《電廠勵磁系統(tǒng)培訓(xùn)》PPT課件

1、,1,.,勵磁系統(tǒng)的基本概念及其作用:,1、基本概念 眾所周知，勵磁系統(tǒng)的主要任務(wù)是向發(fā)電機(jī)的勵磁繞組提供一個可調(diào)的直流電流，以滿 足發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行的需要。對同步發(fā)電機(jī)的勵磁進(jìn)行控制，是對發(fā)電機(jī)運(yùn)行進(jìn)行控制的主要 手段之一。,2,.,2、勵磁系統(tǒng)的作用, 維持發(fā)電機(jī)的端電壓 控制無功功率的分配 提高同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的穩(wěn)定性(穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)、動態(tài)),3,.,勵磁方式介紹：,1、二機(jī)勵磁系統(tǒng),4,.,2、自并勵系統(tǒng),5,.,自并激勵磁系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：,自并激勵磁系統(tǒng)又叫靜止勵磁系統(tǒng)。這種勵磁系統(tǒng)的特點(diǎn)是： （1）無主、副勵磁機(jī)，勵磁電源取自發(fā)電機(jī)機(jī)端，經(jīng)整流變壓器及可控硅整流器供給發(fā)電機(jī)勵磁繞組勵磁；

2、（2）無旋轉(zhuǎn)部件，結(jié)構(gòu)簡單，軸系短，軸承座少； （3）勵磁回路中有滑環(huán)、炭刷、滅磁裝置，響應(yīng)速度快； （4）可以提供較大的勵磁功率。 這種勵磁方式國內(nèi)外大中型水電機(jī)組普遍采用。,6,.,采用自并激勵磁系統(tǒng)有以下的優(yōu)點(diǎn)：,1、縮短機(jī)組軸系長度，減少軸承座從而可以降低軸和軸承座的振動值，提高機(jī)組安全運(yùn)行水平。 2、可減少勵磁系統(tǒng)故障，提高可靠性，自并勵系統(tǒng)取消拉主、副勵磁機(jī)、整流裝置等旋轉(zhuǎn)部件。根據(jù)有關(guān)部門的統(tǒng)計(jì)，1984-1988 年大型汽輪發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)事故中，旋轉(zhuǎn)部件事故占勵磁系統(tǒng)事故的28.29，而功率整流器的事故僅為7.6，這表明自并勵系統(tǒng)的工作可靠性比有旋轉(zhuǎn)部件的勵磁系統(tǒng)可靠性高。,7

3、,.,3、可以提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定,自并勵系統(tǒng)響應(yīng)快，可大大的提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定，如配備PSS 后，小干擾時其靜態(tài)穩(wěn)定極限可比交流勵磁系統(tǒng)提高30-50以上。 配備PSS 后可增大阻尼，抑制系統(tǒng)低頻振蕩的能力比交流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)強(qiáng)，可提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定功率極限。 當(dāng)發(fā)電機(jī)在高壓側(cè)發(fā)生三相突然短路時，因轉(zhuǎn)子電流暫態(tài)分量較大，對交流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)來說，因交流勵磁機(jī)電樞反應(yīng)大，在短時內(nèi)端電壓跌落很大，影響交流勵磁機(jī)的勵磁電壓上升速度。某機(jī)事故，三相短路后0.5 秒內(nèi)強(qiáng)勵倍數(shù)為2 的交流勵磁系 統(tǒng)的勵磁電壓上升速度的平均為1 倍，而同樣強(qiáng)勵倍數(shù)的自并勵系統(tǒng)，其平均上升速度為1.6 倍，可見其暫態(tài)穩(wěn)定優(yōu)

