《自動裝置》課程中關(guān)于同期及勵磁系統(tǒng)的探析

【摘要】電力系統(tǒng)自動裝置在電廠中占有重要位置，作為一名電氣運行人員正確掌握同期及勵磁系統(tǒng)是很有必要的。

【關(guān)鍵詞】自動裝置；同期；勵磁；探析

一、發(fā)電機同期系統(tǒng)的概況

發(fā)電機同期裝置分自動同期和手動準(zhǔn)同期兩種裝置，自動同期裝置主要由同步儀組成，而手動準(zhǔn)同期裝置主要由同步檢查繼電器、同步表和一些提高/降低發(fā)電機電壓、轉(zhuǎn)速的把手開關(guān)等組成。

1、自動同期儀裝置：

自動同期儀有五種工作方式：自動同期方式、自動/備用同期方式、手動準(zhǔn)同期方式、檢無壓同期方式、兩個獨立電網(wǎng)之間同期方式。

（1）自動同期方式：

這種運行方式為目前同期儀工作方式，在此種方式下，發(fā)電機的電壓和頻率調(diào)節(jié)由同期儀發(fā)出“提高”或“降低”命令信號，直到發(fā)電機與運行系統(tǒng)的電壓和頻率差達到整定值范圍時，裝置停止對發(fā)電機發(fā)出“提高”或“降低”“電壓”和“轉(zhuǎn)速”信號，當(dāng)達到同期并列條件時，同期裝置面板上有四個綠色指示燈點亮，且發(fā)出“閉合發(fā)電機開關(guān)命令”發(fā)電機合閘后，同期裝置面板顯示窗口顯示發(fā)電機開關(guān)閉合時間，保持一分鐘后消失。

（2）自動/備用同期方式；手動準(zhǔn)同期方式；檢無壓同期方式；兩個獨立電網(wǎng)之間同期方式；在此不詳述。

2、發(fā)電機手動準(zhǔn)同期裝置：

在這種方式下，發(fā)電機的電壓和頻率由操作員手動調(diào)節(jié)，且當(dāng)發(fā)電機與運行系統(tǒng)電壓差達到同步檢查器繼電器整定值時，繼電器接點閉合，當(dāng)同步表順時針緩慢轉(zhuǎn)動接近同步表“12點鐘”位置時，操作員手動操作發(fā)電機并網(wǎng)開關(guān)，發(fā)電機開關(guān)合閘。

3、同期并列條件：

（1）發(fā)電機與待并系統(tǒng)電壓相等（相差不大于±5%）。

（2）發(fā)電機與待并系統(tǒng)周波相等（相差不大于0.1赫茲）。

（3）發(fā)電機與待并系統(tǒng)的相位相同。

（4）發(fā)電機與待并系統(tǒng)的相序必須一致，（一般新安裝和大修后的設(shè)備等一次并列前必須作檢相試驗，以確定相序正確，以后并列時，相序問題可不考慮）。

二、自動勵磁調(diào)節(jié)器的主要技術(shù)指標(biāo)

（1）自動電壓調(diào)整范圍：70%～110%；整定電壓分辨率不大于額定電壓的0.2%。

（2）自動電壓調(diào)整精度：<±0.5%；

（3）調(diào)差整定范圍：±15%可調(diào)；

（4）在發(fā)電機空載運行情況下，發(fā)電機頻率每變化±1%，發(fā)電機電壓的變化小于額定值的±0.25%；

（5）發(fā)電機零起升壓，建壓時間2-4秒，超調(diào)小于2%；

（6）勵磁調(diào)節(jié)器除配置有雙通道的自動勵磁調(diào)節(jié)器外，還配置一套手動勵磁調(diào)節(jié)器。手動通道能自動跟蹤，當(dāng)自動通道故障時能自動切換到手動通道，通道的切換不會造成發(fā)電機無功功率的明顯波動，手動通道具有遠方監(jiān)控功能。

（7）勵磁調(diào)節(jié)裝置能夠接受自動準(zhǔn)同期裝置的調(diào)節(jié)信號，能夠接受無功功率自動成組調(diào)節(jié)信號，能夠?qū)崿F(xiàn)起停的自動控制。

