发电机励磁协议
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发电机主保护及励磁系统说明----805ba59b-6eac-11ec-8e7a-7cb59b590d7d发电机主保护设计发电机是电力系统中最重要的设备之一。
发电机的安全运行对保证电力系统的稳定运行和电能质量起着决定性的作用。
因此,必须为发电机的各种可能的故障和异常运行状态配备完善的继电保护装置。
5.1发电机故障、不正常运行状态及其保护方式5.1.1发电机的故障类型和不正常运行状态发电机的故障类型主要包括:(1)定子绕组相间短路。
(2)定子绕组匝间短路。
(3)定子绕组单相接地。
(4)励磁电路的一个或两个点接地。
发电机的不正常运行状态主要有:(1)励磁电流急剧下降或消失。
(2)外部短路引起定子绕组过电流。
(3)因负载超过发电机额定容量而导致的过载。
(4)转子表面过热。
(5)定子绕组过电压。
5.1.2发电机的保护类型针对上述故障类型和异常运行状态,按规程规定,发电机应装设以下继电保护装置:(1)纵向差动保护。
1MW以上发电机定子绕组及其出线相间短路,应装设纵联差动保护。
(2)定子绕组接地保护。
对于发电机定子绕组直接与母线连接的单相接地故障,当单相接地电流大于或等于5a(不考虑弧绕组的补偿作用)时,应装设动作于跳闸的零序电流保护;当接地电流小于5a时,则装设作用于信号的接地保护。
对于发电机变压器组,容量在100mw以上发电机应装设保护区为100%的定子接地保护;容量在100mw以下的发电机应装设保护区不小于90%的定子接地保护。
(3)定子绕组匝间短路保护。
定子绕组为双星接线,从中性点引出六个端子的发电机,通常装设单元件式横差保护,作为匝间短路保护。
对于中性点只有三个出线端子的大容量发电机匝间短路保护一般采用零序电压型或转子二次谐波电流型保护装置。
(4)发电机外部相间短路保护。
可采用复合电压启动的过电流保护,用于1mw在发电机上方。
(5)定子绕组过负荷保护(本设计不考虑)。
(6)定子绕组过电压保护(本设计不考虑)。
同步发电机的励磁调节模式一、引言同步发电机是发电厂的核心设备之一,其稳定运行对电网的可靠性和稳定性至关重要。
而励磁系统作为同步发电机的重要组成部分,其调节模式对发电机的稳态和动态特性影响深远。
因此,对同步发电机的励磁调节模式进行深入研究,对保障电网的安全稳定运行具有重要意义。
二、同步发电机励磁系统的基本原理同步发电机的励磁系统是通过调节励磁电流来控制发电机的磁通,从而控制发电机的输出电压。
励磁系统通常是由稳压器、励磁电流限制器、励磁电源和励磁绕组等部分组成。
稳压器通过对励磁绕组的励磁电压进行控制,控制发电机的输出电压。
三、同步发电机励磁调节模式的分类同步发电机的励磁调节模式主要包括手动调节、自动调节和自动跟踪调节三种模式。
1.手动调节手动调节模式是指操作人员通过手动调节稳压器的设定值,来控制发电机的输出电压。
这种模式需要操作人员具有一定的经验和技术,并且在实际运行中容易出现误操作,影响发电机的稳定运行。
2.自动调节自动调节模式是通过采用PID控制器控制稳压器,根据发电机的输出电压信号和设定值之间的误差来调节稳压器的设定值,从而实现对发电机输出电压的自动调节。
这种模式能够有效提高发电机的稳态性能,并且可以根据实际需要进行参数优化,提高调节的精度和速度。
3.自动跟踪调节自动跟踪调节模式是在自动调节的基础上,加入了对电网频率和无功功率的跟踪控制。
通过对发电机输出的电压和频率进行跟踪调节,从而实现对电网功率因数的控制,保证发电机在并网运行中能够稳定输出所需要的有功功率和无功功率。
四、同步发电机励磁调节模式的应用实例在实际应用中,不同励磁调节模式会根据具体的运行条件和要求进行选择和应用。
1.在小型发电机组中,一般采用手动调节模式,通过操作人员进行手动调节来控制发电机的输出电压,这种模式操作简单,适用于运行较为稳定的情况。
2.在大型发电厂中,通常采用自动调节模式,通过PID控制器来实现发电机输出电压的自动调节,这种模式能够保证发电机在不同的运行状态下都能够保持稳定的输出电压,并且能够进行参数优化,提高调节的精度和速度。
浅谈同步发电机励磁系统及常见故障分析1. 引言1.1 引言同步发电机励磁系统是电力系统中重要的组成部分,它的作用是保证发电机在运行过程中能够稳定地输出电能。
励磁系统通过控制励磁电流,调节磁场的大小,从而控制发电机的输出电压和电流。
在电力系统中,励磁系统的性能和稳定性直接影响着发电机的运行质量和电力系统的稳定性。
励磁系统的工作原理主要包括励磁电源、励磁系统控制器和励磁变压器三个部分。
励磁电源提供励磁电流,励磁系统控制器监测发电机输出电压和电流,根据设定值控制励磁电流,励磁变压器将励磁电流通过励磁绕组传递到发电机转子上,从而产生磁场。
