浅析其原因。

标签：发电机组；跳闸；停机1 事故背景介绍飞来峡水利枢纽是广东省最大规模的综合型水利枢纽，厂房电站装有4台进口奥地利ELIN公司灯泡贯流式水轮发电机组，总装机容量为140MW；电量经220KV开关站送入省网系统，同时经110KV开关站送入地方电网。

机组调速器和励磁调节器均采用数字式微机调节装置，调节性能稳定可靠，机组操作采用计算机监控系统，实现了少人值班的先进管理模式2012年9月17日23時55分，#3发电机组运行一切正常，监控系统画面突然出现可控硅整流桥1故障报警，此时可控硅整流桥自动由1号切换到2号运行，不久，出现可控硅整流桥2故障报警，接着，监控画面出现励磁系统跳闸信号，机组直接跳出口开关，励磁开关跳开，快关阀动作，电气制动闭锁，机械制动投入，机组直接甩负荷事故停机，值班员现地检查，发现两个整流桥的小开关有红色线出来，意味着熔断器已熔断，事后，经全面检查，发现机组泡头接碳刷的一个接线头脱落，搭在了其附近的另一个碳刷的接线上，造成了短路。

2 事故分析本厂机组的励磁系统核心是奥地利ELIN公司提供的GMR3励磁调节器，该调节器包括电压调节器、触发回路和励磁系统正确运行所需的控制逻辑。

GMR3励磁调节器包括一个主处理器MRB，3个子处理器PrA、B、C，数字模拟量输入输出卡，测量值处理板SAB，调节器主控环为电压调节器，辅控环为励磁电流调节器。

发电机起励时，起励能量取自电站蓄电池，经过隔离二极管，限流电阻，直流接触器供给直流母线。

刚起励时，直流接触器是闭合状态，在约5%额定发电机电压时，可控硅反相器开始运行并且将电压升高至额定电压，当交流母线上励磁电流超过空载时励磁电流的25%时，接触器断开，此时的励磁能量通过励磁变、可控硅整流桥后经碳刷引至发电机转子。

（如图1）可控硅整流器的所有SCR熔断器由微动开关监视，如熔断器熔断开会打开一个插销，该插销带动装于熔断器的上的一个微动开关，再由这个微动开关触发报警跳闸信号。

三峡左岸电站进口励磁调试方案解析，王会霞1，周景丽 2，陈小明1（1、三峡水力发电厂湖北宜昌市 443113；2、中国水利水电第八工程局湖南长沙市 410000）摘要本文介绍了三峡左岸电站进口励磁调试方案，并对其调试步骤进行了解析和总结。

学习和借鉴三峡进口励磁调试方案，有助于规范国内励磁调试方案和提高其技术管理水平。

关键词三峡电厂进口励磁调试方案1 引言长江三峡左岸电站14台700MW水轮发电机组，采用德国西门子THYRIPOL自并励可控硅整流励磁系统，双通道可编程调节器，器件众多，结构复杂，外观漂亮，运行可靠。

对于这种大型进口励磁装置，安装由中方负责，外方专家指导，调试则由外方专家负责，中方协助。

三峡左岸电站THYRIPOL励磁装置，大部分由西门子励磁调试工程师托马斯.库恩先生调试，整个调试工作可以概括为：资料详细全面，工具先进齐全，工作井然有序，记录真实可靠。

总结和解析进口励磁调试方案，有利于我们学习和借鉴国外先进的技术管理经验。

2 调试资料和记录表格THYRIPOL励磁装置调试资料，封面文件和总目录见表一和表二，整个调试项目共有43项，每个项目都有如表三一样的表格，这些文件既是调试方法又是调试记录。

完成一台励磁装置的调试，其调试文件和记录表格总共有100多页，录波图近50份，上述所有数据和励磁软件都有光盘备份。

这些资料整理成册，既方便学习，又方便其它机组励磁调试，是一份非常实用的励磁资料。

表一三峡电厂励磁调试文件封面表二三峡电厂励磁调试项目总目录3 静态调试步骤及其内容解析3．1 励磁变和制动变耐压及绝缘试验(ComEx002、ComEx003)：常规电气试验，主要包括电阻测量，变比和组别试验，耐压试验等，由施工单位完成。

3．2 可控硅模块外观检查：常规检查，主要检查可控硅模块有无破损，有无杂物等情况。

3．3 脉冲变绝缘检查(ComEx005b)：可控硅模块绝缘检查，DC1000V＋30″，试验电压偏低3．4 功率柜4000V交流耐压试验(ComEx004)：功率柜阳极电缆未接，短接三相阳极母排，AC4000V＋1′。

