莲花发电厂机组励磁系统改造研究

浅谈水电站励磁系统改造中的问题及对策孟啟亮摘要：随着我国经济的迅速发展与社会化进程的不断加快，人们对水电站建设提出了更高要求，但是部分地区水电站励磁系统存在过于陈旧现象，工作效率较低。

本文基于水电站励磁系统改造必要性、改造中问题及对策展开研究，望能够起到参考作用。

关键词：水电站；励磁系统；改造；问题一、水电站励磁系统概述励磁功率单元与调节器组成了励磁系统。

前者主要作用是提供励磁绕组中可调节直电流，后者作用是根据电力系统与发电机的运行要求，对功率单元的相关励磁电流进行调整。

数字式励磁调节器在国内有广泛的应用，它的优点具体有以下几方面：第一，能够在复杂控制策略中实现励磁控制；第二，持久性强，可以长时间稳定工作；第三，具有较为完备的保护功能，且操作不繁琐。

励磁系统有着漫长的发展历史，第一代是在20世纪中期出现的继电磁型，由正、负极绕组组成的励磁绕组，可以根据电压的高低进行电磁的增减，其机组电压是在一定范围内波动的，因此无法完全稳定地运行；第二代是三机励磁系统，这种系统是由晶体管进行电压性能地调节，这种系统虽较第一代稳定性有所增加，但大功率硅管经常损坏，维护工作量也较大。

随着信息技术地不断发展，在20世纪90年代末出现了可以利用计算机监控地可控硅励磁系统。

励磁系统的每一个部分?都能实现信息智能测试和智能传输、智能控制、智能检测、智能显示。

简单方便操作,具有故障录波、系统诊断帮助、远程诊断、调试软件和故障追忆功能。

现场总线用于励磁系统内部信息交换和进行控制,使隔离器件、柜间接线、端子等大大减少，同时使安装和维护等费用节省，分散控制得到实现，系统运行工艺水平和可靠性得到提高。

这个系统每一个部分都集成在一起,不只是体现在调节器,功率柜和灭磁柜也得到体现。

二、水电站励磁系统改造中存在的问题我国当前大部分水单站励磁系统存在问题，现以某水电厂励磁系统为例进行讨论。

此水电站励磁系统情况如下：水电站1号和2号机组装机的容量为2×3750kw ，水头的长度为12．5m ，水的流量为每秒2 ×37．32m3，发电机的出口电压是6.3kv，运用的是单元接线方式：一机一变。

试析水电厂励磁系统改造中的问题和对策摘要：本文首先从水电厂励磁系统改造的必要性进行入手分析，并通过三点内容对其进行简述；然后对水电厂励磁系统改造中所存在的问题进行探讨；最后针对水电厂励磁系统改造中出现的问题提出具体的解决措施，希望能够给相关的企业和工作人员带来些许借鉴意义，以推动我国水电厂励磁系统改造的进一步发展。

关键词：水电厂；励磁系统；改造自从改革开放以后，我国的经济水平获得了较大的发展，而电力也逐渐的成为了人类生产和生活当中不可或缺的一部分。

基于此，社会各个行业的用电量也在不断的增加，发电厂的组成结构也日益复杂，其运行的模式也变得更加丰富多样。

但在其中仍然存在一些问题亟待解决，方能促进我国电力行业更好的发展。

1.水电厂励磁系统改造的必要性1.1励磁系统的改造是维持电压的重要任务电力系统在国家经济运行中有着至关重要的作用，这也就要求电力系统在运行的过程中必须始终保持着相对的稳定性。

随着社会经济水平的不断发展，当今的电力行业不再被国家或是大企业所垄断，而是被大范围的扩展开来。

对于现今的电力行业来说，电力企业发电的质量水平和安全性能决定着企业自身的发展水平[1]。

也就是说，电力企业想要得到进一步的发展，就必须要不断优化自身企业的内部结构，使得企业的发电质量和效果都能够始终处于同行业的前列水平，并且要保障发电系统的稳定和安全。