4、于交流勵磁勵磁系統(tǒng)。 電力系統(tǒng)由于無功電源故障退出或突然增大無功負(fù)載，會造成系統(tǒng)電壓瞬間下降，而且并勵磁響應(yīng)快能快的增大發(fā)電機(jī)無功，保持系統(tǒng)不發(fā)生電壓崩潰的能力不電流勵磁系統(tǒng)優(yōu)越。 當(dāng)機(jī)組發(fā)生甩負(fù)荷情況，發(fā)電機(jī)電壓會瞬間時生高，而自并勵壓抑制發(fā)電機(jī)電壓的超調(diào)能力比交流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)強(qiáng)。,8,.,勵磁系統(tǒng)異常和故障及處理方法：,1、PT 斷線 現(xiàn)象：“斷線”燈亮，表明勵磁PT 或儀表PT 發(fā)生斷線故障，調(diào)節(jié)器自動轉(zhuǎn)至未斷線PT工作。機(jī)組可照常運(yùn)行。一旦PT 故障恢復(fù)，斷線信號復(fù)歸。 處理方法：運(yùn)行期間，使用萬用變測量勵磁調(diào)節(jié)柜PT 端子，如兩路PT 測量均正常，則勵磁調(diào)節(jié)柜內(nèi)部問題，建議由勵磁售

5、后人員檢查解決；如兩路PT 測量有不正常情況，建議停機(jī)后檢查PT 回路。,9,.,2、過勵限制,現(xiàn)象：“過勵”燈亮，表示“過勵限制”動作，調(diào)節(jié)器將限制其輸出。勵磁電流下降至整定值，經(jīng)過大約20 秒延時（與限制后的電流情況有關(guān)，在保證發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子良好散熱后，過勵才會復(fù)歸），過勵限制復(fù)歸，調(diào)節(jié)器照常運(yùn)行。 處理辦法：出現(xiàn)過勵的情況通常是發(fā)電機(jī)PT 出線波動，機(jī)端電壓下降，造成勵磁輸出增加，如系統(tǒng)電壓無波動建議檢查PT 回路。,10,.,3、低勵限制：,現(xiàn)象：“低勵”燈亮，表示“低勵限制”動作，調(diào)節(jié)器將限制其輸出進(jìn)一步下降。勵磁電流自動增加，低勵狀態(tài)解除，低勵燈熄滅，調(diào)節(jié)器照常運(yùn)行。 處理辦法：出現(xiàn)過

6、勵的情況通常是發(fā)電機(jī)PT 出線波動，機(jī)端電壓上升，造成勵磁輸出減小，如系統(tǒng)電壓無波動建議檢查PT 回路。,11,.,4、低頻保護(hù)：,現(xiàn)象：“低頻”燈亮，表示調(diào)節(jié)器測得的PT 電壓頻率比整定值低，“低頻保護(hù)”動作，調(diào)節(jié)器將電壓給定清零，也即輸出為零。 處理辦法：出現(xiàn)低頻的情況，通常與調(diào)速裝置的誤動作有關(guān)，建議檢查調(diào)速裝置。,12,.,5、空載誤強(qiáng)勵：,現(xiàn)象：“空載誤強(qiáng)勵”“手動”“異?！睙袅?，同時滅磁開關(guān)跳閘。 處理辦法：PT 回路沒有投入可以造成空載誤強(qiáng)勵動作，勵磁電流大于1.05 倍空載額定勵磁電流，勵磁調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)手動，如需復(fù)歸手動信號，首先等手動輸出與自動輸出基本一直時，在面板上進(jìn)行手自動切

7、換即可。如出現(xiàn)滅磁開關(guān)跳閘，則是因?yàn)閯畲烹娏鞔笥?.1 倍的空載額定勵磁電流。,13,.,6、過勵保護(hù)：,現(xiàn)象：勵磁調(diào)節(jié)器的“過勵保護(hù)”動作會使該套調(diào)節(jié)器自動退出，同時“過勵保護(hù)”信號亮且不能復(fù)歸?！斑^勵保護(hù)”并不等同于前述之“過勵限制”，后者在調(diào)節(jié)器限制輸出后 能自動復(fù)歸，且調(diào)節(jié)器能繼續(xù)運(yùn)行。如果#1，#2 調(diào)節(jié)器的“過勵保護(hù)”均動作，勵磁裝置將退出運(yùn)行?！斑^勵保護(hù)”信號燈保持至裝置斷電后才能復(fù)歸。 處理方法：這種情況是已有明確定義的勵磁故障。發(fā)生上述情況后應(yīng)停機(jī)檢查裝置的相關(guān)單元是否正常。,14,.,7、發(fā)電機(jī)無功擺動,現(xiàn)象：發(fā)電機(jī)的無功發(fā)生振蕩，且不能平息。 處理方法：通過勵磁監(jiān)控單元的