常见的励磁系统故障包括励磁电源故障、励磁系统控制器故障、励磁变压器故障等。
对于这些故障,需要及时进行诊断和处理,以避免对发电机和电力系统的影响。
励磁系统的维护与管理也是非常重要的,定期检查励磁系统的各个部分,及时发现并解决潜在问题,可以有效地提高励磁系统的可靠性和稳定性。
在日常运行中,要注意励磁系统的参数监测和记录,及时分析励磁系统的工作状态,以确保发电机的正常运行。
结合以上内容,本文将对同步发电机励磁系统及常见故障进行深入分析和讨论。
2. 正文2.1 同步发电机励磁系统介绍同步发电机励磁系统是发电机组关键的部件之一,其主要作用是提供足够的励磁电流,使发电机产生足够的电磁力,保证发电机在额定运行状态下的稳定性和可靠性。
励磁系统的设计和工作原理直接影响到整个发电系统的运行效率和稳定性。
同步发电机励磁系统通常由恒压励磁系统和恒功率因数励磁系统组成。
恒压励磁系统主要通过稳定的励磁电流来维持发电机的电压稳定;恒功率因数励磁系统则根据负载的变化来调节励磁电流,以保持发电机的功率因数在设定值范围内。
在实际运行中,同步发电机励磁系统可能会出现各种故障,如励磁电流异常、励磁电压不稳、励磁系统接地故障等。
这些故障如果得不到及时处理,可能导致发电机的失效甚至损坏。
对励磁系统的常见故障进行分析,并制定相应的故障处理方法至关重要。
第三章发电机机端静态励磁系统同步发电机是将旋转形式的机械功率转换成三相沟通电功率的设备。
为完成这一转换,它本身需要一个直流磁场,产生这个磁场的直流电流称为同步发电机的励磁电流,也称为转子电流。
为同步发电机供给励磁电流的有关设备,即励磁电压的建立、调整和使其电压消逝的有关设备统称为励磁系统。
具有自动掌握与自动调整功能的励磁系统,称为自动调整励磁系统。
励磁系统是发电机的重要组成局部。
它由供给直流励磁的电源局部〔励磁功率单元〕及掌握、调整励磁的调整器〔AVR〕两大局部组成。
励磁功率系统向同步发电机转子励磁绕组供给直流励磁电流。
调整器依据发电机端电压变化掌握励磁功率系统的输出,从而到达调整励磁电流的目的。
依据我国国家标准GB/T7409.1~7409.3-1997“同步电机励磁系统”的规定的定义,同步电机励磁系统是“供给电机磁场电流的装置,包括全部调整与掌握元件,还有磁场放电或灭磁装置以及保护装置。
”第一节对大型发电机励磁系统的要求在电力系统正常运行和事故运行中,同步发电机的励磁系统起着重要的作用。
发电机励磁电流的变化主要影响电网的电压水平和并联运行机组间无功功率的安排。
优良的励磁调整系统不仅可以保证发电机安全运行,供给合格的电能,而且还能改善电力系统稳定条件。
因此,励磁调整系统的任务主要有以下几个方面:1)在正常运行条件下,供给发电机励磁电流,并依据发电机所带负荷的状况,相应地调整励磁电流,以维持发电机端电压在给定水平上。
2)使并联运行的各台同步发电机所带的无功功率得到稳定而合理的安排。
3)增加并入电网运行的同步发电机的阻尼转矩,以提高电力系统的动态稳定性及输电线路的有功功率传输力量。
4)在电力系统发生短路故障造成发电机机端电压严峻下降时,进展强行励磁,将励磁电压快速增升到足够的顶值,以提高电力系统的暂态稳定性。
5)在同步发电机突然解列、甩负荷时,强行减磁,将励磁电流快速减到安全数值,以防止发电机电压过分上升。
发电机的励磁限制与保护的配合整定§1发电机运行功率圆与限制发电机运行功率圆又称“安全运行极限”或“P、Q图”,下面图1为ABB励磁厂家说明书的发电机功功率图,经常用到的三个限制:1)转子发热限制;2)定子发热限制;3)低励限制。
图1 ABB励磁说明书中的发电机功功率图实际发电机的运行功率极限图下图所示:图2 某600MW汽轮机组功率图§1.1转子发热限制§1.1.1同步发电机的相量图同步发电机的电动势相量图如图3所示U E qjδφ图3 同步发电机的电动势相量图对△oab 的每条边分别乘以U /X q ,得功率三角形△OAB ,并以O 点为原点,引入直角坐标系,如图3所示。
从图上可看出有以下关系成立:图4 功率三角形1) φ— OA 与纵轴的夹角即为功率因数角;2)δ— 发电机功角; 3) 直角坐标系的第一象限是发电机的迟相(过励)运行区,第二象限是发电机的进相(欠励)运行区。
4) 发电机机端电压U 保持不变,X d 为发电机同步电抗为常数, BA 的长度正比于发电机电势,也正比于励磁电流I fn 。
以B 点为圆心,以BA 为半径作圆弧,此圆弧即为转子发热极限曲线。
对应图1中的“最大励磁电流限制器”。
运行分析:汽轮发电机额定运行时,定子电流I 与励磁电流均为额定值,一般其额定功率因数cos φ为0.85—0.9。
此时,当欲调整发电机的运行参数,降低其功率因数(φ角增大)时,IB增发无功,励磁电流I会增加,发电机的运行受到转子发热极限的限制。
