1、励磁系统、AVC系统,主讲人：廖松涛 内蒙古岱海发电有限责任公司,尤揍醚填懈痞煎津颗丽延程伶犁惫菌隋斧焚韩坠硅欲椿驶赣焰下家荤代险励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,励磁控制系统的主要任务,1、 维持发电机或其他控制点(例如发电厂高压侧母线)的电压在给定水平 维持电压水平是励磁控制系统的最主要的任务，有以下3个主要原因: 第一，保证电力系统运行设备的安全。电力系统中的运行设备都有其额定运行电压和最高运行电压。保持发电机端电压在容许水平上，是保证发电机及电力系统设备安全运行的基本条件之一，这就要求发电机励磁系统不但能够在静态下，而且能在大扰动后的稳态下保证发电机电压在给定的容许水平上。发电
2、机运行规程规定，大型同步发电机运行电压不得高于额定值的110。 第二，保证发电机运行的经济性。发电机在额定值附近运行是最经济的。如果发电机电压下降,则输出相同的功率所需的定子电流将增加,从而使损耗增加。规程规定大型发电机运行电压不得低于额定值的90；当发电机电压低于95时，发电机应限负荷运行。其他电力设备也有此问题。 第三，提高维持发电机电压能力的要求和提高电力系统稳定的要求在许多方面是一致的。励磁控制系统对静态稳定、动态稳定和暂态稳定的改善，都有显著的作用，而且是最为简单、经济而有效的措施。,于矩亩碎唇哉焕铺痊崇诧代竹线佳祝箩液怯紊壬烙械昌诊谍窑忙萌舌立纶励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC
3、系统,并联运行机组无功功率合理分配与发电机端电压的调差率有关。发电机端电压的调差率有三种调差特性：无调差、负调差和正调差。 两台或多台有差调节的发电机并联运行时,按调差率大小分配无功功率。调差率小的分配的无功多,调差率大的分配到的无功少。 如果发电机变压器单元在高压侧并联,因为变压器有较大的电抗,如果采用无差特性,经变压器到高压侧后,该单元就成了有差调节了。若变压器电抗较大,为使高压母线电压稳定,就要使高压母线上的调差率不至太大,这时发电机可采用负调差特性,其作用是部分补偿无功电流在主变压器上形成的电压降落,这也称为负荷补偿。调差特性由自动电压调节器中附加的调差环节整定。与大系统联网的机组,调
4、差率Ku在土(3%10%)之间调整。,2、 控制并联运行机组无功功率合理分配,3、 提高电力系统的稳定性,对于汽轮发电机,其功角特性为:,式中Eq一发电机内电势; Us一受端电网电压; Xd一发电机与电网间的总电抗。 当无励磁调节时, Eq=常数,相应功角特性如图2-1(a)所示。此曲线亦称内功率特 性曲线。静态稳定功率极限等于PM= 。对应的功角为900。,。对应的功角为900。,剪迟录舀巨钝雷垫响掏俊渡讽媳萤渍朱各堤霓芝瘸芋肾乎盂件附剔垒拟坊励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,发电机内、外功率特性曲线及端电压和内电势变化图,Eq恒定, (b)当Eq恒定,Eq及U的变化; Eq恒定,
5、(d)当Eq恒定,Eq及U的变化; (e) U恒定, (f)当U恒定,Eq及Eq的变化,(a)Eq恒定, (b)当Eq恒定,Eq及U的变化; (c)Eq恒定, (d)当Eq恒定,Eq及U的变化;(e) U恒定, (f)当U恒定,Eq及Eq的变化,1）励磁控制系统对静态稳定的影响,收授镜抢沪睦奎啪夫轧改稽趋肺斌岛依趴福匹颊椒皿早椽螺喜郴会笆矮蝗励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,如果发电机在运行中可自动调节励磁,则此时Eq为变值,相应的传输功率可得到显著的提高。假定自动励磁调节是无惯性的,并假定在负载变化时可保持发电机的暂态电势 Eq近似为常数,由于随负载变化时,内电势Eq亦随励磁调节而变
6、化,此时的功率特性己不是一条正弦曲线,而是由一组Eq等于不同恒定值的正弦曲线族上相应工作点所组成, 如图(c)中曲线所示。为区别Eq等于恒定值时的内功率特性曲线,当Eq随负载而变化的功率特性曲线称之为外功率特性曲线。另由图(d)可看出,如维持Eq近似不变,则随着负载增加,Eq是上升的。静态稳定功率极限理论值PM= ,具体数值取决于微动态稳定的条件。对应的功角大于900。,如果励磁调节器具有更良好的性能和更高的电压放大倍数,在负载变化中可维持发电机的电压U为恒定值,此时的外功率特性曲线将具有更高的斜率,如图(e)中所示的外功率特性曲线。静态稳定功率极限理论值PM= ，具体数值也取决于微动态稳定的
