励磁装置范文

励磁装置范文（精选7篇）

励磁装置 第1篇

安钢炼铁厂450m3高炉三台鼓风机都采用同步电动机，其中2#、3#风机两台励磁装置采用西安丰和公司的TBL-D微机型励磁装置，该装置运行十年来，性能基本稳定，但也曾经出现一些故障，对高炉生产造成严重影响，下面对该装置出现的两次有代表性的故障结合工作原理作一简要分析，以总结经验，使其更好地为高炉生产服务。

二、故障一

2006年6月，3#风机因励磁柜故障停机，故障现象如下：励磁电压近乎为零，定子电流升高、灭磁保护报警、灭磁电阻严重发热等，停机检查线路、灭磁可控硅、灭磁电阻、二极管等，均未发现故障，空试励磁柜正常。

2.1 原因分析

从故障现象看, 应该是励磁装置灭磁系统出现故障。灭磁系统工作原理如图1所示。

同步电动机异步起动时，投励继电器常闭点将R和R1、R2并联，使同步电动机的感应电流在稳压管WYD上的压降大为增加，从而灭磁可控硅V易于导通。投励后，投励继电器吸合，R和R1、R2脱开，回路总阻值增大，灭磁可控硅的导通触发电压上升至同步电动机励磁电压的2.5倍而不能被触发。投励之后，整流桥立即输出励磁电压、电流，此时TBL-D装置控制移相电路自动在投励后将整流电压降低，使通过灭磁可控硅V的电流断续，从而使其在电流过零时可靠关断，之后移相电路自动恢复给定值。

由原理分析结合故障现象来看，造成故障停机的原因应为灭磁回路可控硅V误导通引起。

2.2 检查处理措施

造成灭磁可控硅误导通的原因根据原理图分析有几种：

1) 灭磁可控硅击穿;

2) 稳压管击穿;

3）灭磁可控硅触发端电压升高。

经测试检查灭磁可控硅、稳压管都正常，那么灭磁可控硅触发端电压升高最有可能，而造成其触发端电压升高原因可能有两种：

1）电位器DWQ的电阻值发生变化;

2）电网电压有明显波动。

从停机时间在凌晨以及其它电气设备在同时段内无异常现象来看，第二种原因可以基本排除。则疑点集中在电位器，因此对该装置的灭磁电压整定值根据转子额定励磁电压重新做了调试，Umc=U1C×2.5/√2，经计算灭磁电压应为115V，调节电位器，整定好灭磁电压值，再次投入运行后正常。应注意的是：调试时最好用1～2KW的电炉做负载，若用电机转子做负载应注意励磁电流不可长时间过大。

三、故障二

2006年7月，用于送风给6#高炉的2#风机早6时40分自动停机。

3.1 故障现象

故障发生时，中央信号柜光字牌亮，喇叭响，继电保护屏信号继电器（励磁柜故障）掉牌。

3.2 分析

励磁柜停运，但其面板单片机无故障显示，且励磁柜内报警电铃未响，从原理图分析，失控、灭磁、失步、熔断保护均应排除在外（并经多次人为试验以上故障，现象与停机时故障不符），则应为励磁柜主接触器故障或由逻辑继电器LOGO！误动发出故障信号至同步机停机回路引起，从多次试验并分析，疑点集中在LOGO！见励磁柜保护出口原理图，如图2所示。

3.3 试验

用普通接触器代替LOGO！进行空试及带负荷试验后，不再出现跳闸时故障现象，再次接上LOGO！，空试励磁柜，在试验过程中一直查寻故障原因，于18日发现LOGO！的输入线（114）有50—60V感应电压，经反复试验发现LOGO！继电器在输入端有50V左右电压，即输出，至此原因已明了。

3.4 再分析

用普通接触器，图中114线及N线接线圈，常开点至风机保护出口回路，低的感应电压通过其线圈被消耗，因此不会动作，而LOGO！继电器则是只要在输入端检测到高电平就会极其灵敏地按其内部预先编制的逻辑程序输出，从而可能导致误动作。

3.5 进一步检查

感应电从何而来？经检查，感应电来自励磁柜本身的继电保护板，将其更换后，风机投入运行正常。

措施：定期检查励磁柜的继电保护板

四、结束语

以上为炼铁厂使用的同步机励磁装置故障的简单列举，通过对这些故障的分析处理，深入理解了TBL-D型同步电动机励磁装置的原理，从而为更好地维护好设备奠定了技术基础，同时也希望能给兄弟单位一点启示，以供参考。

摘要：本文通过对同步电动机励磁装置工作原理的分析, 对我厂在实际应用中出现的故障进行了剖析, 并提出了改进措施。

关键词：同步电动机,励磁,故障

参考文献

【1】《TBL-D型数字控制装置技术说明书》西安丰和电力电子有限责任公司

励磁涌流分析及其实验装置的实现 第2篇

关键词：励磁涌流,晶闸管,合闸相位角

0 引言

励磁涌流是变压器空载合闸时产生的瞬态电流衰减过程, 瞬间过大的涌流电流会对变压器、电网造成不良影响, 与保护装置配合不当, 会引起保护装置误动作, 对电力系统安全运行产生影响。在区分短路电流和励磁涌流、求解励磁涌流的最大峰值、励磁涌流的抑制方法等方面进行了大量研究[1,2,3,4], 但在电力系统中加入抑制装置也会增大系统的不稳定性和故障几率, 所以掌握变压器的励磁涌流大小和衰减过程, 通过整定保护装置的设定值, 从而避免误动作是当前应用最广泛、最实际可行的方法。