为了使转子不过热,则需降低定子电流,使发电机沿曲线AD运行,定子绕组未得到充分利用。
反之,欲提高其功率因数( 角减小)时,定子电流会超过额定值,发电机的运行受到定子发热极限的限制,即图1中的“欠励、过励侧定子电流限制器”,又称“定子发热限制”。
§1.1.2 ABB励磁系统最大励磁电流限制器原理限制器有两个限制值:一个是强励顶值电流限制值,另一个是连续运行允许的过热限制值。
发电机自并励励磁工作原理
发电机自并励是指在发电机运行中,通过一定的方法来使发电机的励磁电路自动加上一定的电势,从而使发电机正常运行。
这种方法大大提高了发电机的效率和稳定性,是现代发电行业不可或缺的技术手段。
发电机自并励的工作原理主要是通过发电机中的励磁线圈和旋
转的磁场相互作用来产生电势,从而激励发电机中的电流。
当发电机刚开始运转时,由于没有外部电源的支持,励磁线圈中的电流很小,无法产生足够的磁场来刺激发电机电路中的电流。
此时,需要通过一些方法来产生第一段电流,从而使发电机自动励磁。
一种常见的方法是使用发电机中的残留磁场来产生电势。
当发电机刚开始运转时,磁极上还存在一定的磁场,这个磁场会随着转子的旋转逐渐减小,但并不会完全消失。
此时,如果将励磁线圈接入发电机电路中,就会在励磁线圈中产生一个磁场,这个磁场的方向和残留磁场相反,从而产生了电势。
这个电势可以激励发电机中的电流,使得励磁线圈和发电机电路中的电流逐渐增加,最终达到稳定状态。
另一种方法是使用电源产生起动电流。
在发电机运行之前,可以通过外部电源将直流电流加入励磁线圈中,从而产生一个足够强的磁场,使得发电机电路中的电流开始流动,进而激励发电机的运转。
在发电机达到稳态之后,可以将外部电源断开,发电机会自动维持励磁电流的稳定。
总之,发电机自并励是通过不同的方法来激励发电机电路中的电
流,从而实现发电机的自动励磁。
这种技术可以提高发电机的效率和稳定性,是现代发电行业的重要技术手段之一。
第1篇协议编号: _________签订日期: _________甲方(设备采购方): _________地址: _________联系人: _________联系电话: _________乙方(设备供应商): _________地址: _________联系人: _________联系电话: _________鉴于:1. 甲方根据电力系统运行和发电机组维护的需要,决定采购一套励磁系统。
2. 乙方具备励磁系统研发、制造和销售的能力,愿意为甲方提供励磁系统及其相关服务。
双方经友好协商,达成如下协议:一、设备名称及规格1. 设备名称:________励磁系统2. 设备型号:________3. 设备规格:________4. 设备数量:________套二、技术参数1. 励磁电压:________V2. 励磁电流:________A3. 励磁功率:________kW4. 励磁方式:________5. 励磁响应时间:________ms6. 控制方式:________7. 保护功能:________8. 通信接口:________9. 环境要求:________三、设备质量1. 乙方保证提供的励磁系统设备质量符合国家相关标准和甲方要求。
2. 乙方提供的设备应具有以下质量保证:- 主机设备运行寿命不低于________年;- 控制系统运行寿命不低于________年;- 配件寿命不低于________年。
四、设备交付及验收1. 乙方应按照合同约定的时间、地点、数量和质量交付励磁系统设备。
2. 甲方在收到设备后,应在________天内对设备进行验收。
3. 验收合格后,甲方应在验收报告上签字确认,乙方应提供相应的质量保证书。
五、售后服务1. 乙方应提供设备的安装、调试、操作培训、维护保养等服务。
2. 乙方应在收到甲方报修通知后________小时内响应,并尽快派技术人员到现场处理。
3. 乙方对设备提供的售后服务期限为________年。
.发电机的励磁方式及工作原理同步发电机为了实现能量的转换,需要有一个直流磁场而产生那个磁场的直流电流,称为发电机的励磁电流。
依照励磁电流的供给方式,凡是从其它电源取得励磁电流的发电机,称为他励发电机,从发电机本身取得励磁电源的,则称为自励发电机。
一、发电机取得励磁电流的几种方式一、直流发电机供电的励磁方式:这种励磁方式的发电机具有专用的直流发电机,这种专用的直流发电机称为直流励磁机,励磁机一样与发电机同轴,发电机的励磁绕组通过装在大轴上的滑环及固定电刷从励磁机取得直流电流。
这种励磁方式具有励磁电流独立,工作比较靠得住和减少自用电消耗量等优势,是过去几十年间发电机要紧励磁方式,具有较成熟的运行体会。
缺点是励磁调剂速度较慢,保护工作量大,故在10MW以上的机组中很少采纳。