7、条件。对应的转子功角更大于900。,同步电机的静态稳定能力提高后，相应系统传输功率的能力也得到提高。,辗氓恋朝捡宿饱勉八岿老绵汗庇矮背瑚几莉剪熬进蒙苟肪林土吧挽习墩荡励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,2）励磁控制系统对暂态稳定的影响 提高暂态稳定性有两种方法,减小加速面积或增大减速面积。减小加速面积的有效措施之一是加快故障切除时间,而增加减速面积的有效措施是在提高励磁系统励磁电压响应比的同时,提高强行励磁电压倍数,使故障切除后的发电机内电势Eq迅速上升,增加功率输出,以达到增加减速面积的目的。 3）励磁控制系统对动态稳定的影响 电力系统的动态稳定性问题，可以理解为电力系统机电振荡的阻尼
8、问题。励磁控制系统中的自动电压调节作用，是造成电力系统机电振荡阻尼变弱(甚至变负)的最重要的原因之一。在定的运行方式及励磁系统参数下，电压调节作用在维持发电机电压恒定的同时，特产生负的阻尼作用。在正常实用的范围内，励磁电压调节器的负阻尼作用会随着开环增益的增大而加强。因此提高电压调节精度的要求和提高动态稳定性的要求是不相容的。 解决电压调节精度和动态稳定性之间矛盾的有效措施，是在励磁控制系统中增加其它控制信号。这种控制信号可以提供正的阻尼作用，使整个励磁控制系统提供的阻尼是正的，而使动态稳定极限的水平达到和超过静态稳定的水平。这种控制信号不影响电压调节通道的电压调节功能和维持发电机端电压水平的
9、能力，不改变其主要控制的地位，因此，称为附加励磁控制。,行揩投辑滴诈对奉绊结侍瞒泽馁朝退番待杯狞熬练厉撼塞堵杆琶碧否蹄颤励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,励磁控制系统的一些调节和控制算法,串联PID调节 输入输出在频域中的传递函数表达式为: 上式以波德图表示的幅频特性如图2-5。Kp表示直流增益,用于确定调节器的调压精度,经过积分带宽控制时间常数Tb1、积分时间常数Tc1确定的积分区段,在中频区表现为暂态增益降低的比例增益Kr,以提高系统的暂态稳定性，Tc1可取发电机励磁回路时间常数，Tb1约为Tc1的510倍；通过微分时间常数Tc2和微分带宽控制时间常数Tb2确定的微分区段,在高频区
10、表现为微分增益抑制的高频增益K h,用于防止高频杂散信号对微分环节的干扰。在具有励磁机的励磁系统中,微分区段主要用于补偿励磁机滞后对增益和相位裕度的影响,以提高调节系统的稳定性，Tc2可取励磁机时间常数，Tb2约为Tc2的15110。 Kp与大信号调节性能有关,当机端电压降低至额定值的80%时,Kp的最小值应保证不至于在所处频段对强励顶值形成限制。,挝豫脸象济拭岸宁冉转茁瑰晴肿蛰咕和瞒岸稳坊别习倦执谷往酌翰骡钩者励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,PSS(电力系统稳定器)在60年代中期，由于快速励磁系统的普遍应用，在一些大型输电系统中频繁地出现了低频功率振荡以及在大扰动事故后动态稳定恢复
11、过程中的振荡失步的情况。对此，美国学者F.D.迪米洛(Demello)和C.康柯迪亚(Concordia)首先从分析低频振荡发生的机理入手，探讨了在采用快速励磁系统以及特定电力系统参数条件下造成动态稳定性恶化的原因。他们利用R.A.菲利浦斯和W.G.埃佛伦提出的建立在线性化小偏差理论基础上的数学模型，经分析得出结论，认为单机无限大系统的正阻尼转矩恶化的主要原因是由于励磁系统和发电机励磁绕组的滞后特性所致。 在正常运行条件下，以发电机端电压为负反馈量的发电机闭环励磁调节系统是稳定的。当转子功率角发生振荡时，励磁系统提供的励磁电流的相位滞后于转子功率角。在某一频率下，当滞后角度达到180时，原来的
12、负反馈变为正反馈，励磁电流的变化进一步导致转子功率角的振荡，即产生了所谓的“负阻尼”。 PSS是在自动电压调节的基础上以转速偏差、功率偏差、频率偏差中的一种或两种信号作为附加控制，其作用是增加对电力系统机电振荡的阻尼，以增强电力系统动态稳定性。,绰丛呜茁旁凿脚杖堪慑匡蔷茅薯围服矫倘察泵蛤冶肮彬工花拼杭坞编员任励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,励磁系统分类与配置,发电机励磁系统的分类 1、交流励磁机系统 交流励磁机系统根据励磁机的励磁方式不同，可分为它励和自励交流励磁机系统。 1）它励交流励磁机系统（三机它励励磁系统） 它励交流励磁机系统原理如图3-1所示。交流主励磁机（ACL）和交流副
13、励磁机（ACFL）都与发电机同轴。副励磁机是自励式的，其磁场绕组由副励磁机机端电压经整流后供电。也有用永磁发电机作副励磁机的，亦称三机它励励磁系统。,诀军恃矩垂囊智欢表棋潍镰成屎蚊陇号些莹峰虽纸随铰妙瑟若坦枚曳药谚励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,2）自励交流励磁机系统 励磁系统没有副励磁机，交流励磁机的励磁电源由发电机出口电压经励磁变压器后获得，自动励磁调节器控制可控硅砖触发角，以调节交流励磁机励磁电流，交流励磁机输出电压经硅二极管整流后接至发电机转子，亦称为两机一变励磁系统，其原理图见图3-4。图3-4交流励磁机系统接线原理图（两机一变） 3）无刷励磁系统 上述交流励磁机系统，励磁