8、液晶顯示屏觀察調(diào)節(jié)器的占空比或可控硅的觸發(fā)角輸出是否有大幅波動。選定有故障或異常的（如無故障或異常，選Hg 波動較大）一臺調(diào)節(jié)器，按下它的“切脈沖”開關(guān)使其退出運(yùn)行。如果故障未消失，彈起此調(diào)節(jié)器的“切脈沖”開關(guān)，使其重新投入。然后切除另一臺（發(fā)電機(jī)的有功擺動也會引起其無功變化，調(diào)節(jié)器會控制這種無功變化使其不會成為擺動，但轉(zhuǎn)子電壓可能會比平常的變化范圍大，這顯然是一種正?，F(xiàn)象。不同尋常的無功擺動有可能是因系統(tǒng)波動或相鄰機(jī)組負(fù)荷變化引起的；調(diào)節(jié)器本身的測量或功率回路異常也會引起發(fā)電機(jī)端電壓或無功負(fù)荷的波動，但這種可能性較?。?15,.,8、調(diào)節(jié)器電源故障,現(xiàn)象：調(diào)節(jié)器外輸入正常，電源插件指示消失

9、。此現(xiàn)象表明此調(diào)節(jié)器內(nèi)部電源有故障。勵磁裝置的運(yùn)行由另一臺調(diào)節(jié)器執(zhí)行。 處理方法：按下故障調(diào)節(jié)器的“切脈沖”開關(guān)，使其退出運(yùn)行。待將來停機(jī)后再作處理。,16,.,9、功率柜輸出電流異常,現(xiàn)象：兩柜電流不一致且相差較大。在正常條件下，功率柜的均流系數(shù)一般不劣于85%。功率柜電流不均衡可能是由功率柜元件損壞引起的。例如某只整流管損壞或快熔分?jǐn)鄬?dǎo)致此支路開路，供給變流回路的直流電壓下降使其輸出下降；但由于調(diào)節(jié)器會維持機(jī)端電壓恒定，另一柜的輸出電流就會隨之增大。 處理方法：一旦遇此情況，運(yùn)行人員應(yīng)降低勵磁電流的輸出，減少功率柜的電流負(fù)荷，如果有機(jī)會，最好能停機(jī)檢查。,17,.,10、勵磁變壓器溫升或噪

10、音過大：,現(xiàn)象：勵磁變壓器的測溫儀表指示某相溫度超過115，一般勵磁變壓器配有冷卻風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)會在變壓器本體溫度達(dá)到90時啟動。超過130時報(bào)警。一般情況下不會有溫升過高的情況出現(xiàn)。 處理方法：如果溫度上升至到115，可能是風(fēng)機(jī)未啟動或變壓器本身的問題。一旦溫度持續(xù)上升達(dá)到130，應(yīng)停機(jī)檢查。假如變壓器在運(yùn)行時發(fā)出與往常不同噪音和振動，很可能是由三相電流不平衡所至。檢查功率柜的輸出電流是否均衡，處置方法同前功率柜輸出電流異常相同。,18,.,11、功率柜快熔分?jǐn)啵?現(xiàn)象：功率柜柜門上的熔斷指示燈亮，同時中控室有“勵磁事故”光字牌發(fā)出。此故障會導(dǎo)致功率柜輸出電流不一致。 處理方法：如果是單柜有熔斷

11、器熔斷，退出該功率柜，發(fā)電機(jī)可以正常運(yùn)行，調(diào)節(jié)器自動限制強(qiáng)勵的倍數(shù)。如多臺功率柜都出現(xiàn)此類故障，應(yīng)立即停機(jī)處理。,19,.,12、功率柜直流側(cè)開關(guān)跳開：,現(xiàn)象：功率柜在正常運(yùn)行時突然將直流側(cè)出口開關(guān)跳開，柜門指示燈指示其為“分”狀態(tài)。功率柜發(fā)生過流會引起該柜出口開關(guān)跳開，除此之外只能是開關(guān)誤跳或誤操作開關(guān)。 處理方法：同前項(xiàng)電流異常。,20,.,13、小負(fù)載試驗(yàn)不成功：,現(xiàn)象：出廠試驗(yàn)或現(xiàn)場靜態(tài)試驗(yàn)時，出現(xiàn)調(diào)節(jié)器脈沖輸出正常，可控硅G、K 極波形正常，但是小負(fù)載試驗(yàn)不成功，同時人機(jī)界面無“相序錯誤”報(bào)警。 處理方法: 檢查整流橋三相輸入相序和同步變壓器二次輸出相序，互換A，C 兩相相序。,21

