水轮发电机电气制动系统地设计.

基于PLC控制的水轮机电气制动系统设计研发陈超【摘要】水轮机电器制动的方式，一般是用机械形式的制动方式，这种制动方式具有运行安全性高，运行便捷，运用范围广泛的优点，同时能对推力瓦油膜具有保护的作用，机械形式制动的方式，能够针对水轮机进行制动，还可以顶转子，因此机械制动具有双重功效，但是这样的制动方式也具有一定的缺点，比如制动器制动块的磨损现象比较严重。

【期刊名称】《电子制作》【年(卷),期】2015(000)014【总页数】1页(P24-24)【关键词】PLC控制;水轮机;电气制动系统;设计研发【作者】陈超【作者单位】四川省宜宾市丝丽雅集团 644002【正文语种】中文通过对水轮机电气制动系统的的工作原理以及运行方式的概括，分析制动系统的设计研发，为了保证电气制动系统的可靠性，就要在PLC的基础上以及控制回路的基础上采取有效的措施，通过对电气制动系统的改造，实现电气制动系统的运行可靠性。

水轮机发电机组的制动方式主要是通过机械形式，虽然通过机械形式具有很大的优点，但机械形式的制动方式也存在一定的缺点。

制动器制动块磨损严重，制动中产生的粉末进入转子磁轭以及定子铁心的通风口，长年累月的积累就会减少通风口的通风面积，从而影响制动系统的制冷效果，导致定子升温，粉末回四处弥漫，阻碍散热，从而增加了检修人员的工作量，在电气制动的过程中，制动的表面温度也会急剧升高，从而出现龟裂。

由于机械形式的制动方式具有一定的缺点，目前普遍运用的是电气制动的停机技术。

电制动具有较大的制动力，停机的时间较短，不会对环境造成污染，同时制度投入的转速不受限制。

采用电制动在水轮发电机组系统接线上具有一定的局限性，而且当机组内部出现故障的时候，电制动就不能投入运用。

2.1 电气制动系统的原理当水轮机发电组与系统解列后，发电机会出现灭磁现象，机组在转子风阻力矩以及轴承摩擦力矩的作用下，转速降低，在达到一定的数值以后，发电机定子绕组的制动短路开关短接，重新给机组的转子绕组恒定的励磁电流，这样定子线圈就会产生强大的电流，根据电枢反应的原理，直轴分量体现的方式为去磁和加磁，方向与原来的转速方向是相反的，量值为：Tet=I2F×Xd2RS/（R2+S2X2d）。

水轮发电机电气制动技术导则导言：水轮发电机电气制动技术是水力发电系统中重要的一环，它能够确保水轮发电机在运行中的安全和稳定。

本文将从水轮发电机电气制动技术的原理、应用和发展趋势等方面进行阐述，以期为相关领域的从业人员提供一些参考和指导。

一、原理水轮发电机电气制动技术是通过电气方法对水轮发电机进行制动，使其在停机或紧急情况下迅速停止运转。

其原理主要包括电磁制动、电阻制动和电流反馈制动等几种形式。

其中，电磁制动是通过施加电磁力矩使发电机停转，电阻制动是通过调节外接电阻使电机减速停转，电流反馈制动则是通过改变电机的励磁电流来实现制动。

二、应用水轮发电机电气制动技术广泛应用于水力发电站、水泵站和水轮机等领域。

在水力发电站中，电气制动技术能够有效地控制水轮发电机的启停和运行状态，提高发电效率和运行安全性。

在水泵站中，电气制动技术能够保护水轮机和水泵设备，并确保其正常运行。

此外，水轮发电机电气制动技术还被应用于其他水力设备中，如水轮机、水泵等。

三、发展趋势随着科技的不断发展，水轮发电机电气制动技术也在不断演进。

未来的发展趋势主要体现在以下几个方面：1. 自动化控制：水轮发电机电气制动技术将更加智能化和自动化，实现对发电机的自动监测和控制，提高运行的安全性和可靠性。

2. 节能环保：发展绿色环保的制动技术，减少能源的消耗和环境的污染，提高系统的能效和可持续发展能力。

3. 高性能材料应用：采用新型高性能材料，提高制动器的耐磨损性和耐高温性能，延长设备的使用寿命。

4. 故障预警与维护：引入先进的故障诊断技术和维护管理系统，实现对水轮发电机电气制动系统的故障预警和及时维护，提高设备的可靠性和可用性。

结语：水轮发电机电气制动技术是水力发电系统中不可或缺的一部分，它对于保证水轮发电机的安全运行具有重要意义。

本文从原理、应用和发展趋势等方面对水轮发电机电气制动技术进行了阐述。

随着技术的不断进步，相信这一技术将在未来发展中发挥更加重要的作用，为水力发电系统的安全和可靠运行提供更好的保障。

水轮发电机组控制系统设计5篇水轮发电机主保护配置方案设计论文水轮发电机组控制系统设计摘要：水力发电的实现离不开一种重要装备――水轮发电机组，因此，安装水轮发电机组在水力发电工程中具有非常重要的作用。

在水轮发电机组的安装过程中，要根据相关的安装实例、经验和设备安装使用说明书，主要进行动态控制，还要跟踪关键部位、重要工序的安装。

安装完成后要进行必要的检修，以确保机组的正常运行。

关键词发电机水轮发电机控制系统设计机电水轮发电机组控制系统设计:水轮发电机主保护配置方案设计论文1引出两个中性点情况下的主保护方案1.1分支组合方式的选择根据柘溪发电站的4个并联分支的基本情况，本文主要考虑的是12-34、13-24以及14-23这三种分支的组合形式。