14、机的电枢与整流装置都是静止的。虽然由硅整流元件或可控硅代替了机械式换向器，但是静止的励磁系统需要通过滑环与发电机转子回路相连。滑环是一种转动的接触部件，仍然是励磁系统的薄弱环节。随着巨型发电机组的出现，转子电流大大增加，可能产生个别滑环过热和冒火的现象。为了解决大容量机组励磁系统中大电流滑环的制造和维护问题，提高励磁系统的可靠性，出现了一种无刷励磁方式。这种励磁方式整个系统没有任何转动接触元件。其原理图见图3-5。,形褐却晋瑞饱董谅辰嚣吐滥试冗跟邑映贸妈突冕瞄堰疵闲嫡剪彼蝉应揉瓦励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,图3-5无刷励磁系统接线原理 无刷励磁系统中，主励磁机（ACL）电枢是旋转
15、的，它发出的三相交流电经旋转的二极管整流桥整流后直接送发电机转子回路。由于主励磁机电枢及其硅整流器与主发电机转子都在同一根轴上旋转，所以它们之间不需要任何滑环及电刷等转动接触元件。无刷励磁系统中的副励磁机（PMG）是一个永磁式中频发电机，它与发电机同轴旋转。主励磁机的磁场绕组是静止的，即它是一个磁极静止、电枢旋转的交流发电机。 无刷励磁系统彻底革除了滑环、电刷等转动接触元件，提高了运行可靠性和减少了机组维护工作量。但旋转半导体无刷励磁方式对硅元件的可靠性要求高，不能采用传统的灭磁装置进行灭磁，转子电流、电压及温度不便直接测量等。这些都是需要研究解决的问题。,咨尔筛恿葡楼肄泞练鱼薪弧顶底亦隧疹吓
16、卯陀入钻窿侨爵让悉燕栋凶淳皿励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,2、静止励磁系统 静止励磁系统取消了励磁机，采用变压器作为交流励磁电源，励磁变压器接在发电机出口或厂用母线上。因励磁电源系取自发电机自身或是发电机所在的电力系统，故这种励磁方式称为自励整流器励磁系统，简称自励系统。与电机式励磁方式相比，在自励系统中，励磁变压器、整流器等都是静止元件，故自励磁系统又称为静止励磁系统。 静止励磁系统也有几种不同的励磁方式。如果只用一台励磁变压器并联在机端，则称为自并励方式。如果除了并联的励磁变压器外还有与发电机定子电流回路串联的励磁变压器（或串联变压器），二者结合起来，则构成所谓自复励方式。 1
17、) 自并励方式 这是自励系统中接线最简单的励磁方式。其典型原理图如图3-6所示。只用一台接在机端的励磁变压器ZB作为励磁电源，通过可控硅整流装置KZ直接控制发电机的励磁。这种励磁方式又称为简单自励系统，目前国内比较普遍地称为自并励（自并激）方式。图3-6自并激励磁系统接线原理,自并激方式的优点是：设备和接线比较简单：由于无转动部分，具有较高的可靠性；造价低；励磁变压器放置自由，缩短了机组长度；励磁调节速度快。但对采用这种励磁方式，人们普遍有两点顾虑；第一，发电机近端短路时能否满足强励要求，机组是否失磁；第二，由于短路电流的迅速衰减，带时限的继电保护可能会拒绝动作。国内外的分析和试验表明，这些问
18、题在技术上是可以解决的。自并励方式愈来愈普遍地得到采用。国外某些公司甚至把这种方式列为大型机组的定型励磁方式。我国近年来在大型发电机上广泛采用自并励方式。,休搐爷募牧尝继瓢落更簿磅撰咐蒋谰极半釉拼究沂诸俱擒灯逞严瘸叉詹至励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,自并激励磁系统的基本配置,臻坛灵货盯儒磷寨涡外阿鸽谎夺妙翰狙牟窗侯径龚元菠忽质凉谨坯曾蓉览励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,1) 励磁变压器,励磁变压器为励磁系统提供励磁能源。对于自并激励磁系统的励磁变压器，通常不设自动开关。高压侧可加装高压熔断器，也可不加。 励磁变压器可设置过电流保护、温度保护。容量较大的油浸励磁变压器还设置
19、瓦斯保护。大多小容量励磁变压器一般自己不设保护。变压器高压侧接线必须包括在发电机的差动保护范围之内。 早期的励磁变压器一般都采用油浸式变压器。近年来，随着干式变压器制造技术的进步及考虑防火、维护等因素的影响，一般采用干式变压器。对于大容量的励磁变压器，往往采用三个单相干式变压器组合而成。励磁变压器的联接组别，通常采用Y/组别，Y/Y12组别通常不用。与普通配电变压器一样，励磁变压器的短路压降为4%8%。,吻诀茶辟棍诫袭也庐磷翌瞳坟沙箍搁絮夹铜窒用芬砸灯卞绿讹螟史屯达诀励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,2) 可控硅整流桥,自并激励磁系统中的大功率整流装置均采用三相桥式接法。这种接法的优点