由于变压器是投入运行时才出现励磁涌流, 数据采集分析存在一定难度。大多数人还是以相控合闸为基础, 采用不同合闸相位控制器件进行励磁涌流实验研究[5,6,7]。本文在此方向展开工作, 以单相干式变压器为基础, 制造相控合闸装置, 模拟实际中可能出现的各种励磁涌流现象, 进行相关励磁涌流峰值、衰减特性等分析, 作为励磁涌流计算的有效验证手段, 以便掌握更多励磁涌流现象及规律。

1 相控变压器空载合闸原理

变压器空载励磁涌流是一个瞬态过程, 过电流随主磁通的饱和程度而变化。设电网电压u1随时间进行正弦规律变化:

式中, α0为合闸时u1的初相角;U1为电网电压有效值。

变压器一侧开路, 另一侧合闸投入运行时, 励磁侧的电势方程为:

式中, i0为励磁电流瞬时值;φ1为励磁绕组交链的总磁通;N1为励磁绕组的匝数;R1为励磁绕组的直流电阻。

如果用正常运行状态的励磁绕组电感L1=N1φ1/i0作为瞬态过程电感, 求得i0代入式 (2) , 求解微分方程, 磁通表示为[1,2]:

式中, L1为励磁绕组的电感;φm为稳态最大磁通;φr为铁心中的剩磁。考虑变压器回路存在系统阻抗时, 衰减指数要叠加系统阻抗。

由式 (3) 可以看出, α0和φr直接影响磁通值φ1的大小, 造成励磁涌流峰值不同。由于剩磁是前一分闸过程形成的, 在新的合闸开始时刻为一定值 ( 不考虑分合时间段的剩磁衷减[5]) , 则只剩下一个可变控制量α0影响励磁涌流。

为了完成励磁涌流研究, 模拟不同峰值大小的励磁涌流衰减过程, 要在系统中增加合闸控制开关, 可改变合闸时刻的电压初始相位角。这个控制器件, 称为相控开关。

2 相控合分闸的实现方法和策略

电力系统中一般是通过断路器合分控制变压器投切的, 合分的相角随机不可控, 很难实现不同相位角的励磁涌流。同时, 常用的断路器、接触器等机械结构动作时间长 (20 ~ 40 ms, 甚至更长时间) , 离散性很大, 不易控制, 很难满足准确控制合闸相位角的要求。所以研究变压器不同合闸相位角的励磁涌流变化规律, 需要器件动作快速、合闸相位角与设定基本一致。为此, 利用电力电子器件开关速度快 ( 微秒级) 的特点, 以晶闸管作为相控器件, 并采用单片机控制合闸相位, 准确控制变压器的合闸时刻来进行励磁涌流实验研究。

励磁涌流实验中只需在第一个周波控制合闸相位角, 从第二个周波开始可以采用过零触发晶闸管的方式保持电路的联通。通过实验发现, 在励磁涌流很大时常使晶闸管误动作造成电路的不稳定。为了消除晶闸管每个周期开关动作可能带来的不良影响, 采取了晶闸管与交流接触器并联 ( 称为相控复合开关) 配合使用, 只用晶闸管控制励磁涌流的第一个周期, 后续过程以闭合交流接触器实现。

为了更接近电力系统中变压器的分闸状态, 分闸直接由交流接触器分断实现。

3 相控复合开关控制实现励磁涌流

3.1 相控复合开关的控制时序说明

由于交流接触器存在合闸延时, 要保证晶闸管只工作一个周期, 交流接触器就完成合闸动作, 需要提前给出交流接触器的合闸信号 ( 复合开关的合闸时序见图1) 。根据要求, 晶闸管合闸需延时1个周期。

电压过零检测, 根据输入的合闸相位角, 计算合闸时间t1, 晶闸管合闸会有一个很小的延时t2, 为了消除晶闸管延时对合闸相位角的影响, 则要求合闸信号发出时间提前t2。设交流接触器合闸时刻为B, 交流接触器合闸延时时间为t3, 要保证在晶闸管控制的有效周期内交流接触器合闸成功, 即在A点之前晶闸管必须合闸成功。

3.2 复合开关工作原理

复合开关以控制器为工作核心, 上位机通过串口通信向控制板上的单片机发出合闸相位角设定值, 单片机完成数据采集、电压过零检测、合闸时间换算、触发脉冲发出等工作。

复合开关控制板由单片机、电压过零检测单元、通信单元、驱动单元、脉冲变压器组成。复合开关控制板电路原理框见图2。

实现该复合开关控制器的程序控制流程如图3所示。

4 励磁涌流实验结果分析

实验是以单相干式变压器DG10-33.35/0.22 进行的, 额定容量33.35 k VA , 额定电压219.4 V, 额定磁密1.56 T, 额定电流151.9 A, 短路阻抗5.28%, 高压直阻0.025 84Ω, 单柱套线圈, 额定空载电流1.0 A, 峰值电流2.2 A。实验原理见图4。实验结果见图5 ~图8。