1.2横差保护分析在仿真实验的过程中，我们对各种分支情况下的零序横差、裂相横差以及这两种横差保护相互联合作用时候的保护效果进行了统计整理，在实验的过程中，将零序横差的保护选择为0.04IN，并将其作为动作门槛，裂相横差的保护采用比率的制动特性，，差动的门槛选择为0.2IN，斜率为0.3。

根据我们对零序横差以及裂相横差的保护可动作的故障数统计结果分析，我们可以看出柘溪的横差保护具有如下特点：a.两种横差保护对同相异分支的故障动作的反映灵敏度均不高，个别的分支的动作数目可以达到18种，这主要是由于同相异分支短路的匝差太小，大部分不超过1匝所造成的。

b.同相异分支的短路故障的保护效果显示相隔的分支组合要强于其他的组合情况，而这主要是因为同相异分支的短路现象只能够发生在相邻的分支之间，比如第二分支只能够与第一或者是第三分支发生同相异分支形式的短路故障，所以采用分支相隔的组合方式具有比相邻分支组合更强的保护效果。

c.无论是零序的横差还是裂相的横差对于异相的短路故障均具有较高的反映灵敏度，这也是因为同相同分支之间的短路匝差比较小的缘故。

所以柘溪水力发电站在今后的发展过程中需要不断的加强对同相同分支以及同相异分支的短路故障的保护力度。

水轮发电机组电气制动技术分析康明斯发电机组/电力自动化设备水轮发电机组电气制动技术分析徐青山\乐秀笈，陈俊2，张欣3（1.河海大学电气工程学院，江苏南京210098；2.东南大学电气工程系，江苏南京210096；3.江苏省电网调度通信中心，江苏南京210024）有制动力矩大、停机速度快、清洁无污染，但随着当前推力轴瓦的较大改善，机械制动也日趋成为可能。

就新形势下水轮发电机组采用电气制动技术中存在的一些问题，如加装电气制动装置带来资金、场地的困难，以及在已安装电气制动的机组上实际运行所暴露出的制动电流过大，投入时间间隔过短等缺陷提出了将电气制动与励磁系统结合、电气制动与机械制动混合制动的改良措施。

312：A文章编号：1006― EleetroniePublishfebu笔者建议如果目刖机组的机械制动性能良20世纪80年代后期开始，电气制动技术己经逐步替代机械制动在大中型水电机组中得到广泛的应用。

然而随着机械制造技术的提高与完善，机组推力轴瓦材料己经得到了极大的改进，机械制动的不足正逐步得到改善；相反，对于己安装电气制动装置的机组在实际中暴露出种种缺陷，要加电气制动设备而出现的资金、屏柜布置上的困难等，使电气制动的应用受到影响。

因此在新的形势下如何认识电气制动的作用，以及对现行的不足采取怎样的对策，很有必要予以进一步的研究。

1对电气制动的再认识1.1电气制动的基本原理与理论当水轮发电机与电力系统解列后，机组进入停机过程。

由于机组的转动部件具有较大的惯性，机组在短时间内不能停止运转。

但机组轴承是不允许机组较长时间处于低速运转状态的，这是因为机组推力轴承轴瓦的油膜形成与机组的转速有关，机组在低速下旋转会导致油膜的破坏继而出现干摩擦，而烧毁轴瓦。

电气制动的工作原理是基于同步电机的电枢反应。

当机组与电网解列，发电机转子灭磁后，使定子三相短路，同时给发电机加励磁电流，使它产生一个方向与机组惯性力矩的方向相反，具有强大制动作用的电磁力矩。

电气制动技术在水轮发电机组中的应用摘要：当前，水力发电是一种主要的电力生产方式，而在水利发电中，电机是主要的动力设备，传统的发电机组在停机的过程中采用机械制动，但是往往需要耗费一定的时长，不能快速停机，导致电机组推力瓦烧坏，因此，要缩短水轮发电机的停机时间，必须要进一步优化制动系统设计。

而电气制动就是一种有效的快速制动方法，本文就此展开研究。

关键词：水轮发电机组；电气制动技术；应用1引言电气制动系统在水轮发电机组中获得了极大的应用。

因为电气制动具有启动，停机迅速，方便操作等有利条件，所以在电网系统中起着不可忽视的作用。

在此过程中着肩负对调峰、调频及事故备用的重大作用。

由于水轮发电机组在停机过程中，惰性时间太长，所以要极大解决缩短惰性时间以及避免可能由于制动方面的问题带来的后果，电气制动系统在水轮发电机组中的应用得到了极大的发展。

2电气制动系统原理和结构2.1电力制动系统工作原理机组电制动是利用电磁感应产生电磁力的原理实现的。

在机组转速位额定转速50%-60%时，投入电制动，这时发电机励磁变压器断开，由制动变接入开关闭和，制动变压器取自直流电，在进行整流器整流成交流电流，然后再励磁通入发电机，再将发电机转子三相出线进行短路，这时发电机转子产生一个与原来旋转方向相反的反向力矩，让机组加速停机，在机组转速达到20%-30%左右时，再投入机械制动，最后让机组完全停下。

2.2电气制动系统结构在水轮发电机的电气制动系统中，制动装置中的相关组成包括有电源开关、励磁变压器、直流开关、交流开关、断开接触器、可编程控制器、三零仪、不间断电源以及全波整流桥等。

在这个电气制动系统中，可编程控制器是其主要的核心部分。

电气制动装置中设置了三种不同的工作方式，包括电气制动、机械制动以及机电混合制动。

在水轮发电机组常规的工作模式中，发电机组处于运营状态时，先进行电气制动操作，假使存在导水叶漏水的问题或者是其他情况导致的停机时长过大，会采用机电混合制动的模式进行制动，加上电气制动系统在应用中，如水轮发电机组出现电气故障无法操作，则启动机械制动的功能，达到连续制动的目标。