（8）能夠進行就地、遠方的滅磁開關(guān)分合。調(diào)節(jié)方式和通道的切換以及增減勵磁操作。

（9）手動調(diào)壓范圍保證發(fā)電機勵磁電壓能從空載勵磁電壓的20%到額定勵磁電壓的110%范圍內(nèi)穩(wěn)定平滑的調(diào)節(jié)。

（10）自動勵磁調(diào)節(jié)器穩(wěn)壓電源裝置由兩路獨立的直流電源供電，電源取自220V直流系統(tǒng)。自動勵磁調(diào)節(jié)器內(nèi)部任一元件故障時，不造成發(fā)電機停機。

三、主控顯示屏（人機界面）

本屏為監(jiān)控系統(tǒng)主頁，它為進入系統(tǒng)以及正常運行時的顯示頁，包括：

1、系統(tǒng)主要狀態(tài)監(jiān)視：

（1）機端電壓的模擬表計和數(shù)字顯示。

（2）無功功率的模擬表計和數(shù)字顯示。

（3）磁場電流的模擬表計和數(shù)字顯示。

（4）狀態(tài)指示磁場開關(guān)、發(fā)電機開關(guān)、雙整流橋的狀態(tài)。

（5）調(diào)節(jié)器故障、限制和保護的狀態(tài)。

（6）雙微機通道的在線/離線指示。

2、操作方式選擇：

（1）遠方操作選擇指示：選擇“遠方操作”按鈕，調(diào)節(jié)器接受控制室操作，同時屏蔽本系統(tǒng)制作。這時只有“現(xiàn)地操作”和“故障處理”兩個按鈕可以按下。

（2）現(xiàn)地操作選擇和指示：選擇“現(xiàn)地操作”按鈕，調(diào)節(jié)器接受現(xiàn)地操作（監(jiān)控屏制作），同時屏蔽控制室操作。

（3）選擇“電壓調(diào)節(jié)”按鈕，進入機端電壓調(diào)節(jié)（AVR）模式。

3、運行方式選擇：

（1）磁場電流調(diào)節(jié)：選擇“電流調(diào)節(jié)”按鈕，進入磁場電流調(diào)節(jié)（FCR）模式。在“遠方操作”下，通過控制室CRT畫面選擇。

（2）機端電壓調(diào)節(jié)：在“遠方操作”下，通過控制室CRT畫面選擇。

（3）恒無功調(diào)節(jié)：選擇“恒無功調(diào)節(jié)”按鈕，進入恒無功調(diào)節(jié)模式。此模式只能在發(fā)電機并網(wǎng)后，由AVR運行方式進入。

（4）恒功率因數(shù)調(diào)節(jié)：選擇“恒功率因數(shù)調(diào)節(jié)”按鈕，進入恒功率因數(shù)調(diào)節(jié)模式，此模式只能在發(fā)電機并網(wǎng)后，由AVR運行方式進入。

4、功能選擇：包括“故障處理”、“系統(tǒng)設(shè)置”、“狀態(tài)監(jiān)視”、“數(shù)據(jù)分析”。

（1）正常運行方式選擇”電壓調(diào)節(jié)”，”遠方操作”，手動滅磁開關(guān)切至“0”位，調(diào)節(jié)器選擇開關(guān)切“自動”位置。

（2）運行中應(yīng)保持各柜清潔，周圍無雜物。運行中每班巡視1-2次。

（3）保護跳閘后會產(chǎn)生勵磁過壓信號，需在勵磁屏上按過壓“復(fù)位”按鈕。

（4）發(fā)電機的并列、解列及加減負(fù)荷操作由DCS及相關(guān)系統(tǒng)完成。

參考文獻

[1]李斌.電力系統(tǒng)自動裝置[M].北京：高等教育出版社，2007.7

[2]唐建輝.電力系統(tǒng)自動裝置[M].北京：中國電力出版社，2005.9

[3]楊冠城.電力系統(tǒng)自動裝置原理[M].北京：中國電力出版社，2007.3

作者簡介

張亞妮（1980—），女，漢族，陜西寶雞人，學(xué)士，重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系，講師，研究方向：電氣工程及其自動化。