励磁改造系统恰恰就可以帮助电力企业更好的实现这一点。

1.2励磁系统对提高发电机的稳定性有重要作用在实际的社会生产和生活当中，电力的使用量是非常大的。

这也就要求水电厂的发电系统可以足够强大，将大量的发电任务承担下来。

以我国的某处水电站为例，它的发电机位置处在电网的最尾端，发电的方式为长线路发电。

所以，就很容易在输送电力的过程当中出现故障，这也就成为了该水电厂所要解决的主要问题之一。

而水电厂若是合理的利用励磁系统就可以完美的解决此问题，从而使得发电机的稳定性得到极大的提高。

其具体的操作原理为：水电厂的电路系统在发生故障后，发电机的电压输出也会随之有明显的下降。

水电站励磁系统的改造与优化【摘要】本文主要探讨了水电站励磁系统的改造与优化问题。

在文章介绍了水电站励磁系统改造的背景和问题意义。

接着在分别介绍了水电站励磁系统的基本原理、现有系统存在的问题、改造方案探讨、优化关键技术以及改造后效果评估。

最后在强调了改造与优化的必要性并展望未来发展方向。

通过本文的研究，可以为水电站励磁系统的改进提供有益的参考与指导，进一步提高水电站的效率和稳定性，推动清洁能源的发展。

【关键词】水电站，励磁系统，改造，优化，基本原理，存在问题，改造方案，技术优化，效果评估，必要性，发展方向。

1. 引言1.1 背景介绍水电站是利用水能转换为电能的重要设施，一直以来都在为人们的生活和生产提供稳定的电力支持。

而水电站励磁系统作为水电站中关键的设备之一，具有着对水轮机的励磁控制、提高系统稳定性和效率的重要作用。

随着社会的不断发展和电力需求的增加，现有水电站励磁系统在满足需求方面逐渐显露出一些问题和不足之处，如励磁系统的效率不高、稳定性差、调节响应慢等等。

这些问题不仅影响了水电站的发电效率，还可能带来安全隐患和经济损失。

对水电站励磁系统进行改造与优化显得尤为必要。

通过优化励磁系统的控制策略和技术手段，可以有效提高励磁系统的效率和稳定性，进而提高整个水电站的发电效率和运行水平。

这对于实现水电站的可持续发展和电力供应的稳定性具有重要意义。

本文将就水电站励磁系统的基本原理、现有问题、改造方案探讨、关键技术和改造后效果进行详细分析和阐述，旨在为水电站励磁系统的改造与优化提供有益参考和借鉴。

1.2 问题意义水电站励磁系统是水电站发电系统中的关键部分，其作用是通过改变励磁电流的大小和相位来控制发电机的电磁场，从而调节发电机的输出电压和电流。

在长期运行过程中，水电站励磁系统也存在一些问题，如励磁电流波动大、励磁电压调节不稳定等，这些问题直接影响到水电站的发电效率和稳定性，甚至可能导致设备损坏和事故发生。

对水电站励磁系统进行改造与优化具有重要的意义。

水电厂励磁系统故障分析及改进措施研究楼望舒发布时间：2021-10-29T08:14:27.212Z 来源：《中国科技人才》2021年第20期作者：楼望舒[导读] 励磁系统主要有调节器，功率单位电流输入回路等部分组成，励磁系统在水电站中的作用较多，比如说能够在发电机空载运行状态下进行调节电压，在发电机运行中能够帮助发电机稳定电压，减少故障和事故的发生。

当水电站中励磁系统发生故障时，能发生警报提醒工作人员，对故障进行处理。

如果故障严重，励磁系统还会自行进行停机保护，直到维护人员将故障处理完才能恢复运行。

浙江仙居抽水蓄能有限公司浙江杭州 310000摘要：励磁系统主要有调节器，功率单位电流输入回路等部分组成，励磁系统在水电站中的作用较多，比如说能够在发电机空载运行状态下进行调节电压，在发电机运行中能够帮助发电机稳定电压，减少故障和事故的发生。