由实验得到励磁涌流电流及对应电压数据和波形。

1) 励磁涌流是瞬态衰减的变化电流, 每个周期的电流峰值均不同, 随着持续时间的增长, 逐渐降低为稳态空载电流。

2) 衰减过程中, 电流波形的过零点会发生变化, 使电流波形从正负半周严重不对称逐渐过渡为正负半周对称。

3) 始终保持电流峰值点落后电压峰值点90°。

4) 以产生正向励磁涌流为例进行晶闸管触发脉冲的设定分析: (1) 当电压合闸相位角为0°时, 电压正向过零附近给出触发脉冲, 为了保证电流连续, 负向触发脉冲需要在180 ~ 270°;如果单独用晶闸管完成励磁涌流, 为了保证这个励磁涌流过程连续, 晶闸管后续每个周期都要给出正负向触发脉冲, 分别在90 ~ 180°和180 ~ 270°, 见图6。 (2) 由图7 可知, 电压合闸相位角为90°时, 第一周期之外, 所有的正向电流过零点都在0 ~ 90°范围内。励磁涌流达到稳态时 ( 见图8) , 也有同样规律。

由以上分析可知, 励磁涌流衰减过程中, 电流过零点会发生变化 (180 ~ 90°逐渐过渡到90 ~ 0°) 。如果单独用晶闸管完成控制励磁涌流产生, 需要在控制第一个周期的同时, 其余周期各给出一个正向宽脉冲, 使电压在0 ~ 180°之内保证晶闸管导通;给出一个脉冲, 使电压在180 ~ 270°内反向晶闸管导通, 使电流始终连续, 形成完整的励磁涌流。

但晶闸管分闸不会产生过电压, 形成的剩磁与断路器、交流接触器不同[5], 有必要用复合开关完成变压器剩磁研究。

5 结语

1) 通过晶闸管和交流接触器配合使用, 可以较准确地实现励磁涌流的相位角控制, 完成单相变压器的励磁涌流实验, 可以作为励磁涌流研究的验证、分析手段。

2) 改进晶闸管的控制方案, 能够进行更好的励磁涌流发生控制。

3) 通过分闸采集电压电流波形可以进一步完成变压器剩磁研究[5]。

参考文献

[1]张荣海.变压器励磁涌流的识别与抑制技术研究[D].重庆:重庆大学, 2010.

[2]周建平.基于合闸前铁心内磁通估计的变压器涌流抑制方法研究[D].重庆:重庆大学, 2009.

[3]Chiesa N, Hoidalen H K.Novel Approach for Reducing Transformer Inrush Currents:Laboratory Measurements, Analytical Interpretation and Simulation Studies[J].IEEE Transactions on Power Delivery, 2010, 25 (4) :2609-2616.

[4]孙洋, 黄家栋.基于磁通频域特征的变压器励磁涌流识别新方法[J].华北电力大学学报, 2011, 38 (1) :21-25.

[5]刘兰荣, 卢铁兵, 赵志强, 等.基于相控技术的单相干式变压器励磁涌流实验研究[J].变压器, 2013, 50 (6) :34-37.

[6]丁富华, 邹积岩, 方春恩, 段雄英.相控真空断路器投切空载变压器的应用研究[J].中国电机工程学报, 2005, 25 (3) :89-93.

矿井主扇风机同步电机励磁装置改造 第3篇

兖州矿业(集团)公司济宁二号煤矿的主扇风机同步电机原配用KGLF31型励磁装置。由于该装置采用的51系列单片机存在设计和质量问题，使其可靠性和稳定性降低，以至于引发励磁故障造成主扇风机频繁停机。尤其是夏季高温时，其抗干扰能力差，造成单片机多发性“死机”现象，给矿井通风带来重大隐患。为此，在保留原励磁装置主回路的基础上，选用LGK-GY型励磁装置进行了改造，投资少，见效快。

应用LGK-GY型励磁装置进行改造具有以下主要特性：具有顺极性自动投励功能，电机起动平稳无冲击;电机发生非永久性带励、失励失步时能平稳自动再整步或跳闸;电机在带载运行时可更换有故障的控制插件;励磁工作稳定，正确使用和维护可长期连续运行，故障几率减少90%以上;操作顺序不变。其在不影响矿井正常通风和确保备用风机的前提下，制定了可靠的具体运行方案。改造1#励磁柜时，1#电机的直流励磁由备用的改造励磁柜供给。改造2#励磁柜时，2#电机的直流励磁由1#励磁柜供给。改造完成后，对励磁装置的失步再整步功能进行了验证。为了防止对电机造成损伤，采用了静态调试的方法。此外，还对电机带载运行可更换有故障插件功能进行了验证。在打开实验风门正常开机后，将更换插件装上，并将选择开关置于“更换”位，励磁控制插件全部退出工作，主回路转入失控工况，励磁电压、电流稍有上升，上升幅值约为10%。主机电流无任何突变，完全能达到运行的要求。拔出插件，接着再插上，然后将选择开关置于“工作”位，励磁恢复正常。该矿主扇风机房增装改造的备用励磁装置后，运行可靠无故障。X09-03.04