二、交流励磁机供电的励磁方式代大容量发电机有的采纳交流励磁机提供励磁电流。
交流励磁机也装在发电机大轴上,它输出的交流电流经整流后供给发电机转子励磁,现在,发电机的励磁方式属他励磁方式,又由于采纳静止的整流装置,故又称为他励静止励磁,交流副励磁机提供励磁电流。
交流副励磁性能够是永磁机或是具有自励恒压装置的交流发电机。
为了提高励磁调剂速度,交流励磁机通常采纳100——200HZ的中频发电机,而交流副励磁机则采纳400——500HZ的中频发电机。
这种发电机的直流励磁绕组和三相交流绕组都绕在定子槽内,转子只有齿与槽而没有绕组,像个齿轮,因此,它没有电刷,滑环等转动接触部件,具有工作靠得住,结构简单,制造工艺方便等优势。
缺点是噪音较大,交流电势的谐波分量也较大。
3、无励磁机的励磁方式:在励磁方式中不设置专门的励磁机,而从发电机本身取得励磁电源,经整流后再供给发电机本身励磁,称自励式静止励磁。
自励式静止励磁可分为自并励和自复励两种方式。
自并励方式它通过接在发电机出口的整流变压器取得励磁电流,经整流后供给发电机励磁,这种励磁方式具有结简单,设备少,投资省和保护工作量少等优势。
GDER-2032发电机励磁装置技术说明书杭州杭发发电设备有限公司目录一、概述 (2)二、使用环境 (3)三、装臵主要特点 (3)四、主要功能及技术指标 (3)五、指标参数 (4)六、励磁调节器原理 (4)七、功率单元 (12)八、键盘、显示及操作 (13)九开环试验 (24)十、运行操作 (25)十一、常见故障和处理 (27)十二、包装、交货、搬运、储存和安全规范 (28)十三、铭牌 (29)十四、备品备件 (29)附录一、GDER-2032励磁调节器通讯协议 (29)一、概述同步发电机的励磁装臵一般是由励磁调节器、起励单元、功率单元以及灭磁单元等几部分构成。
励磁调节器的作用就是根据发电机运行状态自动调节功率单元输出的励磁电流,以满足发电机运行的要求。
GDER-2032发电机励磁调节器采用美国TI 公司最新的高速32位DSP 作为核心,配以大规模的可编程逻辑器件CPLD 作为辅助元件,将控制系统基本缩小为一个片上系统,大大提高了系统的可靠性,并具有完善的调节、控制及限制保护功能,计算速度快、抗电磁干扰能力强。
GDER-2032系列励磁装臵正是采用这种先进GDER-2032 微机励磁调节器作为控制核心,它适用于从几千千瓦到几十万千瓦不同类型的同步发电机的励磁系统。
图1-1所示的是发电机自并励系统图,图上所示是双微机励磁装臵,如果是单微机则只有一个GDER-2032调节器。
◆主回路:三相全控桥。
◆励磁电源:经整流变压器取自机端。
◆灭磁方式:正常停机时逆变灭磁;事故情况下采用灭磁开关加线性电阻灭磁。
◆起励方式:残压加它励起励,它励电源是由直流合闸电源供给。
图1-1所示是双微机励磁装臵,如果是单微机则只有一个GDER-2032调节器。
下图是GDER-2032说明,励磁装臵供货时只包括一个励磁变压器,不含励磁用的PT 和CT 。
二、使用环境2.1 海拔高度不超过3000米。
2.2 环境温度:最高温度为+40℃;最低温度为-10℃。
发电机励磁的几种方式一、发电机励磁1、直流发电机供电的励磁方式:这种励磁方式的发电机具有专用的直流发电机,这种专用的直流发电机称为直流励磁机,励磁机一般与发电机同轴,发电机的励磁绕组通过装在大轴上的滑环及固定电刷从励磁机获得直流电流。
这种励磁方式具有励磁电流独立,工作比较可靠和减少自用电消耗量等优点,是过去几十年间发电机主要励磁方式,具有较成熟的运行经验。
缺点是励磁调节速度较慢,维护工作量大,故在10MW以上的机组中很少采用。
2、交流励磁机供电的励磁方式,现代大容量发电机有的采用交流励磁机提供励磁电流。
交流励磁机也装在发电机大轴上,它输出的交流电流经整流后供给发电机转子励磁,此时,发电机的励磁方式属他励磁方式,又由于采用静止的整流装置,故又称为他励静止励磁,交流副励磁机提供励磁电流。
交流副励磁机可以是永磁机或是具有自励恒压装置的交流发电机。
为了提高励磁调节速度,交流励磁机通常采用100——200HZ的中频发电机,而交流副励磁机则采用400——500HZ的中频发电机。
这种发电机的直流励磁绕组和三相交流绕组都绕在定子槽内,转子只有齿与槽而没有绕组,像个齿轮,因此,它没有电刷,滑环等转动接触部件,具有工作可靠,结构简单,制造工艺方便等优点。
缺点是噪音较大,交流电势的谐的几种方式波分量也较大。
3、无励磁机的励磁方式:在励磁方式中不设置专门的励磁机,而从发电机本身取得励磁电源,经整流后再供给发电机本身励磁,称自励式静止励磁。
自励式静止励磁可分为自并励和自复励两种方式。
自并励方式它通过接在发电机出口的整流变压器取得励磁电流,经整流后供给发电机励磁,这种励磁方式具有结简单,设备少,投资省和维护工作量少等优点。