12、,.,14、發(fā)電機(jī)無法建壓,現(xiàn)象：正常開機(jī)時，機(jī)組轉(zhuǎn)速已經(jīng)達(dá)到額定，但發(fā)電機(jī)無機(jī)端電壓。 處理方法：首先檢查是否有“起勵失敗”信號。如果有此信號，證明起勵操作的條件均已滿足，應(yīng)重點(diǎn)檢查下列項(xiàng)目： 1 起勵電源是否投入？ a、“滅磁”按鈕是否處于“斷”位置？ b、功率柜的交流刀閘和直流開關(guān)是否合上？ c、調(diào)節(jié)器的電壓給定是否置位成功？ 如果無“起勵失敗”信號，則可以斷定起勵條件未滿足，重點(diǎn)應(yīng)核查下列條目： 2 滅磁開關(guān)合否？ a、“自動起勵壓板”是否投入？ b、自動開機(jī)令到來否？ 無法建壓的原因排除后，可在機(jī)組維持額定轉(zhuǎn)速的情況下，手動起勵升壓。,22,.,典型案例分析：,1）貴州某余熱發(fā)電項(xiàng)目

13、，發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后，遠(yuǎn)方增加負(fù)荷，加到一定負(fù)荷后，勵磁系統(tǒng)滅磁開關(guān)分閘，機(jī)組緊急停機(jī)。 分析及處理辦法：售后服務(wù)人員在現(xiàn)場檢查勵磁裝置后，發(fā)現(xiàn)勵磁系統(tǒng)無故障情況，待發(fā)電機(jī)再次并網(wǎng)后，發(fā)現(xiàn)“并網(wǎng)”信號無顯示。勵磁系統(tǒng)在并網(wǎng)后無“并網(wǎng)”信號，則勵磁系統(tǒng)自動判斷為空載狀態(tài)，當(dāng)勵磁電流增加到1.1 倍額定空載勵磁電流時，勵磁系統(tǒng)滅磁開關(guān)自動跳閘。經(jīng)檢查出口斷路器輔助觸頭，發(fā)現(xiàn)出口斷路器處一短接片松動。,23,.,2）某水電站出現(xiàn)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地誤報(bào)警。 分析及處理辦法：勵磁系統(tǒng)起勵，發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓逐步建立，經(jīng)過一個過渡過程后趨于穩(wěn)定值，然后此時保護(hù)裝置報(bào)“轉(zhuǎn)子回路一點(diǎn)接地”故障，發(fā)電機(jī)運(yùn)行正常。利用轉(zhuǎn)子電壓表

14、通過測量大奠基轉(zhuǎn)子正、負(fù)極對地電壓，兩極對地電壓均不為零，說明發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子沒有發(fā)生一點(diǎn)接地故障。按保護(hù)裝置的復(fù)歸按鈕，“轉(zhuǎn)子回路一點(diǎn)接地”故障信號消失。,24,.,3）土耳其某水電站出現(xiàn)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地故障。 分析及處理辦法：勵磁系統(tǒng)起勵，發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓逐步建立，經(jīng)過一個過渡過程后趨于穩(wěn)定值，然后此時保護(hù)裝置報(bào)“轉(zhuǎn)子回路一點(diǎn)接地”故障，發(fā)電機(jī)運(yùn)行正常。利用轉(zhuǎn)子電壓表通過測量大奠基轉(zhuǎn)子正、負(fù)極對地電壓，出現(xiàn)正極對地電壓為0。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子碳刷附近碳粉很多，清楚碳粉后再次開機(jī)，無轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地故障。,25,.,4）內(nèi)蒙某水電站發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行中突然出現(xiàn)無功功率急劇增加，發(fā)電機(jī)變壓器組過負(fù)荷保護(hù)動作跳閘。 分