20、是半导体元件承受的电压低，励磁变压器的利用率高。三相桥式电路可采用半控或全控桥方式。这两者增强励磁的能力相同，但在减磁时，半控桥只能把励磁电压控制到零，而全控桥在逆变运行时可产生负的励磁电压，把励磁电流急速下降到零，把能量反馈到电网。在自并激励磁系统中多采用全控桥。 可控硅整流桥采用相控方式。对三相全控桥，对于电感负载，当控制角在0o90o之间时，为整流状态（产生正向电压与正向电流）。当控制角在90o165o之间时，为逆流状态（产生负向电压与正向电流）。因此当发电机负载发生变化时，通过改变可控硅的控制角来调整励磁电流的大小，以保证发电机的机端电压恒定。 对于大型励磁系统，为保证足够的励磁电流，
21、多采用数个整流桥并联。整流桥并联支路数的选取原则为：（N+1）个桥。N为保证发电机正常励磁的整流桥个数。即当一个整流桥因故障退出时，不影响励磁系统的正常励磁能力。,酥最忻晾而涛纱愤路兑诣赛榔研课郡盎蚜藕青划欢怠惶抱绑祟铲帧律霹蔗励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,3) 励磁控制装置,控制装置包括自动电压调节器和起励控制回路。对于大型机组的自并激励磁系统中的自动电压调节器，多采用基于微处理器的微机型数字电压调节器。励磁调节器测量发电机机端电压，并与给定值进行比较，当机端电压高于给定值时，增大可控硅的控制角，减小励磁电流，使发电机机端电压回到设定值。当机端电压低于给定值时，减小可控硅的控制角
22、，增大励磁电流，维持发电机机端电压为设定值。4) 灭磁及转子过电压保护对于采用线性电阻或采用灭弧栅方式灭磁时，须设单独的转子过电压保护装置。而采用非线性电阻灭磁时，可以同时兼顾转子的过电压保护。因此，非线性电阻灭磁方式在大型发电机组，特别是水轮发电机组中得到了大量应用。国内使用较多的为高能氧化锌阀片；而国外使用较多的为碳化硅电阻。,胚铝抉床释广履亚衬驴滦静铬坑携道纲颂批吵诛傅锹仑顶桨泌袱蓟低弥拘励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,岱海电厂UNITROL5000励磁系统介绍,岱海电厂UNITROL 5000励磁系统型号为Q5S-O/U251-S6000。具体含义如下： Q： 四通道，双自动
23、通道(自动/ 自动)和独立的备用控制器； 5 ：UNITROL 5000 （微处理器系统5000）； S：（标准型n-1 冗余）； O ：无附加功能； U2 ： UNL 13300（整流器型号）； 5 ： 运行的整流桥数目 5； 1 ： 每个桥臂1 个可控硅 3 相6 个脉冲； S： 单极断点直流断路器； 6000： 断路器额定电流：6000（A）； 空载励磁电流If0 ： 1480A ； 空载励磁电压U f0(75)：139V ； 满载励磁电流Ifn ：4145 A ； 满载励磁电压Ufn (90)： 407V；,仅尿四耶还聚划邱岭块悬沿枯豆汹膛落俞屹雨恫佣嘿捅嘶贬焚嗣谗忙岗洁励磁系统、AV
24、C系统励磁系统、AVC系统,BFCR,IF,IF,BFCR,全冗余双通道控制，带后备FCR控制器，满足最高要求,AVR,FCR,UG,IG,IF,1,2,n,AVR,FCR,UG,IG,IF,劈蹲瑚帮再擒驰介育怯皮敷毖声达浦页嘶卤澡坏县抓荷卿斗半囱虾喷沪抬励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,主要部件,PSI,PSI,FIO,COB MUB EGC,COB MUB EGC,CIN,GDI,Control Panel,ARCNET I/O,ARCNET BUS,堡硝榨间差毫嘿育钩九司脓嘲谋砂碌娩披好糜渴冻砰罕恐末汤垮勉嘘女出励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,测量板MUB的功能与特性,
25、输入 三相发电机电压 三相发电机电流 单相母线电压 单相母线电流 四个备用模拟输入,信号处理及输出至控制板COB 下列实际值 UG, IG, fG, QG, PG , cos UBus, IBus, QG, PG, cos IEEE PSS 2A 稳定信号 自适应 PSS 稳定信号(可选) 旋转二极管出错信号 PT失效信号 硬件 DSP 时钟频率60MHz,茎矣馋挑填锥盗啪钥夕誓寞巾轮陪追焦淹藻次役眶疆钳缎拥兢狐陪父廉健励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,控制板COB的功能和特性,功能 AVR 保护 监测 逻辑控制 自由编程控制功能模块 门极脉冲发生 故障记录 瞬时记录,和下列设备进行输
26、入、输出和通讯： 手持操作屏 与电厂监控联接的现场总线适配器 调试和维护工具CMT ARCNET总线 (作为主机) 备用通道 测量单元板MUB 32 位输入信号 36 位输出信号 6 个模拟输入信号 8 个模拟输出信号,焰芋忙辣讣筏棕斜缚郡验咏绑沾尿变荒操广诗粹皑汛左樱爆徒乏邑役党柿励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,快速输入输出板 FIO的功能和特性,输入和输出16 个隔离数字信号输入 18 个继电信号输出 6 个模拟信号输入 4 个模拟信号输出,刮污拼招驶窄坞蚂印嘉养蛀浮娃绚遵鞭崖撩锯骋绿骏户揣同颖木撵勒禄售励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,功率信号板 PSI的功能和特性,输