励磁装置 第4篇

1. 励磁技改方案

KGFL型同步电机励磁柜分整流变压器、晶闸管组件和控制电路(AAVR和触发电路)三大部分。其中控制电路为模拟式，长期运行后故障率增加，实际统计数据励磁系统百分之九十的故障都来源于控制电路，而整流变压器、晶闸管组件的设计裕量较大，大多还能继续工作。如果更换一套性能优良的控制电路，励磁装置就可以恢复正常使用性能，也达到技术升级的目的。而原来的柜体、晶闸管和整流变压器可保留继续使用，使励磁系统的升级技术改造工作变得非常简单、快速和价廉。

传统的改造做法是订购安装新的励磁柜，但投资大，停产周期长。目前KGLF模拟励磁装置已基本停产，而市面上众多微机式励磁装置，技术先进，具有强大的通信功能，更适宜于DCS(分散式控制系统)的使用场合，由于目前厂里还沿用原来的工艺技术和控制方式，与先进的新励磁装置技术等级不匹配，反而会带来操作控制和维修的复杂性。为此，一方面需要可以实现模拟到数字的技术升级，使励磁系统有更优良的性能，另一方面又有简洁易用的优点，即装即用，免现场调整，免维修运行。深圳普威尔的MEC-AC2励磁控制器具有极好的互换性，电机运行过程中出现任何控制电路故障，只需几分钟的备件更换时间，即可恢复正常运行。用其升级改造一台KGFL-11同步电机励磁系统仅需3～4h，因此决定使用此控制器对三台同步电机励磁系统进行改造。

2. 控制器的功能

MEC-AC02励磁控制器内部采用了先进的工业级大规模逻辑IC电路，实现数字化的控制和触发，其可靠性和易用性优于一般的微机励磁控制电路，为国家专利技术(专利号ZL200520066140.5)。控制器综合了可控整流和同步电机控制的技术，把原来励磁控制的众多插件的功能集成在一块数字电路完成。技术集成的方式使其具有很好的可靠性、通用性和互换性，避免了运行中繁琐复杂的现场维修，并且自身的故障率也极低。控制器的内部功能见图1。控制器与励磁系统连接主要有：

(1)一组晶闸管移相脉冲输出控制的整流电路为三相全控或半控晶闸管整流。最大可以驱动800A的晶闸管, 脉冲不对称度<0.5°，内置了数字化的强励、再起励和逆变功能。

(2)一组灭磁组件控制接线连接灭磁功率组件(灭磁晶闸管和二极管)。灭磁电压已按订货要求预先整定，无需现场调校。

(3)一组与电机启动电路(高压启动柜)的联络接线包括与电机启动回路的联络信号，精密数字控制的投全压(到额定转速的90%)，自动投励(95%的转速)控制，以及远控的输入电路。

3. 改造电路原理

从图2可知，MEC-AC2控制器的输出接口与KGFL-11的功能是完全对应的，只要把励磁柜上的对应接线与控制器的相关端子连接即可。控制器是即装即用的，无须进行编程和现场调试工作。仅数小时即可完成一台机组励磁系统的升级改造。

励磁控制器的外尺寸为400 (W)180 (H)360 (B) mm，与原来庞大的插件结构相比，体积很小，容易在现有的励磁柜上安置。

4. 改造的接线

(1)控制器的输入电源(L1、L2、L3)和励磁(+L、-L)的接线。注意L1、L2、L3的相位必须与励磁柜(三相整流变压器)的A、B、C相位完全一致。

(2)拆开三相全控整流桥的六个晶闸管KG1～KG6(原图晶闸管代号)控制极到原来脉冲输出插件的连线。改为与控制器的“去晶闸管控制极”接线端子连接，即晶闸管KG1～KG6的控制极g和负极k分别连接控制器输出端子的g1和k1，，g6和k6。

(3)找出电机启动断路器DL的合闸控制回路到励磁柜的输入接口，与控制器的“电机启动允许”接口连接。

(4)找出电机启动断路器1DL的常开辅助触头到励磁柜的输入接口，与控制器的“投励允许”接口连接。注意此接口不能与其它带电回路相通。

(5)如果使用控制器内的灭磁控制电路，按图使控制器的相关端子与灭磁晶闸管进行连线。

5. 试运行

(1)拔出励磁柜内的电源插件，使原柜的所有插件停电退出运行。

(2)暂时拆开励磁柜输出到同步电机励磁碳刷的连线，在励磁柜输出的+L、-L间接一个300W以上的电灯泡作为临时负载。

(3)合闸电源开关，励磁系统通电，把控制器的开关转到“试验”位置，即有整流电压输出，调节“励磁给定”旋钮，励磁电压能平滑调节，电压值符合要求。

(4)如果无整流电压输出，就是控制器的输入电源相序接反，使脉冲被自动封锁。纠正相序后再试。

至此，励磁系统试运行完成。恢复正常接线，进行电机组的联机试运行。联机操作程序仍然与KGFL-11原来的方式一样。

6. 改造的效果

对三台机组完成改造后，试运行一次成功。从运行的各环节：启动，灭磁，自动投励，励磁运行，关机，逆变都正常，长期运行平稳，性能明显优于改造前的模拟控制系统，系统可靠性得到提高。由于控制器有完备的互换性，更换一个备品仅几分钟的时间，使企业的生产损失可以减到最小。