自复励磁方式除没有整流变压外,还设有串联在发电机定子回路的大功率电流互感器。
这种互感器的作用是在发生短路时,给发电机提供较大的励磁电流,以弥补整流变压器输出的不足。
发电机自并励励磁工作原理一、什么是发电机的自并励励磁?自并励励磁(Self-Excitation)是指发电机在工作时,通过其自身的电磁感应和反馈机制产生励磁电流,从而形成稳定的磁场,实现电压的产生和输出。
发电机的自并励励磁工作原理是发电机产生电流的基础和关键过程。
二、自并励励磁的工作原理1. 自励磁原理自励磁原理是指发电机在工作时,由于电磁感应作用产生的感应电动势,经过整流装置后形成直流电流,进而加强磁场,实现自身的励磁。
2. 励磁回路励磁回路是实现自并励励磁的基础结构,包括发电机的励磁绕组、电刷、电枢绕组和整流装置等。
(1)励磁绕组励磁绕组是发电机中用于产生磁场的线圈,通常由直流电流供电。
其位置通常位于电机转子上。
(2)电刷电刷是连接外部电源和励磁绕组的器件,用于将外部电流引入励磁绕组,产生磁场。
(3)电枢绕组电枢绕组是发电机中的输出绕组,根据法拉第电磁感应定律,电枢绕组中的电流会产生磁场。
(4)整流装置整流装置用于将产生的交流电转化为直流电,以实现对励磁绕组的供电。
常见的整流装置包括整流桥和整流子。
3. 自并励励磁的过程当发电机启动后,电机转子开始旋转。
根据电磁感应定律,由磁场变化所产生的感应电动势会导致电枢绕组中产生电流。
该电流通过励磁绕组和电刷,形成励磁电流,进而加强磁场。
加强的磁场又会进一步增大电枢绕组中的感应电动势,形成正反馈,使励磁电流继续增大。
当励磁电流达到一定程度后,磁场强度足够强大,电枢绕组中的感应电动势能够抵消励磁电流产生的电势差。
此时,自并励励磁达到稳定状态,发电机开始产生稳定的电压和电流输出。
三、自并励励磁的优点和应用1. 优点自并励励磁具有以下几个优点:•系统简单:自并励励磁不需要外部的励磁电源,只需要发电机自身产生的电势差即可实现励磁,使系统结构简单、可靠性高。
•节能环保:自并励励磁消除了对外部励磁电源的需求,节省了能源消耗,并且减少了对环境的影响。
•稳定性强:自并励励磁能够根据电枢绕组的输出电压和电流的变化进行自动调节,以保持发电机输出电压的稳定性。
.发电机的励磁方法及工作原理同步发电机为了实现能量的转换,需要有一个直流磁场而产生这个磁场的直流电流,称为发电机的励磁电流。
根据励磁电流的供给方式,凡是从其它电源获得励磁电流的发电机,称为他励发电机,从发电机本身获得励磁电源的,则称为自励发电机。
一、发电机获得励磁电流的几种方式1、直流发电机供电的励磁方式:这种励磁方式的发电机具有专用的直流发电机,这种专用的直流发电机称为直流励磁机,励磁机一般与发电机同轴,发电机的励磁绕组通过装在大轴上的滑环及固定电刷从励磁机获得直流电流。
这种励磁方式具有励磁电流独立,工作比较可靠和减少自用电消耗量等优点,是过去几十年间发电机主要励磁方式,具有较成熟的运行经验。
缺点是励磁调节速度较慢,维护工作量大,故在10MW以上的机组中很少采用。
2、交流励磁机供电的励磁方式代大容量发电机有的采用交流励磁机提供励磁电流。
交流励磁机也装在发电机大轴上,它输出的交流电流经整流后供给发电机转子励磁,此时,发电机的励磁方式属他励磁方式,又由于采用静止的整流装置,故又称为他励静止励磁,交流副励磁机提供励磁电流。
交流副励磁机可以是永磁机或是具有自励恒压装置的交流发电机。
为了提高励磁调节速度,交流励磁机通常采用100——200HZ的中频发电机,而交流副励磁机则采用400——500HZ的中频发电机。
这种发电机的直流励磁绕组和三相交流绕组都绕在定子槽内,转子只有齿与槽而没有绕组,像个齿轮,因此,它没有电刷,滑环等转动接触部件,具有工作可靠,结构简单,制造工艺方便等优点。
缺点是噪音较大,交流电势的谐波分量也较大。
3、无励磁机的励磁方式:在励磁方式中不设置专门的励磁机,而从发电机本身取得励磁电源,经整流后再供给发电机本身励磁,称自励式静止励磁。
自励式静止励磁可分为自并励和自复励两种方式。
自并励方式它通过接在发电机出口的整流变压器取得励磁电流,经整流后供给发电机励磁,这种励磁方式具有结简单,设备少,投资省和维护工作量少等优点。
.发电机的励磁方法及工作原理同步发电机为了实现能量的转换,需要有一个直流磁场而产生这个磁场的直流电流,称为发电机的励磁电流。
根据励磁电流的供给方式,凡是从其它电源获得励磁电流的发电机,称为他励发电机,从发电机本身获得励磁电源的,则称为自励发电机。
一、发电机获得励磁电流的几种方式1、直流发电机供电的励磁方式:这种励磁方式的发电机具有专用的直流发电机,这种专用的直流发电机称为直流励磁机,励磁机一般与发电机同轴,发电机的励磁绕组通过装在大轴上的滑环及固定电刷从励磁机获得直流电流。