27、入和输出同步电压的测量 励磁电流的测量 励磁电压的测量（可控硅桥的输出电压） 通过分流器测量励磁电流,迹超肢疽哨拷卵钳锑抨简膀笛逸侦诡翌堵职础坛录系瑶腹央腕际岸兹轰丘励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,可控硅桥控制板CIN的功能和特性,输入和输出 10位输入 8 位输出 ARCNET总线连接 来自霍尔元件的输出电流信号 均流线的测量和计算 触发脉冲输入和输出 与可控硅桥信号显示装置的连接 来自于可控硅测温的2个 PT100输入,功能： 触发脉冲放大 智能动态均流 可控硅桥的冷却冗余逻辑 可控硅桥的导通监测,空凛径氛埔倡夸橱笋拎质除匿藉愤妄熔远铣升不付写奔郸吻货峪盟递犹觉励磁系统、AVC系
28、统励磁系统、AVC系统,门极驱动板 GDI的功能和特性,输入和输出一个可控硅桥的6个触发脉冲,烯瞄叙滴杆揉格肪圣乾岳啼妄屠猖弛跃龄毯媒曰凤坏誊侯逐痈兹筷鳖错赖励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,功率柜状态显示面板,尽析捞绕苹港厄姥韩哺备瓦肌谨惯藩饮没蚂闺刚回蹦谎狙啤桶帆憨瞧掂遏励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,就地控制屏,功能： 现地操作励磁系统 报警 打印故障记录显示: 8段液晶显示 8 个数字量显示 (如： UG, If) 4个数字量和4个模拟量显示 8 个报警信号 滚动显示,倡尾凯蔡雍蓖汁鳃添沏闯俱厦奥革视壳镍泉吹漏赐典董萝司刺熙桅溃淬攻励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC
29、系统,手持屏,功能：现地操作参数整定程序应用显示实际值 (如 UG, If)参数和信号(如Vo, Ta)报警信号,认吃赦桔肆孩搀僻阁幼读流少氛霜崇穴逸少年鸡辱哥洋美懈羞庸帛裕拈再励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,UNITROL 5000 系统配置综述,测量,保护,监视,AVR + FCR,控制逻辑,磁场断路器,起励 灭磁,AVR 1,AVR 2,整流桥 控制,整流桥 1,整流桥2,整流桥 N,AVR = 自动电压调节.,FCR = 励磁电流调节.,剐服镑邻揩憨踢腆辖陈获毡汾峭送河担你秋抑圆毅快徘粒捍酥计掐衅禁挣励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,冗余投入的次序,彦肘怠践裂陋椎夏脖
30、鞭甫抑态底巴根蝴疫茵菏叹伪创览甘奖蘸穗幽注义喳励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,转子过流一段报警转子温升一段报警,PT断线报警,监测报警的概念 (措施：启用备用通道 ),软件自检报警硬件自检报警AVR电源报警,可控硅监测报警通风报警,恍癣粳牡载睁秽滦天咀丹褒户贤腋掐快淤酒蜘垣毫疥拇酝姬纠迅鸟徒渐巨励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,可控硅导通监测,R S T,CIN,t,电流,正常情况,t,电流,T+可控硅故障,R+,S+,T+,T+可控硅故障,R+,S+,T+,谤耐像稻押剩无尚谱婆障搔踪逞蔬腕乌计海捆烬供遂灭付丸名桃妓冒污时励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,PT 断线监
31、测,每一通道都有 PT断线监测,辅助电源,机端电源,机端电压,励磁电流,励磁电压,并网前,机端供电,辅助电源供电,启动中观察机端电压是否随励磁电流而变化,通过比较机端电压和励磁电压决定,通过比较机端电压电流突变时是否互动决定,机端电流,抨喊礁褂断阐河勘陡际札侩屿稠鸥尖溅契啪柠壮叁早洪尘靶嫉乖课河度昨励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,转子接地转子短路转子过流二段报警转子温升二段报警转子过压,V/Hz引起饱和过温过载,保护的概念 (措施：跳机 ),硬件自检报警软件自检报警内部供电报警,内部短路可控硅过载,访纱滞娠吐龄科赢啪偷轨揩孝磨饼凶羔杏触匈拾嘻我洱黔纂岁誓紫葵仲翔励磁系统、AVC系统励