水电站励磁系统的故障及处理水电站励磁系统是水电站的重要组成部分，它起到控制和稳定水轮发电机运行的作用。

然而，励磁系统也存在着一些故障问题，需要及时进行处理。

本文将从故障分析、故障处理和故障预防等方面，对水电站励磁系统的故障及处理进行探讨。

一、故障分析1. 励磁机故障励磁机是励磁系统的核心部件，如果出现故障，会导致整个励磁系统无法正常工作。

故障原因主要有绝缘破损、励磁机线圈短路、励磁电枢烧坏等。

2. 励磁电源故障励磁电源是供给励磁机工作电源的设备，如果出现电源故障，会导致励磁机无法正常工作。

故障原因主要有电源线路故障、电源开关故障等。

3. 励磁调节器故障励磁调节器是控制励磁电流、电压的设备，如果出现调节器故障，会导致励磁电流或电压过高或过低，影响水轮发电机的正常运行。

故障原因主要有调节器元件损坏、调节器控制电路故障等。

二、故障处理1. 励磁机故障处理对于励磁机的故障，首先需要检查励磁机的绝缘情况，如果发现有绝缘破损，需要及时更换绝缘件。

如果是励磁机线圈短路或励磁电枢烧坏的情况，需要进行修复或更换，确保励磁机正常运作。

2. 励磁电源故障处理对于励磁电源的故障，需要检查电源线路是否接触良好，排除线路故障。

如果是电源开关故障，需要检查开关的工作状态，及时进行维修或更换。

同时，还可以考虑备用电源的应用，确保励磁系统的稳定供电。

3. 励磁调节器故障处理对于励磁调节器的故障，需要检查调节器元件和控制电路的工作状态，如有损坏或故障，需要进行修复或更换。

此外，还可以使用备用调节器进行替换，保证励磁电流和电压的稳定控制。

三、故障预防1. 定期检查维护定期对励磁系统进行检查和维护，及时发现和处理潜在故障，确保系统的正常运行。

包括检查励磁机的绝缘情况、检查电源线路的接触状态、检查调节器的工作状态等。

2. 加强培训和技术指导对水电站运维人员进行励磁系统的培训和技术指导，提升其对励磁系统故障处理能力。

增加工作经验和技术水平，能够在故障发生时快速准确地诊断和处理问题。

三峡电厂励磁软件结构框图及其特色分析陈小明，胡先洪，章俊（三峡水力发电厂，湖北宜昌市，443113）摘要本文介绍了三峡左岸电厂SIEMENS励磁调节器硬软件，详细分析了其软件结构框图和主要限制器特性曲线，并探讨国外励磁软件特色。

关键词 SIEMENS，THYRIPOL，SIMADYN-D，STRUC G，IBS，励磁软件。

0 励磁调节器硬软件简介三峡左岸电站的励磁系统采用德国SIEMENS公司生产的THYRIPOL静止式可控硅自并励励磁设备，由11面柜组成，如图1所示，从左到右分别是：调节器柜、辅助控制柜、5屏晶闸管整流柜、2屏灭磁开关柜、过电压保护和灭磁电阻柜、电制动整流柜。

整套系统结构复杂，器件众多，外观漂亮，运行可靠。

图1 THYRIPOL励磁装置SIEMENS THYRIPOL全数字式微机励磁调节器，硬件由两套完全独立的SIMADYN D全数字控制器组成。

每套控制器包括3块32位的CPU 控制板，以及各种数字模拟信号输入及输出接口板，耦合存储模块，扩展模块以及通讯接口模块，所有的模块集成于一个机箱中，组成一个完整的励磁调节通道。

励磁调节器两通道采用热备用的运行方式，同时接受输入控制并执行操作与调节，但只有处于工作状态的通道有输出，并对可控硅进行触发。

当工作通道发生故障时则备用通道自动投入运行，并闭锁故障通道。

通道内部各模块之间以及通道和通道之间实时通信跟踪，并及时上传数据到面板显示屏和监控系统，保证系统无扰动切换。

在整套励磁装置盘面上，只有励磁调节器有两个可操作器件：远方现地切换控制锁和西门子OP2N操作面盘。

励磁调节器编辑软件采用的STRUC G逻辑功能图语言，属于可编程逻辑图语言（组态语言）。

STRUC G是SIEMENS公司专门针对SIMADYN D硬件平台开发的结构化图形语言，主要编辑逻辑功能图，并通过存储卡读写器将软件写入存储卡中。

三峡励磁SIMADYN D有三块CPU板，故需要插入三个程序存储卡。

三峡机组无功调节原理及其运行情况分析陈小明,谢秋华，黄家志（三峡水力发电厂，湖北宜昌市，443113）摘 要：本文简要介绍了三峡励磁调节器及其无功模式原理，描述了三峡机组无功调节环节层次和AVC投退条件。