这种励磁方式具有励磁电流独立,工作比较可靠和减少自用电消耗量等优点,是过去几十年间发电机主要励磁方式,具有较成熟的运行经验。
缺点是励磁调节速度较慢,维护工作量大,故在10MW以上的机组中很少采用。
2、交流励磁机供电的励磁方式代大容量发电机有的采用交流励磁机提供励磁电流。
交流励磁机也装在发电机大轴上,它输出的交流电流经整流后供给发电机转子励磁,此时,发电机的励磁方式属他励磁方式,又由于采用静止的整流装置,故又称为他励静止励磁,交流副励磁机提供励磁电流。
交流副励磁机可以是永磁机或是具有自励恒压装置的交流发电机。
为了提高励磁调节速度,交流励磁机通常采用100——200HZ的中频发电机,而交流副励磁机则采用400——500HZ的中频发电机。
这种发电机的直流励磁绕组和三相交流绕组都绕在定子槽内,转子只有齿与槽而没有绕组,像个齿轮,因此,它没有电刷,滑环等转动接触部件,具有工作可靠,结构简单,制造工艺方便等优点。
缺点是噪音较大,交流电势的谐波分量也较大。
3、无励磁机的励磁方式:在励磁方式中不设置专门的励磁机,而从发电机本身取得励磁电源,经整流后再供给发电机本身励磁,称自励式静止励磁。
自励式静止励磁可分为自并励和自复励两种方式。
自并励方式它通过接在发电机出口的整流变压器取得励磁电流,经整流后供给发电机励磁,这种励磁方式具有结简单,设备少,投资省和维护工作量少等优点。
XXX有限公司自备电厂1#机1 X350MW汽轮发电机设备技术协议买方:XXXX有限公司卖方:XXXX有限公司二零一三年^一月附件1技术协议总则 工程概况主要技术规范 设计条件 设计制造技术标准 技术要求发电机本体性能要求发电机本体结构和设计要求 发电机本体仪表和控制 随机供应阀门要求 材料安装和检修的要求 性能保证和验收试验 性能保证 性能验收试验 质量保证包装、标志、运输及保管 包装 标志 运输 保管 检验与验收 技术数据表发电机本体参数性能汇总表 励磁系统参数性能汇总表 设计分工1 1.1 1.2 1.3 1.4 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 3 3.1 3.2 4 5 5.1 5.2 5.3 5.4 67 7.1 7.2 8附件2供货范围附件3技术资料及父付进度附件4交货进度附件5设备监造(检验)和性能验收试验附件6价格表附件7技术服务和联络附件8分包商/外购部件情况附件9大件部件情况附件1技术规范1总贝卩本技术规范适用于机的1台350MW汽轮发电机设备及其辅助设备和附件,它提出了设备及其辅助设备和附件的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
买方在本技术规范中提出了最低限度的技术要求,并未规定所有的技术要求和适用的标准,卖方应提供一套满足本技术规范和所列标准要求的高质量产品及其相应服务。
对国家有关安全、环保等强制性标准,必须满足其要求。
卖方须执行本技术规范所列标准,有矛盾时,按较高标准执行。
卖方提供的设备应是成熟可靠、技术先进的产品,且应有两台及以上相同功率发电机设备制造合同及供货业绩。
卖方对供货范围内的发电机成套系统的设备(含辅助系统与设备、附件等)负有全责,即包括分包(或对外采购)的产品。
分包(或对外采购)的产品制造商应事先征得买方的认可。
对于卖方配套的控制装置、仪表设备,卖方提供与ECMS、DCS控制系统的接口并负责与ECMS、DCS控制系统的协调配合,直至接口完备。
中国、深圳西部电厂5、6号机组2*300MW汽轮发电机组励磁系统技术协议中国深圳西部电力有限公司5,6号机组2*300MW汽轮发电机组励磁系统技术协议是由买方中国哈尔滨电机厂有限责任公司,需方深圳西部电力有限公司,设计方中南电力设计院和卖方瑞士ABB 公司就深圳西部电厂2*300MW汽轮发电机组励磁装置技术条件进行认真讨论和协商后签订的技术协议。
技术协议目录1 发电机基本技术参数2励磁系统技术标准3使用环境及条件4励磁系统型式5成套供货范围6励磁系统的基本技术要求7功率整流装置技术要求8 自动电压调节器(AVR)技术要求9灭磁及转子过电压保护10励磁变压器技术要求11 起励回路技术要求12 信号13 备品备件及专用调试维修工具14 励磁系统的试验15 技术文件、图纸16 技术协调、培训和验收17 卖方现场服务18 质量保证期1.发电机基本技术参数:产品型号:QFSN-300-2额定容量S:353MVA额定功率P:300MW最大连续输出功率P MAX:330MW功率因数COSΦ:0.85定子额定电压U:20KV定子额定电流I:10190A额定频率f:50HZ额定转速n:3000r/min额定励磁电压U fN:365V额定励磁电流I fN:2642A空载励磁电压U f0:123.4V空载励磁电流I f0:985.1A瞬变电抗(标幺植)X’d:0.2超瞬变电抗(标幺植)X”d:0.155转子绕组电阻(75℃)R f(75℃):0.1253Ω励磁绕组时间常数T d0’:8.47s短路比(保证值)SCR:≥0.552.