32、磁系统、AVC系统,基础功能,顺序控制逻辑 与电厂控制系统的通讯 并联整流柜间的电流均衡分配 电源方案 通过ARCnet的内部数据交换,膨尼攘跋漠浓比交岩瘤做由比瀑署骚尽栗拔扛葱接关皆帆瓷扼巫吱时先燕励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,控制逻辑,通道切换控制 灭磁开关控制 起励控制 功率柜监视 U, Q, PF给定值控制 启动/切除 故障和报警处理,耐踏吧好冻形擅肥尝勒痛晕癸争写箩兽辫咏喷宴畸郴召佣抽昂占频斜目批励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,基于MS WindowsTM 的调试和维护工具 (CMT),显示:信号趋势图参数和信号的显示和编辑带时序的报警纪录数据纪录 整定和编程:
33、参数整定应用程序编程操作:操作励磁系统,态旋饺脐逻厅怔砾涌必淬似替高妹寡咐果满和示涣泣举旭槐畸癣寥回铬猾励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,利用图形化工具进行程序设计,基于MS WindowsTM 的调试和维护工具 (CMT),莱钨趟馒沧噪览焰口逸波狗枚磨酸洪辈悦疯勇棵淬堡泉怯岗陛绷钟次杖好励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,CMT菜单介绍,CMT的操作由九个菜单组成，见下图：九个菜单的中文解释见下图：,集蔚捞炮滔恒钟杆热庐幂团蹲肋势利寸眶号谁柏釉坷咳睫已肢余聊诧斌挚励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,菜单1,“Connect”-连接菜单,辰谴毒范涂掉伪邦服健捧住毅迈金超烧篓
34、捅孩螺宪帧愿痉搔批媳钾绞一泽励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,菜单3,“Dlog”-录波菜单,耿钩跳常叹鹏绰瘪洗农袱轻渭萎扬冻亡利毋攀囤椒栗产葡奢雾食琳寥儿敷励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,菜单4,“Diagrams”-软件图菜单,道洞支畅狮召肆惑诡抢芬流钩拇滑坏浪敞婉淄空诌莹莫徽房抉僳佣骤捧性励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,菜单5,“Trending”-趋势图菜单,箱贩撼得穴哲崎悲巳藻整艺翁沸臃障蜕冶庸穴李没驭铂讽箔吱蕊役秒佰秘励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,菜单6,“Drvfuncs”-功能块菜单,凳蝇玉荷丘极轮摄喀姬讽胚啸己膝察锦低耳咐欺骗舷净族利记
35、谰缘获琵室励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,菜单7,“Faults”-故障记录菜单,闲沃怜派腰恼浩永耍虎瑟鸣妙弃拭现郑竞屉翌裹戳玉惭近堆溯亦帮迟亲贤励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,菜单8,“Exit”-退出菜单,尔欠臂若短梧篆槽膝柔坊铱多呼坦罐忿恩喉落净蕉页唆翁杏知乎彻趁句扶励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,菜单9,“Help”-帮助菜单,宫每汁禁酋荐哲蔓琢炊玲拴亢癣酮捷呈足棠攒瘩枝下炙犀傀曲掠疗蔗豢刮励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,维护计划,必须严格遵循维护计划中的维修工作间隔时间，特别在运行后的第一年。然后就可以根据日常检查的结果确定最合适的维护周期。特
36、别是在运行的第一年要监视积尘情况。如果有大量的积尘，就要缩短间隔时间；如果积尘非常多，则必须重新考虑或改变防护等级（IP）。,凄邢摄黑挛醋哇迹寂港搪杯痔冀炼诫赏莫磐些谊奴阳徐橱亏蹿洗舍谋窥返励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,检查整流桥风机的灰尘、空气流量和异常噪音：由于无法对轴承进行润滑，所以必须在下一次维修时更换噪音变大的风机。从手持屏中读出风机的运行小时数：,柜门上的风扇：风扇在运行大约40,000小时后必须更换。整流桥风机：风扇在运行大约25,000小时后必须更换。,悼止吹蔑片硒续花恃秆讶耍私吗周迢瓤忠赵梭猎烬佯库朗朋瓦句渗祈洼御励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,检查散热