针对机组运行中出现的两次无功和电压异常现象，进行了定性分析并给出结论和建议。

关键词：水电厂监控系统，励磁调节器，AVC，Q模式，无功闭环调节1．三峡励磁调节器及其无功模式简介三峡电厂采用SIEMENS THYRIPOL微机励磁调节器，硬件由两套完全独立的SIMADYN D 全数字控制器组成，软件由自动电压调节（AVR）、励磁电流调节（ECR）、无功模式（Q模式）、励磁电压调节控制和移相脉冲触发器等组成，其发电机励磁系统及其三个模式的控制结构如图1所示。

在图1中，AVR、ECR、Q三个模式下的外部增减磁通道随控制模式进行相应的切换，其作用是分别改变相应模式的参考值ref。

参考值同测量实际值act进行比较后再进行后续控制。

AVR以发电机机端电压测量值Ugact和其参考值Ugref的差值作为电压控制器的输入，以维持发电机机端电压等于其参考值。

AVR是励磁调节器的基本和主要调节方式。

ECR是以发电机励磁电流测量值Ifact和其参考值Ifref的差值作为电流控制器的输入，以保持励磁电流等于其参考值的方式控制发电机的运行。

AVR和ECR信号经AVR/ECR模式切换逻辑进入励磁电压控制器PI。

励磁电压控制器的放大倍数为1且积分为零。

由于励磁电压的变化快于其它电参数（比如励磁电流）的变化，其负反馈对于稳定励磁电压具有一定作用，因而也被称谓镇定器。

Q模式以发电机无功测量值Qact和其参考值Qref的差值作为脉宽调制模块的输入，当二者相差大于1％时（0.77Mvar），则通过脉宽调制器模块产生脉冲，作为Q模式增减磁命令，增减AVR模式的机端电压参考值使其上升下降，以使在某一范围内的无功功率保持不变。

在此范围内，AVR响应系统电压的变化，并以自动电压调节的方式保持系统的稳定。

励磁调节器在抽水蓄能电站运行中的应用[摘要]励磁系统作为机组的重要辅助设备,其性能直接关系到机组的安全稳定运行,尽管采用的励磁产品和技术都很成熟,但对于现场出现的问题还要根据现场情况具体分析并加以解决,进一步提高设备的可靠性。

上述问题的分析与防范措施对其他电站也有一定的借鉴意义。

【关键词】励磁调节器；问题；原因；故障排除为了提高中小型水电站运行的安全性、可靠性和综合效率,通过对典型水电站可控硅励磁系统技改成效的综合分析,证明了基于PLC技术的可控硅励磁系统能够提高中小型水电站的运行水平,具有较高的推广价值.某抽水蓄能电站共4台150MW机组,每台机组励磁装置包括1个励磁调节柜、3个功率柜、1个灭磁柜。

调节柜内装设2套励磁调节器,互为备用,调节器包含转子电流、功角、磁通、定子电流限制器以及电力系统稳定器(PSS)功能；机组励磁方式为自并励,励磁变与主变低压侧直连,励磁变长期带电运行。

3个功率柜并联运行,构成N-1冗余配置；灭磁柜包含灭磁开关、灭磁电阻以及转子过电压保护装置,灭磁时吸收转子能量,并限制转子电压在安全范围之内。

1、励磁调节器第1个环是具有比例“积分”微分(PID)调节特性的机端电压调节器,第2个环是具有P(I)特性的励磁电流调节器。

此双环结构在各种运行模式下均可达到非常高的控制速度和稳定性。

根据调节器控制方式,其运行模式可分为定子自动电压调节(A VR)模式和转子电流调节(ECR)模式,现地手动操作时自动选择ECR模式。

在A VR模式下,电压调节器和励磁电流调节器均被激活。

定子电压Ug通过电压设定值变量UGSW来控制。

在这种模式下,功率调差和其他限制及PSS功能均被激活。

在ECR模式下,从环(励磁电流控制)根据励磁电流设定值IPSW来控制励磁电流。

为增加可靠性,转子电流调节模式下不激活限制器及PSS功能。

1.1 A VR模式与ECR模式间的切换自动跟踪调节器可以无扰动地完成由一种模式切换至另外一种模式。