15、析及處理辦法：勵磁系統(tǒng)突然輸出強(qiáng)勵電流原因通常有： 1 、外部有持續(xù)增加勵磁信號，可能是工作人員誤調(diào)，也可能是增磁節(jié)點(diǎn)粘連。 2 、同步信號或觸發(fā)脈沖出現(xiàn)錯誤。 3 、機(jī)端電壓測量信號發(fā)生突然降低，勵磁系統(tǒng)發(fā)出強(qiáng)勵。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)調(diào)速器與勵磁共用一組PT，調(diào)速器測頻模塊燒毀導(dǎo)致PT 短路，檢修人員在沒有停機(jī)的情況下，將兩組PT 退出，導(dǎo)致勵磁系 統(tǒng)強(qiáng)勵輸出。,26,.,5）河南某電廠停機(jī)大修后，勵磁無法建壓。 分析及處理辦法：勵磁系統(tǒng)起勵后發(fā)電機(jī)升不起電壓的原因有： 1 殘壓起勵的發(fā)電機(jī)剩磁不足，原因可能是發(fā)電機(jī)停機(jī)時間過長； 2 外加起勵電源容量不足或起勵磁場與剩磁方向相反； 3 晶閘管觸發(fā)回路

16、或晶閘管故障； 4 高壓或低壓熔斷器故障； 5 勵磁調(diào)節(jié)器故障，起勵程序不能繼續(xù)進(jìn)行或觸發(fā)脈沖不能發(fā)出； 6 發(fā)電機(jī)問題，如轉(zhuǎn)子內(nèi)部開路或短路； 7 滅磁開關(guān)不合、轉(zhuǎn)子絕緣太低、起勵回路接觸不良、起勵起始給定電壓太低。該電廠大修后，檢修人員沒有按之前的方式接勵磁變壓器的電纜，導(dǎo)致起勵時勵磁調(diào)節(jié)器報(bào)相續(xù)錯誤，同時封脈沖，這樣就導(dǎo)致了發(fā)電機(jī)電壓無法升起來。,27,.,6）脈沖電源故障引起發(fā)電機(jī)失磁故障分析。 分析及處理辦法：事故發(fā)生后，對勵磁系統(tǒng)進(jìn)行檢查，小電流試驗(yàn)后，勵磁系統(tǒng)沒有發(fā)出脈沖，晶閘管無法觸發(fā)，小電流試驗(yàn)無整流波形。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)脈沖功放板無電源燈指示，開關(guān)電源24V 無輸出，由于開關(guān)電源

17、老化，造成24V 無輸出，引起無脈沖輸出，更換新的開關(guān)電源后，問題解決。,28,.,7）某電廠出現(xiàn)可控硅燒毀情況。 分析及處理辦法：事故發(fā)生時，勵磁小間發(fā)生異常聲音，勵磁系統(tǒng)故障，發(fā)電機(jī)變壓器組失磁保護(hù)動作，發(fā)電機(jī)解列跳閘。事故發(fā)生后，對事故現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，勵磁系統(tǒng)中一個晶閘管整流柜內(nèi)部發(fā)生爆炸，保護(hù)晶閘管元件的快速熔斷器全部熔斷，晶閘管元件散熱器嚴(yán)重?zé)龤АＷ屑?xì)檢查后發(fā)現(xiàn)在散熱器兩端上有一鐵釘，該鐵釘將晶閘管的AK 極短路造成晶閘管的燒毀。,29,.,08D 系列專用常備部件：,名稱：電源板插件 功能：提供控制箱的供電 電源 重要性：,30,.,名稱：脈沖功放板插件 功能：提供脈沖回路所需 電源 重要性：,31,.,名稱：采集板插件 功能：集成開關(guān)量和模擬 量的采集，以及輸出。 重要性：,32,.,名稱：主機(jī)板插件 功能：將外部采集的信號 和模擬量進(jìn)行處理，以便 DSP 芯片識別，并將輸出 進(jìn)行處理 重要性：,33,.,名稱：I/V 變換板 功能：將機(jī)端PT 和CT 的 信號量轉(zhuǎn)變成調(diào)節(jié)箱可接受的量 重要性：,34,.,名稱：繼電器板 功能：各種開入開出的開 關(guān)量信號通道 重要性：,35,.,名稱：脈沖功放板 功能：將控制箱的輸出脈沖信