当水电站中励磁系统发生故障时，能发生警报提醒工作人员，对故障进行处理。

如果故障严重，励磁系统还会自行进行停机保护，直到维护人员将故障处理完才能恢复运行。

关键词：水电厂；励磁系统；故障分析；改进措施1水电厂励磁系统分析励磁系统对电力系统的作用集中体现在三个方面。

首先，励磁系统能保证发电机或其他控制点的电压在给定水平上，即通过交流同步采样数据，对励磁电流进行调整（增加/减少）从而保证发电机维持特定电压水平。

其次，励磁系统能对并联运行机组无功功率进行合理分配。

励磁系统产生的励磁电流和发电机输出的无功率具有较强的关联性，主要表现在：发电机的调差特性决定发电机之间承担无功率的大小，即调差系数是反映无功电流和发电机机端电压之间的比例关系。

励磁系统中的调节器能够通过改变调差系数来合理分配机组间的无功功率。

最后，励磁系统能提高电力系统的静态稳定性、暂态稳定性和动态稳定性。

电力系统在运行过程中的瞬时性小干扰和大干扰，会对电力系统的稳定性产生威胁，具体表现在：小干扰消失后系统无法恢复到原始运行状态的静态不稳定；大干扰导致第一或第二振荡周期失步的暂态不稳定，或导致振幅不断增长的振荡而失步的动态不稳定。

********电热有限责任公司****发电机励磁系统改造施工方案编制：初审：审核：批准：****************有限责任公司2015.09.05**********发电机机励磁系统施工方案一、编制目的本次改造工程为*****机组励磁系统改造工程，*****机原励磁方式为自并励励磁方式，本次改造工程不改变励磁方式，励磁变沿用原设备，改造范围包换励磁调节器柜、功率柜、灭磁柜，励磁系统与励磁变、发电机之间的连接保留现有连接。

为保证本次施工过程中的安全和质量，特编制此方案。

二、组织结构施工负责人：施工组人员：施工安全监护人：施工技术监督人：电厂安全监护人：电厂技术监督人：总指挥：三、编制依据及标准规范3.1编制依据3.1.1 本施工方案按照工程施工现场的具体情况和技术的要求编制。

在人员、机械、材料调配、质量要求、进度安排等方面统一部署的原则下，进行施工方案的编制。

3.1.2 严格执行国家现行《建筑安装工程质量验收统一规范》，国家、行业、地方强制性标准规范的要求。

3.1.3 根据本工程设计特点、功能要求，本着对业主资金合理利用，对工程质量的高度责任感，我们的编制原则是“经济、合理、优质、高效”。

3.1.4 本方案的编制，由公司组织项目经理、项目技术负责人、业内技术、质量、安全员等有关人员，共同研究、商讨、编制。

根据本工程特点，力求施工重点突出，实施性强。

依据电力施工：GB50026 《工程测量规范》3.2 标准规范热力站#1、2机励磁系统改造工程的设计、制造、安装、试验等必须遵守下列最新的标准，但不仅限于下列标准。

GB3797-89--电控设备第二部分GB/T3859-93--半导体变流器GB4064-83--电气设备安全设计导则GB4208-93--外壳防护等级（IP代码）GB6162-85--静态继电器及保护装臵的电气干扰试验GB/T7064-2002--透平型同步发电机技术要求DL/T843-2010--大型汽轮发电机励磁系统技术条件GB/T7409--同步电机励磁系统GB13926-92--工业过程测量和控制装臵的电磁兼容性GB14285-93--继电保护和安全自动装臵技术规程GB/T14598.9-1995--量度继电器和保护装臵的电气干扰试验GB50150-91--电气装臵安装工程JB/T7828-1995--继电器及其装臵包装储运技术条件DL/T596-1996--电力设备预防性试验规程四、施工准备4.1技术准备4.1.1组织技术人员和施工人员熟悉技术方案和施工方案，严格按照项目部的要求，认真做好技术方案和施工方案交底工作，做好技术交底及记录。