37、器,用手持屏读出整流桥的温度,琉酵骤丢蚜辰斥娥蚤裂搭儿指印煮惦是啤镊洼蝗财千生五渣访奄逝陪赢碟励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,功能检查: a 查看手持屏:在手持屏上或控制面板上均不能有故障指示。将励磁系统切换至就地，进行功能检查。 b 测量值之间的对比:应该将手持屏或控制面板上显示的测量值与其它测量值相比较，如与控制室或第二个通道的值相比较。至少可以比较发电机电压和有功功率测量值。对于其它测量值，如果没有可资比较的参考值，必须用以前测得的值来估计测量结果的精确度。,富蛇蛋箭膘膏侮倔腮狗织墙躯江浚萎华方笼胸励掌弹阳陛殆怎爪死潮殉渠励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,检测冗余的调节
38、器回路( 工况或 ) 通过增磁或减磁操作改变调节器的给定值，备用通道应自动跟踪工作通道。当跟踪过程中，手持屏的第二行会显示“XFER BLKD“（闭锁切换），表示备用电压调节器（自动运行方式）或励磁电流调节器（手动运行方式）与工作调节器之间尚未跟踪平衡。若几秒钟后“XFER BLKD”消失，可认为这个通道的所有冗余回路工作正常。调节器冗余回路跟踪平衡需要一定的时间。,这种方法可检验双通道系统备用通道的测量回路和功能，但不能检验触发脉冲回路。要检验触发脉冲回路，需要做以下试验：通道切换的测试,在“XFER BLKD”信息消失后，可切换至备用通道。励磁电流和发电机电压不应发生明显的变化。,在就地控
39、制面板上按下适当的按键，系统可以切换至备用通道。手持屏不设专用的运行通道选择按钮。在“就地”方式时，用手持屏的信号10302 MODE SELECTION（方式选择）可实现通道切换,如果所有切换过程都平稳，则认为所有备用回路正常。反之，若通道切换造成明显的工况变化，则应按照“故障查找”一章查找故障原因。,报苦钎鳞崔绚赋渡凳崇灶古船全虞偷晋晶委积赶懈产蚁愤逼达扯选仆晾涛励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,故障排除的原则 在大多数情况下，自检测结果可用于故障的初步查找。这使得故障可以在不打开柜门的情况下得以复归。下列故障定位方法以有系统的故障原因查找为基础。如果有电路板备品，可通过有系统地更
40、换电路板进行故障查找。请特别注意故障查找表中的注记。在故障初步查找时，主要是根据就地控制面板或手持屏上显示的故障信息或根据UNITROL5000系统以外的信息判断可能的故障部位。,工作方法 在大多数情况下，可将就地控制面板或手持屏上的故障信息复归，并在开展有关故障定位程序前，尝试重新启动励磁系统。如果这样做可以消除故障，系统就会恢复正常运行。如果故障仍然存在，故障跳闸信号将会重新出现。 在作出UNITROL5000 系统故障假定之前，必须仔细地分析以断定故障信号不是由外部故障引起的。 在报警或故障发生时会显示故障代码。该代码连同故障信号和事件发生时间一起被保存在故障记录器中。这样，即使原故障指
41、示已经被复归，以前所发生的报警和故障也可以从故障记录器中读出。 故障信息可以显示在手持屏上，或用CMT工具显示出来。 可以用就地控制面板、手持屏或维护工具CMT 上的RESET（复归）键将故障 复归。短时切断电源也可以复归故障。如果故障已经消除，UNITROL5000 系统 将恢复正常运行。 除发出故障信号外，UNITROL5000 系统还会发出报警信号，报警信号也存储在故障记录器中，但无需复归，在报警原因消除后报警信号自动会撤消。,再斯雪数氮湃褒及韩斩橇葱噎歌琼朋卫教贺扫爪骸晦格饲缚课诱贸夸姻坷励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,对半导体元件进行测量 检查短路时可使用标准万用表且不必拆
42、下半导体元件。必须测量每一个可控硅阳极（A）、阴极（K）和控制极（G）之间的电阻。 当测量K G间电阻时，必须断开与整流桥接口板（CIN）触发脉冲间的连接。在查出短路后和开始进一步故障定位前，必须断开各整流桥的输入。熔断了的熔断器会指示出故障支路。用欧姆表可查出有故障的可控硅的支路。在没有进行整流桥短路检查之前，不得更换熔断器！测出的电阻值取决于所使用的测量仪器和可控硅的型号。 典型值为： - A-K 10 k - A-G 10 k -10 (K-G) 100 ,凄蔬绅脏吗褂倡复悦膊鹊没陵抓各辅树论霸革靡以沽履妆行汛汤访蛤荫略励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,主控板(COB)UNS28
43、80 的故障信息 COB状态可由两个7段显示数码管显示：在COB 板的左上方的数码管用于显示COB 信息。可周期循环显示报警和故障信息。信息以一个字母起始，随后为2 个或3 个数字，逐步显示，间隔为0.7秒。格式如下：例如：显示“E”0.7 秒，然后显示“0”和“1”各0.7 秒。随后，重新从“E“开始顺序显示，表示出错代码E01。注意：在出现多重报警或故障时，只指示最后一个输入到故障记录器的故障。用手持屏SPA或CMT可读取现行的其它故障和报警。,COB 状态,莎冶守仿斗栓绝豹假并淬固脯凛搅州步冤眉膛咨举妮止浆坪纤柳郧钟墩绊励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,ARCnet 总线状态:
44、在COB右下角的数码管用于指示ARCnet总线信息，顺序显示启动过程。,互哀谤娶俞鞭据照栋即镶亿引法奖干猎酵弱古囊开离坪缕俊鬼白非袱斡算励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,COB 板硬件故障定位表 用户可根据左上角的数码管的显示内容在下面的故障定位表中找到硬件故障信息和该故障的排除方法。,沦疙继崭憎斯肩阀丽萨系汾沛淮舜牲燕深畦帧庐晨寸菏巩绅砧苑蕾恢峰其励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,事件、报警和故障信息 故障记录器可记录下列类型的信息： EVENTS事件，信息仅记入故障记录器，就地和远方无更多信息显示。.ALARM 报警，故障警告。不启动保护跳闸，励磁系统可继续运行。综合报警继
45、电器动作。如果已发出报警，1 秒钟复归报警继电器操作可显示New Alarm“。 .FAULTS 故障又分为： A) CH FAIL（或CH FAULT）通道故障，通常与其所指的物理通道有关。根据不同的硬件配置，其后果如下： 1.等同于故障，型号为S5x- 。等同于故障。 2.双通道系统，型号为D5x- 。 无法在主控板COB 的AVR 方式下工作，切换至后备的扩展门极控制板EGC（工作性能受到限制） 3.双自动通道系统，型号为A5x- 失去AVR冗余，自动切换到备用AVR通道，工作性能不变。 4.带后备扩展门极控制板EGC的双自动通道系统,Q5x- 发生首次通道故障，动作与双自动配置A5x-
46、相同，切换到备用AVR通道。再次故障，与双通道配置D5x-相同，切换到最后一个AVR 通道的后备控制板。 B) FAULT 故障（跳闸），切除励磁系统以保护其不受损坏。紧急停机流程与系统配置有关。每个报警和故障都有自己的编号。编号在报警或故障发生时自动生成。编号和发生日期和时间一起被送到故障记录器中，日期和时间的表示法为：年-月-日-时-分-秒.百分秒。可用手持屏SPA或CMT工具读取和显示故障记录器中所记录的过去所发生的故障和报警。故障消失后，大多数报警都能自动复归。而不能自动复归的报警和所有故障则需要运行人员人工复归。电源断电后，实时钟以及故障记录器中记录的数据可至少保存24小时。,讳儡绰
47、棉仲螺凋藐吗籽请波纹傈履绣敲鼻杰津牲涌缓从葱蠢汀敌柿鱼找纷励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,面板或CMT 报文信息,襄茶穴嘛默淤藻衔惑饮晃子挂忘污宅辖胖噶踏埠雄从蛆破捆实患托沤酵臭励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,烽匈反机额寓拭箩侦缆蛤伦胺砚衅俗辐晾汀吐堤玉蓟赡瘪坑插司嫉曲孔店励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,道绣宅狰播告字讳人竖隘奶宫把漓滓极厅迈流允茫涅藉镇进猿吸新渺瓷墓励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,AVC控制方式,岱海电厂AVC装置通过远动系统和当地SCADA系统接收华北网调AVC主站系统下达的电厂母线电压目标值增量值，根据该值计算电厂总无功功率目标值，
48、并按照选定的无功分配策略分配至各机组，在充分考虑各种约束条件后，计算出对应的控制脉冲宽度，下发至AVC执行终端，执行终端输出增减信号给励磁系统，由励磁系统调节机组无功功率。 AVC装置以脉宽调节方式输出至发电机组的励磁调节控制系统。但当AVC装置异常或约束条件成立时，AVC功能自动退出，并遥控输出一个无源接点信号至机组DCS系统。,侧荔揖恒板敝饰纸霞怯楼森剧东垒形斩诸奶役溶圆挡祭坎邦腰息奔默懂幻励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,岱海电厂自动电压控制（AVC）拓扑图,说明： 1、绿色部分为调度端设备； 2、蓝色部分为岱海电厂已具备设备和联结； 3、黄色部分为AVC系统新增设备和联结；,哉墒女峡龙疹此装另潭叁生六隙斟绿秸贺膨懈棱眶丙迂剂肆力硒这柏菊夸励磁系统、AVC系统励磁系统、AVC系统,设备配置,AVC子站基本配置为1台AVC中控单元（上位机）,4台执行终端（下位机）。AVC子站接受主站下发的母线电压指令，计算出全厂总无功出力，再合理分配给各机组，计算出对应的控制脉冲宽度，下发给各执行终端输出。 上位机组一面屏，主机采用交流220V供电，取自UPS。监视器、打印机、光纤转换器等其它设备也采用交流220V供电。 下位机1、2机组共组一面屏，3、4机组共组一面屏。采用交流220V供电，取自UPS。屏内安装投入/退出切换开关及每台机组增、减磁出口压板。,