励磁系统技术标准:国标GB755-87 <旋转电机基本技术标准>国标GB/T7409.1-7409.3-1997 < 同步电机励磁系统>DL/T650-1998 <大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件>GB1096-1996 电力变压器GB6450-86 干式电力变压器GB/T3859-93 半导体变流器IEC34-16-1(1991)同步电机励磁系统各执行标准如有类似条款,则以高要求者为准。
3使用环境及条件:安装地点:户内海拔高度:<1000M。
地震烈度:7度(按8度设防,水平加速度0.2g)环境温度:+0℃- +40℃日温差:25℃月平均最大相对湿度(25℃):98%4励磁系统型式:采用原装进口ABB自并激静止可控硅整流励磁系统,型号为A5S-0/U231-A3200。
配套设备原装进口。
励磁系统设备应选用防腐、防霉、防潮的湿热带产品,供货厂家应说明采取的相应措施。
励磁系统主要由励磁电源变压器,三相全控桥式整流装置,灭磁及转子过压保护装置,起励装置,微机励磁调节器及独立的手动控制装置组成.所有设备均应装配、接线并装于刚性的、独立的励磁屏内.各屏体防护等级为:调节屏IP54;励磁变屏IP23;功率屏IP31; 灭磁屏IP42。
各台屏内都应装防潮用的加热器和温控器. 屏体的白炽照明灯受控于屏体外门的开启.5.成套供货范围:励磁变压器及温控箱 1套可控硅整流装置 1套微机励磁自动电压调节器(含独立的手动备用通道) 1台灭磁和过电压保护装置 1套起励设备 1套笔记本电脑及调试软件 1套备件 1套协调和设计用图纸文件 6套随机文件及图纸 14套注:除备件和笔记本电脑及调试软件外均按一台机组计.6. 励磁系统基本技术条件:6.1当发电机的励磁电压和电流不超过其额定值的1.1倍时,励磁系统应保证连续运行。
6.2在发电机空载运行情况下,频率每变化±1%,发电机端电压的变化不大于额定值的±0.25%。
6.3当发电机/变压器组高压侧发生对称或不对称短路时,励磁系统应保证正常工作。
励磁系统设备应能经受发电机任何故障和非正常运行冲击而不损坏。
6.4所有与发电机转子绕组在电气上相连的设备:灭磁开关,转子过电压保护和其他电气组件及回路,出厂工频交流耐压电压值均为:3650V;不与转子连接的电气组件,出厂工频交流试验耐压为2000V。
6.5当励磁电流不大于1.1倍额定值时,发电机转子绕组两端所加的整流电压最大瞬时值不应大于转子绕组出厂工频试验电压幅值的30%。
6.6励磁系统设备采用通风设施时应有过滤筛网,能防止外界灰尘,粒子进入。
6.7工作电源波动范围交流电压380 V /220V电源电压波动范围-15%~+10% 频率偏差-6%~+4%直流电压 220V电源电压波动范围-20%~+10%6.8励磁系统强行切除率不大于0.1%.6.9励磁系统强励电压倍数为2.5倍,强励电流倍数为2倍。
允许强励时间不小于20s。
强励电压倍数按发电机机端电压为额定时确定。
6.10发电机空载阶跃响应:阶跃量为发电机额定电压的5%,超调量不大于阶跃量的30%,振荡次数不大于3次,上升时间不大于0.6s,调节时间不大于5s;发电机额定负载时阶跃响应:阶跃量为发电机额定电压的2~4%,有功功率波动次数不大于5次,阻尼比大于0.1,调节时间不大于10s。
6.11用自动励磁调节器使发电机自动零起升压时,发电机电压最大值不大于额定电压的110%,振荡次数不超过3次,调节时间不大于10s。
6.12发电机甩额定无功功率时,发电机电压不超过额定值的115%。
6.13励磁系统应装设电力系统稳定器(PSS),并设置必要的保护和控制电路。
6.14励磁系统应能现场和远方调节,满足计算机监控系统的要求,能够受机组DCS控制,并设置与DCS连接的串行接口和I/O接口。
AVR屏设有就地/远方操作连锁开关,具体的接口设计规约在设计联络会上确认。
6.15励磁系统应设置完整的直流起励装置及灭磁装置。
6.16励磁系统应能通过6KV厂用电,对发电机组进行空载、短路特性试验,供方应提供简洁的接线方案。
7.功率整流装置技术要求:7.1整流接线为三相全控桥,可进行逆变灭磁。
7.2可控硅整流桥并联支路数为3路,当功率整流装置的一个支路退出运行时,应满足1.1倍额定励磁电流连续运行和强励的要求。
7.3可控硅元件不采用串联设计,每个并联支路的均流系数不小于0.85. 7.4每柜交直流侧均设有浪涌吸收措施,抑制尖峰过电压,并采用良好的抑制换相过电压的措施。