在中小型同步电机中，励磁控制电路形式基本相同，不同功率的电机对励磁的要求只取决于整流变压器及晶闸管的容量，MEC-AC2型控制器对各种功率的中小型同步电动机无选择性。多台电机共用一个备品控制器即可。W09.03-19

摘要：阐述KGFL型同步电机励磁装置的升级改造的方案、做法和效果。

励磁装置 第5篇

关键词：小水电,硅励磁,检修方法,故障分析

在现代生活中, 小励磁可控硅励磁装置主要服务于广大农村的小型水电站, 可以按照需要与500 k W和500 k W以下的机组配套使用。励磁方式为自并励, 由主回路、调节器、保护和信号检测等单元组成。由于小水电的励磁装置在调试时总会发生一些故障, 如何处理这些故障已经成为值得思考的问题, 下面就此展开讨论。

1 开机时, 不能残压起励

小励磁可控硅励磁装置的特点之一是利用机组残压进行起励建压, 无需外电源。开机后, 将转速开到接近额定的转速, 测试机端残压。如果机端残压大于1.5%UFH (即线压6 V以上) , 即可合上JK, 按1QN起励按钮起励。如果起励失败, 应作如下检查、处理:首先检查继电器J常闭接点是否闭合。起励回路在出厂前已经检查, 一般不会有问题。如果常闭接点接触不好, 反复试验, 反复断流时, 拉弧可能使起励电阻RG烧坏, 比如烧断。如果一时找不到相应电的阻代换 (约1~3Ω, P≥15 W) , 则可将其短接, 再进行起励。如果机组残压因长期停用或机组大修后残压较低 (低于1.5%UFH) 时, 可将转速稍增, 或将QR短接再试。如果机组已失磁, 或第一次开机, 残压几乎为0, 这时可用常用电源 (接T3, T4) 按它励按钮2QN进行它励起励, 以后仍可用残压起励。如果残压正常, 而起励失败后再测试几乎为零, 说明转子正负极接反, 导致起励时反将转子退磁, 这时可将转子接线对调, 进行一次它励起励, 则又有残压, 此后仍可采用残压起励。

在上述情况中, 如果无厂内电源, 可开另一台机组临时提供它励电流, 假如无其他机组可提供帮助, 则可用干电池将转子充磁一次 (注意极性) 建立残压, 然后又可进行残压起励。

残压起励时, 如机端电压上升后 (一般不超过100 V) 又下降, 则往往是继电器整定值过低, 调节器尚未投入工作起励回路便被切断, 可调整J的弹簧提高动作值。

2 移相脉冲插件JM无脉冲输出

JM的电气原理图和各点波形如图1所示。

2.1 工作原理简介

当发电机电压UF升高时, 测量回路的电压成比例上升, 通过光电耦合管的发光二极管电流Ik增加, 发光强度增加, 经光敏三极管耦合后, 使电容C1充电控制电压Uk下降, 则到达单结晶体管峰压的时间后移, 即脉冲后移, 可控硅导通角β减小, 使输出励磁电压UL下降, 励磁电源IL下降, 导致发电机端压UF下降, 从而维持原有电压水平, 整个闭环控制过程如图2所示。

2.2 判断方法

开环调试时脉冲输出1MJ5、2MJ5可先不接可控硅KP的控制极 (这时KP截止α=180°) , 然后用示波器观察输出脉冲波形, 则MJ4应有充放电锯齿波, 则MJ5应有尖顶波脉冲输出。调整多圈电位器W应能左右移动。如用万用表直流电压档测量W从0调到10圈时操作台面上插孔JCK1-2变化范围为2.5~6 V。MJ5-2直流电压 (脉冲电压平均值) 变化为0.15~0.6 V。

2.3 检修方法

如果插件无脉冲输出, 则应进行逐级检查。

首先应从背面查看1CJ、1MJ、2MJ三个插件是否从左到右依次排列, 如果无误再将无脉冲输出的插件 (假定为1MJ) 和2MJ换位。换后如果有脉冲, 则说明该插件正常, 往往是1MJ插座上1-2无36 V同步电压输入, 可检查同步电压输入回路;如果插件换位后, 仍无脉冲输出, 而插座1-2上36 V同步电压正常, 则可肯定是插件内部的问题。

先用示波器检查插件MJ1有否正弦交流波形, 再查看D2负极有否半波整流波形, D2、R1是否损坏。如果用万用表测量MJ1-1.2, 应为36 V。D2负极约为16 V, R1 (560Ω) 上压降为8~9 V, 否则不正常。

如果上述检查正常, 则应进一步检查MJ-11稳压梯形波是否正常, 并分别用示波器检查每只稳压管的波形或用万用表测量。MJ11-2直流电压平均值应为6.5~7.5 V, 如果测得约为4 V, 则说明WY1 (2cw21c) 短路;如果为2.5 V, 则说明WY2 (2cw21F) 短路;如果为0 V, 则2只二极管均短路;假如测得为16 V, 则说明至少有一只稳压管开路, 可分别测2只稳压管两端电压, 开路的两端约为16 V (管子损坏或脱焊) , 好的稳压管因被开路, 两端电压为0 V。稳压管开路故障时, 移向脉冲单元的工作电压瞬时峰值可达50~60 V, 光敏三极管有被击穿的危险。