关于某发电厂 UN5000到 UN6000的励磁控制系统升级探讨摘要：水电厂的励磁系统，作为维持电力供应稳定的重点系统方式，可有效规避电力系统运行中的常见风险，解决很多水电厂抗干扰能力不足，维修流程过于繁琐的现状，基于此，本文通过对瑞士ABB生产的unitrol5000励磁系统进行深入研究，明确其应用优点和未来的优化方向，以期为系统改造提供参考信息，提升系统的整体工作效率。

关键词：水电厂；励磁系统；改造前言：本研究中采用ABB UN5000励磁系统作为研究对象，改系统作为一款在国内外的主流产品，得到国内外用户的认可，产品的可靠性、服务的即时性也在我厂有良好的体现，由于厂家建议的控制系统的寿命为10年，系统设计寿命为20年，可控硅的寿命在30年以上，因此可以优先考虑系统全设计寿命周期内的有效利用，使用最优惠的费用延续励磁系统的品质，保证我厂的长期可靠运行。

1项目背景本研究以瑞士ABB生产的UNITROL5000励磁系统作为研究对象，分析UN5000到UN6000的控制系统升级方案。

ABB新型励磁系统UN6000在国外2009年开始正式投运，在国内2011年开始投运，投运效果良好。

在国内的首个项目上海临港4台400MW燃机，每天的起停机工况要求下能保证无故障顺利起停；在百万机组和核电上有非常可靠的使用业绩，如：张家港沙洲、江苏新海；江苏句容、国电泰州、华润苍南、三门核电、田湾核电、昌江核电、福清核电和海阳核电等；2013年6月，内蒙古托克托电厂成为国内第一个将励磁系统控制系统由UN5000升级为UN6000的厂家，投运至今可靠运行。

截止到目前，全国已经有50多台套的UN5000系统成功升级为UN6000系统。

UN6000新型的控制器AC 800PEC是一款模块化高速控制系统，其性能具有多样化特点，借助数字处理模块，可以合理管控运行空间，提高控制稳定性，促使连接准确，回路通畅。

另外，控制器的完美封装和光纤连接保证了系统的抗干扰性能。

浅谈水电站励磁系统改造中的问题及对策摘要在电力系统运行中，励磁系统具有着十分重要的作用。

在本文中，将就水电站励磁系统改造中的问题及对策进行一定的研究。

关键词：水电站；励磁系统改造；问题；对策；1 引言随着我国电力需求的加大，电压以及电网等级的提升，电力系统也具有了更加复杂的特点。

在电力系统运行中，励磁系统具有着十分重要的意义，需要做好其存在问题的把握与应对。

2 励磁改造存在问题在励磁改造中，可能存在的问题有：第一，设备老化，仅仅在指示灯以及面板仪表上对调节器的运行参数进行反映，在表现上存在着不够直观以及准确的特征。

同时，在面板上具有的元器件数量较多，不仅不便于进行按钮操作，且励磁系统也具有着技术落后以及应用不稳定的情况，不能够对备品备件进行保证；第二，整流单元可控硅性能老化严重，并因此使电阻出现发热情况，在具体开展试验中，过于对外接设备存在依赖，并因此带来了较大的试验难度。

如在某电站中，其励磁使用的为三相干式变，整流桥为两桥并联，其中，灭磁系统由非线性电阻以及快速断路器组成，以强迫风冷进行冷却。

对于该种情况来说，虽然能够对机组以及系统的运行需求进行满足，但同样也存在着一定的安全隐患：首先，励磁调节器的抗干扰能力较弱，经常对错误信号进行发出，如转子温度过高以及机组误跳等。