7.5整流装置的每个功率元件都设有快速熔断器保护,以便及时切除短路故障电流,并发出熔断信号。
7.6整流装置采用开启式风冷,整流柜应密封,冷风经滤尘器进入,以保持柜内清洁。
强迫风冷整流柜的噪声低于80 dB(A).7.7应有100%备用冷却风机,在风压或风量不足或温度高时备用风机能自动投入。
进出风道的位置应防止排出的热风直接进入进风口。
8.自动励磁调节器(AVR)技术要求:8.1 AVR采用双通道数字式。
8.2各通道自动跟踪无扰动切换。
每个通道功能齐全,都具有独立工作的能力。
同时还设有独立的手动励磁调节单元,手动跟踪自动,切换无扰动。
8.3AVR应具备自诊断功能和检验各部分功能的软件和接口,可方便地修改参数和在线显示,并有事故记录功能。
8.4AVR应有串行通讯口,以便同上位机通讯,接受控制和调节指令,提供励磁系统状态和量值。
AVR还留有与其它控制系统的I/O接口。
8.5AVR应保证能在发电机空载额定电压的70%~110%范围内稳定、平滑地调节,电压的分辨率应不大于额定电压的0.2%。
手动励磁控制单元应保证发电机励磁电压能在空载额定励磁电压的20%到额定励磁电压的110%进行稳定、平滑地调节。
8.6AVR对发电机电压采用无功补偿,无功补偿范围为±10%,整定值应连续可调。
8.7在发电机空载运行状态下,AVR调压速度不大于1%额定电压/S;不小于0.3%额定电压/S。
8.8AVR应具有下列基本功能和限制保护功能:机端电压调节磁场电流调节恒无功调节恒功率因数调节电压/频率比率限制过励限制欠励限制电力系统稳定器(PSS)过励磁保护(瞬时/反时限)PT断线保护无功补偿转子接地保护励磁变低压侧过流保护单相接地保护V/HZ保护及其它附加功能8.9具有二路相互独立的AVR工作电源。
9.灭磁及转子过电压保护:9.1发电机灭磁采用逆变灭磁和交流侧灭磁开关灭磁两种方式。
灭磁装置在发电机正常或故障的情况下能可靠动作灭磁。
9.2灭磁电阻采用碳化硅非线性电阻,非线性电阻的伏安特性的分散性小,容量考虑可能出现的最严重的工况。
9.3发电机转子过电压保护装置应简单可靠,动作电压值应高于强励后灭磁和异步运行时的过电压值,低于出厂试验时转子绕组工频耐压试验幅值的70%,装置动作后应能自动记录、自动恢复,不使发电机停机。
9.4灭磁开关在操作电压额定值的80%时应能可靠合闸,在30%~65%之间应能可靠分闸。
9.5在强励状态下灭磁时发电机转子过电压值不超过4~6倍额定励磁电压值9.6灭磁开关柜内预留安装励磁变压器差动保护CT(三相)的位置。
10.励磁变压器技术要求:10.1励磁变压器采用三相干式变压器,绕组采用Y,d接线,冷却方式为自冷。
环境温度为最高时,容量应满足发电机1.1倍额定励磁电流连续运行和强励的需要。
变压器短路阻抗为6%。
10.2励磁变压器高压侧引出端能够与发电机离相母线分支对应连接,低压侧引出端能够与整流屏交流侧共箱封闭母线对应连接,连接方式由卖方与封闭母线供应商协调。
励磁变压器的耐压水平应不低于主变压器和高压厂用变压器发电机侧的耐压水平。
耐压水平:工频耐压: 55KV冲击耐压: 125/140KV短时耐受电压: 1.3*20 KV 1min1.4*20 KV 5sec10.3励磁变压器高压绕组与低压绕组之间应有静电屏蔽,并引出可靠接地。
10.4励磁变压器设计应充分考虑整流负载电流分量中高次谐波所产生的热量。
10.5励磁变压器应能满足汽轮发电机空载试验时130%额定端电压的要求。
10.6二次额定电压的选择须满足通过6KV厂用电对发电机组进行空载,短路试验的要求。
10.7次级额定电流应满足发电机可能低功率因数运行,按1.1倍额定励磁电流设计。
10.8 应提供变压器温度保护及其信号接口。
10.9励磁变压器采用F级绝缘,温升值按B级绝缘考核。
在变压器内部的适当位置装设电阻测温元件,用于温度检测系统,能就地显示变压器实际运行温度。
并能发出报警信号。
11.起励回路技术要求:11.1采用厂用电220VDC电源起励方式。
11.2起励回路为短时工作制,允许间隔5min通电启动一次。
11.3当发电机电压上升到规定值时,启动回路自动脱开。
启动回路应设逆止二极管。
11.4设“起励”和“起励复归”远方讯号。
12.信号:12.1位置信号发电机灭磁开关分/合位置手动/自动调节位置冷却风机运行/停止状态PSS投入/切除位置功率整流元件的保护动作PSS限制动作励磁变压器低压侧报警12.2故障信号触发脉冲消失过励限制动作强励限制动作欠励限制动作V/HZ限制动作励磁变压器温度过高励磁控制回路电源消失转子绕组过压、过流励磁调节器通道切换起励失败工作电源消失冷却风机故障功率桥支路退出运行转子接地励磁变低压过流PT断线等信号所有保护信号除就地显示外都有两对电气上独立的接点,接在端子上,以便与远方监控设备连接。