如果上述检查正常, 则可基本判断是单结晶体管 (BT35) 及与它有关的元件故障。先测单结管b1、b2间直流电压, 正常应为6~7 V, 如果近似为0 V, 则可能是微调电位器W1或有关元件虚焊, 或b1、b2被短路, 使单结晶体管没有工作电压。

判断单结管是否损坏可用万用表Rx1k档检查, e, b极之间应呈二极管特性, b1、b2间正反向电阻为3~10 kΩ。如果电容C1 (0.33μf) R6等元件有虚焊或元件损坏或印刷板的细微裂痕, 均会使充放电停止而不能发出脉冲。

3 调差极性不对

调差的目标是为了使并列运行的发电机之间无功分配适当, 运行稳定。本装置采用取单相 (C相) 电流信号的调差接线。

在机端直接并列的机组 (或连机组并列运行) 通常采用正调差, 即增加负荷时, 发电机电压有所下降, 突甩无功负荷时, 电压有所上升。这也可通过仪表来观察判断。并列运行时, 将调差旋钮顺时针转动, 即调差系数增加, 则励磁电流IL应略有减少, 该调差接线属于正调差, 它使该机组的灵敏度变迟钝一些, 无功的增减变慢变小一些。

假如增加调差RT时, 励磁电流反而上升, 则为负调差极性接反了。对于在机端并列的机组, 负调差使机组间无功分配更不稳, 震荡加剧, 这时即可将进线端子T9, T10对换即可恢复正调差。

对于通过升压变压器在高压侧并列运行的机组, 由于变压器阻抗已起到稳定无功分配的作用, 可采用负调差, 不过这种类型农村小水电站中较少。

因小励磁可控硅励磁装置的自然调差率 (RT=0时) 为2%~2.5%, 如果不加调差, 机组已能稳定运行, 则可采取不加人工调差的运行方式。

4 结束语

总的来说, 小水电是我国在农村地区积极提倡开发的可再生能源。近年来, 随着小水电事业的快速发展, 小型水电站的设备水平和从业人员的技术水平与电站的安全、可靠、经济运行息息相关, 农村小水电励磁装置的调试和维护直接影响着电网的安全, 因此, 做好这方面工作具有十分重要的意义。

参考文献

[1]张显浩.小水电站微机控制静止励磁装置的故障分析[J].安徽水利水电职业技术学院学报, 2013 (03) .

励磁装置 第6篇

1.1 无电刷和集电环, 维护工作量大为减少

1.2 因为没有电刷和集电环的磨损, 所以也就没有忧郁碳粉和铜末的存在而引起的发电机绕组污染, 故发电机的绝缘寿命可以延长

2 GEC-300S-A122-2004型全数字微机励磁装置的作用

励磁装置的主要任务是根据发电机的运行状态, 向发电机的励磁绕组提供一个可以自动和手动调节的直流电流, 从而满足发电机在各种运行工况下的需要。性能稳定, 可靠性高, 响应速度快的励磁装置是保证发电机安全运行, 提高我厂供电系统稳定性所必须的。在电气运行工作中, 同步发电机的励磁控制系统起着重要的作用, 它不仅能控制发电机的端电压, 而且还能控制发电机无功功率、功率因数和电流等参数。例如发电机的开机升压、停机降压及其日常发电机电压的调整都需要通过励磁系统完成。

3 GEC-300S-A122-2004型全数字微机励磁装置的主要组成部件及辅助设备

3.1 励磁调节装置:励磁反馈控制的核心部分

3.2 大功率整流桥:大功率三相全控整流桥及输入、输出刀闸

3.3 灭磁装置:灭磁开关、非线性灭磁电阻

4 GEC-300S-A122-2004型全数字微机励磁装置的特点

4.1 电源:

控制装置是交、直流双路供电的, 任何一路电源有电就可保证设备的正常运行, 正常运行时交直流电源两路并列供电

4.2 脉冲放大:

微机励磁控制器的CPU可以产生六相脉冲后经三极管放大形成六相双脉冲, 再经整流器的脉冲放大电路去直接触发晶闸管

4.3 晶闸管整流桥:

采用瑞士ABB生产的大功率晶闸管, 其电性能参数稳定, 质量可靠。由于单只容量大, 因此桥臂无串联, 减少了装置的体积

5 GEC-300S-A122-2004型全数字微机励磁装置在运行中的注意事项

5.1 用“起励建压”起励升压后, GEC进入励磁闭环反馈调节。

若有异常情况或调节器发生故障, 可用“逆变灭磁”按钮停机, 然后进行检查维修。若起励成功, GEC开机后将从等待状态进入励磁闭环反馈调节控制的运行状态。若起励失败 (在起励后10秒内发电机机端电压Ut小于0.2 P.U.) , 则认为起励失败, 并自动将电压给定值Ur设定为零。这时应检查相关的回路, 然后用“信号复归”按钮清除报警信号后再进行起励。