同时，因系统建设时技术水平的限制，调节器在相关软硬件方面的等级较低，不仅在维护方面存在着较大的不便，且将存在较大的无功调节波动以及电压。

其次，功率柜设计较为复杂，因此使回路具有更大的复杂程度以及维修量，且在两柜并联运行的情况下，在没有均流措施的情况下在对两柜输出电流差进行增大的同时威胁到机组运行安全。

最后，灭磁通流以及电阻容量偏小，在短路以及强励情况下存在被烧毁的隐患。

3 改造对策3.1 新型调节器更换在励磁系统改造中，对新型调节器进行更换是一种有效的方式。

对于EXC9000型号励磁调节器来说，其由自动以及手动调节通道组成，具有着以下特点：第一，其具有微机、模拟通道结构以及相互备用，能够在通过备用通道对自动跟踪进行实现的同时对自动无扰动切换进行实现，能够使系统在故障情况发生后保障调节器的稳定运行；第二，具有组态灵活的特征，为PSS+PDD调节，以此在对低频振荡情况进行有效遏制的同时提升系统输送能力；第三，调节器通过CPU、贴装工艺以及无风扇结构的应用在电路表面进行安装，不仅能够以此使程序在运行中具有更好的可靠性，且能够获得更强的抗干扰能力以及采集计算能力；第四，在现场总线互联，以此在对整个系统数字化水平进行提升的同时对分层分布控制目标进行了实现，更有利于维护工作的开展。

水电站励磁系统改造探讨摘要：励磁系统是同步发电机的重要配套装置,其对于改善电力系统运行的安全性和稳定性,保证电源质量具有重要意义。

旧设备的励磁系统运行效率低，容易发生停机故障。

本文主要对水电站的励磁系统的改造进行探讨，以供借鉴参考。

关键词：水电站；励磁系统；技术改造水电站发电机励磁系统作为水电站中水轮发电机的一个重要组成部分，它承担着向发电机转子提供励磁电流的重要功能，因此励磁系统的性能好坏直接影响整个水电站的运行状况。

随着电力系统的发展，对电力系统运行稳定性和机组运行可靠性提出了更高要求，迫切需要性能优、功能多和可靠性高的励磁系统，以满足电力系统稳定及综合自动化的要求。

同时，近年来计算机监控技术在水电站中得到了广泛的应用，使得微机励磁装置也迅速在水电站中得到了推广。

励磁调节器是发电机中极其重要的一部分。

性能优的励磁控制器可以保证同步发电机运行的可靠性与稳定性。

在正常运行时，励磁调节器供给发电机励磁电流，并根据发电机负载的变化作相应调整，以维持发电机机端电压或电网中某一点电压在给定水平上。

当发电机突然甩负荷时，它实行强行减磁以限制机端电压，使其不会过度升高。

此外，当几台发电机并列运行时，通过励磁控制器的作用可使无功功率在机组间得到稳定和合理的分配。

为了实现上述功能，微机励磁调节器必须具备以下相应的硬件结构和软件设置。

一般微机励磁调节器的工作原理如下图1所示。

图1励磁系统框图某水电站建成较早，生产设备相对落后，尤其是水电站核心部件之一的励磁系统比较落后。

因此，对励磁系统进行技术改造，使老电站焕发新生很有必要。

下文对水电站的技术改造进行回顾总结与展望思考。

1、水电站励磁系统技术改造的必要性水电站l#、2#机组装机容量2×3750kW，设计水头为12.5m，设计流量为2×37.32 m3/s。

发电机出口电压为6.3 kV，采用一机一变的单元接线方式，lx, 2#发电机组各与一台5000 kV A双绕组电力变压器接成单元接线，3#发电机组与一台1 250 kV A双绕组电力变压器接成单元接线。