5.2 GEC在运行状态并且满足以下条件之一者必需停机 (逆变灭磁) :

在空载状态下灭磁开关 (FMK) 分闸;在空载状态下“逆变灭磁”有效;在空载状态下发电机的频率F小于45Hz。GEC停机逆变时直接将触发角推至140度逆变区。

5.3 当GEC-300S励磁控制系统发出报警光字牌时, 只要发电机的有功、无功运行稳定, 则可以不进行任何调整;

然后根据报警显示情况进行相应处理。若GEC-300S励磁控制系统报警时发电机有功、无功剧烈摆动 (强励、欠励) 并不能返回稳定状态, 运行人员需根据具体情况减负荷或准备停机。励磁控制系统报警信号, 除最小If限制、过Qe报警、过Qe限制、空载If限制外, 都是自保持的, 需要按“信号复归”按钮消除。

5.4 励磁控制系统任何故障不跳灭磁断路器 (FMK) , 只封脉冲或逆变灭磁。

报警信号需运行人员确认报警消失了之后按“信号复归”按钮消除。

6 GEC-300S-A122-2004型全数字微机微机励磁装置的保护功能

6.1 V/Hz限制:

V/Hz是防止励磁过多导致发电机电压过高, 铁芯磁通密度过大, 使发电机发热损坏

6.2 强励限制:

强励定时限限制, 当励磁电流If≥1.1P.U时, 经一定时间后强励限制动作 (强励反时限) , 目的是为了保证转子励磁绕组的温升在规定范围之内, 不会因为长时间的强励磁作用而烧坏。

7 结语

GEC-300S-A122-2004型全数字微机励磁装置自从2014年5月份投入生产运行以来, 在长时间满负荷运行的情况下, 至今没有发生因为励磁控制装置的原因而造成的停机事件, 保证了全公司所有炼油装置的用电稳定需求, 同时也为公司节约了大量的外购用电费用。

摘要：中化泉州石化有限公司动力站的1#、2#发电机容量均为55WM, 励磁方式采用交流励磁机带永磁副励磁机的无刷励磁系统, 励磁控制装置采用北京四方吉思电气有限公司生产的GEC-300S-A122-2004型全数字微机励磁装置, 该装置主要适用于60MW及以下发电机组励磁系统, 每台发电机由一面励磁柜控制, 每面柜内包括双套励磁控制、双套大功率整流桥、灭磁开关。两套励磁调节控制装置互为备用运行, 任何一套都可以设置为主套运行, 每套励磁调节控制装置都可以满足包括强励在内的发电机各种运行情况对励磁的要求。现就GEC-300S-A122-2004型全数字微机励磁装置的特点在动力站的应用做一分析说明。

关键词：励磁系统,灭磁装置,保护功能

参考文献

[1]GEC-300S-A122-2004微机励磁装置用户手册.北京四方吉思电气有限公司.

励磁装置 第7篇

励磁装置是发电机的主要辅机, 其性能好坏直接关系到电力生产的可靠性。随着计算机技术的迅速发展, 微机型励磁装置在同步发电机上得到了广泛的应用。对于保障发电机能够稳定地运行, 起到了关键的作用。微机励磁装置的调试和维护对保证电力生产的安全运行具有十分重要的意义。本文基于作者多年调试工作经历, 针对电站微机励磁装置现场调试和检修以及运行过程中常见的问题进行了分析和探讨, 并提出了解决方案, 供同行参考。

发电机励磁装置在运行当中的故障现象及检修方法:

1 可控硅的触发脉冲对于励磁装置能否稳定地工作起着至关重要的作用

此故障现象为励磁投入后正常, 突然在某工作点励磁表记开始摆动。我曾经在黑龙江某电厂便遇到这个故障:励磁装置启励至发电机额定电压80%, 然后继续增磁到大约90%时, 励磁表计开始反复摆动, 实验几次均有此现象发生。检查采样回路, 适配单元, 脉冲的控制电压都正常。用示波器观察脉冲, 正常时为双脉冲, 随着增磁到上次故障点时, 双脉冲变成“三”脉冲。即在双脉冲的第一个脉冲前沿, 又多了一个时有时无的“虚”脉冲, 造成可控硅误触发, 造成这个故障。怀疑是由于现场较长的导线在电缆沟中形成容性耦合。经更换脉冲屏蔽线, 并将电缆屏蔽层可靠接地, 此现象消除, 工作正常。

2 励磁波动较大且不稳定

励磁表记有轻微的抖动是正常的, 但当摆动较大时, 则属于故障。应检查的项目:

2.1 励磁装置从运行数值突然向满刻度方向摆动, 时而又正常, 其变化规律无常, 但当增, 减磁时仍然可以进行调节。

这是由于移相脉冲的波动引起的。首先应检查脉冲的控制电压U?是否正常。而脉冲的控制电压U是由励磁量测值 (发电机电压或励磁电流) 、给定值经PID调节所输出的。因此先检测励磁装置的电源是否正常。再分别检查给定值, 励磁量测值两路信号是否正常。可用万用表和示波器检查给定值, 励磁量测值 (发电机电压, 励磁电流) 输入及经适配单元后的测量值是否稳定, 正常。

2.2 当励磁整流波形脉动成分较大时, 励磁表记抖动明显。

用示波器观察可控硅整流波形, 仅能看到4个甚至2个可控硅导通波形。首先可用万用表或专用仪器检测可控硅的性能是否良好。再用示波器观察六个脉冲信号是否存在, 检查触发脉冲的形成, 预放, 及脉冲变压器原、次端的信号是否正常。并可与同步电压进行相位的比较, 观察脉冲的移相角度、宽度及幅值是否正常。出现此类现象大部分情况是由于设备在使用过程中由于现场环境温度地变化, 震动, 氧化作用, 使电子元气件的工作特性和焊接状态都受到一定的影响。因此, 除了发生故障时及时修复外, 还要注意平时定期对励磁装置进行维护、调试, 及时更换损坏的元器件。

3 励磁变压器的相序, 相位对于励磁装置的影响

励磁装置对于可控硅同步信号有着严格的要求, 因此对于励磁变压器不仅要求相序正确, 相位也要正常。在实际调试中经常遇到此类问题。特别是在一次某水电厂调试中, 水轮发电机升至额定转速后, 励磁启励, 发电机迅速建压。但当继续增磁时, 突然发电机过压, 跳开灭磁开关。当时, 怀疑励磁变压器接线错误, 造成可控硅整流失控, 从而使发电机过压。这套装置的励磁变压器为Y/△11接法, 与安装人员沟通后才知道, 当时, 他们已经知道励磁变压器原端的三相电缆是C, B, A接法, 他们误以为将励磁变压器次端也按C, B, A就可以了, 而实际上没有考虑励磁变压器Y/△11接法, 经他们这样接线后变成了Y/△1接法, 使励磁变压器相位发生了变化, 从而造成可控硅整流失控。后将励磁变压器原, 次端电缆重新安装, 励磁工作正常。

在某火电厂调试中, 励磁装置升压, 并网均能够正常工作, 但发现启励时, 发电机电压表上升速率很快, 因为这套励磁装置具有升压缓启励功能, 因此, 电压表应该平稳地上升。并且, 用万用表测量触发脉冲的控制电压也是偏离正常值, 再次用示波器观察同步电压, 发现A, C相电压接反, 形成反序的同步电压。经证实, 该电厂在自行更换励磁变压器时, 将励磁变压器次端A, C相电缆接反, 经更换后, 励磁投入, 以上问题均解决, 工作正常。

综上所述, 对于励磁变压器的相序, 相位错误, 可用示波器, 相序表进行检查。也可以测母线与励磁变压器原端的电压差, 同相时应无电压, 异相时则显示出电压差, 如此依次测量即可找出故障点并顺利解决。

4 发电机不能正常灭磁

发电机同电网解列后, 励磁装置要把励磁绕组的磁场尽快地减弱到尽可能小的程度。有利用可控硅桥逆变灭磁, 利用放电电阻灭磁, 利用非线形电阻灭磁等灭磁方式。

在逆变的方式下, 逆变失败不能有效降低励磁电流。逆变灭磁就是将可控硅的控制角后退到逆变角, 使整流桥由“整流”工作状态过渡到“逆变”工作状态, 从而将转子励磁绕组中储存的能量消耗掉。引起逆变失败的原因大致有如下几点:

4.1 回路工作不可靠, 不能适时准确地给可控硅分配脉冲, 导致应开通的可控硅不能开通。

4.2 可控硅控制极故障, 失去阻断能力或导通能力。

4.3 交流电源异常, 励磁变压器相序, 相位错误或者在逆变过程中出现断电、缺相或电压过低。

4.4 由于逆变时换相的超前触发角β过小, 或因直流负载电流

过大, 交流电源电压过低使换相重叠角γ增大, 或因可控硅关断时间对应的关断角δ增大, 使换相裕度角不够, 前一元件关断不了, 后续元件不能开通。

5 励磁电流与励磁电压不成比例

励磁电压正常, 励磁电流偏低, 并出现局部发热现象。这种故障一般是由于转子回路阻值增大所致。如可控硅整流回路的铜排, 分流器, 以及转子电缆之间的连接接触不好, 导致有高温迹象。另外就是集电环和碳刷有效接触面积减小而使接触电阻增大。

励磁电流正常, 励磁电压偏高。用示波器观察可控硅整流波形, 可看到有交流波形。这是由于整流桥中的个别可控硅短路, 把交流成分加到直流输出端。因此, 电压表上显示的是两种电压的叠加值, 所以要高于正常励磁电压值。

调试人员在工作现场可能面对现场千差万别的的各种故障和现象, 本人通过多年调试工作经历以及对经验教训体会, 我相信在问题面前, 只要我们能够进行仔细的分析, 层层分解, 就能够对各种的故障进行圆满地解决。最后衷心期望此文能够对业内同行及现场检修人员有所帮助。

摘要：发电机的励磁装置的作用是用于向发电机磁场绕组提供直流电流, 以建立直流磁场。启动后的作用是正常运行或发生故障时调节励磁电流, 以满足安全运行需要。如果发电机没有励磁装置就无法建立磁场, 发电机就是纯机械式运转。本文基于作者多年调试工作经历, 针对电站微机励磁装置现场调试和检修以及运行过程中常见的问题进行了分析和探讨。