万家寨水电站励磁改造的设计与调试

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1、万方数据58第31卷第5期2008年10月水电站机电技术Mechanical&ElectricalTechniqueofHydropowerStationV01．31No．52008万家寨水电站励磁改造的设计与调试李桂红(黄河万家寨水利枢纽有限公司，山西偏关036412)摘要：文章主要阐述了万家寨水电站励磁改造方案的设计，介绍了EXC9000励磁系统的一些特点，最后对励磁系统的投运试验进行了分析。关键词：发电机，励磁}调节器；功率}智能I改造I试验中田分类号：TM761+．1l文献标识码：B文章编号：1672—5387(2008

2、)05—0058-030概述2改造方案设计同步发电机励磁系统，是同步发电机的重要辅助设备。在电力系统正常运行或异常运行过程中，同步发电机励磁系统起着重要作用。优良的励磁系统不仅可以保证发电机可靠安全经济的运行，同时可以有效的提高电力系统运行的稳定性和经济性。计算机、电子、网络等科学技术以及控制理论的不断发展进步。也使得励磁系统无论从硬件还是软件上都得到了很大的提升，为发电机励磁设备的不断改进提供了可能；同时随着电力系统的不断发展，对励磁系统的要求也在不断提高，发电机励磁设备的不断改造也是必须的。1励磁装置现状万家寨水电站现有6台

3、发电机，励磁方式均为可控硅静止整流方式，采用机端自并励。励磁装置全套采用广州电器科学研究院的LTW6200型励磁装置，且为其第一代产品。总体来讲，该励磁装置运行基本可靠，没有出现过大的事故，但已运行多年，主要存在以下问题：运行多年，设备整体老化，可靠性大大降低；备品备件采购周期越来越长，价格越来越高I元器件故障几率越来越大，影响到设备的正常运行，部分机组励磁功率柜均流效果较差，问题一直没有得到解决；人机联系以及试验界面均不够友好；PSS等功能无法满足现代电网安全经济运行的要求。(1)方案的主要特点：通过招标，本次改造初步选定使用

4、广州电器科学研究院的EXC9000型全数字式静态励磁系统。为了充分发挥EXC9000的先进性，基本上是全套改造，但考虑到励磁变、灭磁开关的性能仍完好，所以本着节约资金的考虑，保留了原来的励磁变和ABB灭磁开关，另根据万家寨水电站的具体情况对其功能进行必要地改进。(2)特殊要求根据万家寨水电站的实际运行情况以及标准的EXC9000系统配置，为了便于运行操作及检修维护，进一步提高励磁系统的可靠性，我们在设计联络会提出了一些新的要求：a)励磁调节器应具备功角及电网频率计算及显示功能，并将该数值传送给监控系统；b)在灭磁柜屏柜上加装灭磁

5、开关分合闸按钮(带防护罩)、灭磁开关位置指示灯、转子绝缘检测开关以及励磁电压、励磁电流表。取消灭磁柜显示屏上的灭磁开关分合闸功能；c)在调节柜屏柜上加装远近控切换开关，并有位置信号上送监控；d)励磁调节器装设两台同步变压器，一台供A通道使用，另一台供B、C通道使用且两台均设断线报警，同步变一次侧均装设可开断式保险，e)每个功率柜装设一台冷却风机，风机电源断路器采用专用的电动机保护断路器，且带有故障接收穑日期12008—07—17作者简介：李桂红(1975--)，男．工程师，从事水电站电气二次设备维护技术工作。万方数据第5期李桂红

6、：万家寨水电站励磁改造的设计与调试59点输出；f)功率柜交直流侧均需加装隔离刀闸，便于故障时退柜。每个功率柜直流侧装设一个分流器，供机组故障录波使用；g)具备电网自动化子站成组控制励磁的功能和接口(包括串行通讯接口及I／O接点信号)。电厂提出励磁系统应具备接收远方监控或调度自动化系统下发的4-、一20mA模拟量控制信号的功能Ih)励磁装置对外端子设计及布置应考虑现有电缆的长度及位置，尽量减少现场布线的施工量。i)风机电源进线由调节柜改至灭磁柜，须与直流电源分开布置，且在端子排上有标示。直流电源正负极之间要装设隔离片，加装试验电源

7、专用空气开关；j)PSS的上送监控信号分为PSS投入和PSS动作，k)交直流母排均采用绝缘护套；1)调节柜内加装试验电源插板，柜门内侧安装可折叠调试笔记本电脑托架；m)励磁系统投运前应取得华北电网的入网许可证。3EXC9000励磁系统主要特点EXC9000励磁系统主要特点是功能软件化、系统数字化。系统的数字化不仅体现在调节器，也体现在功率柜和灭磁柜。励磁系统的各个部分均能实现智能检测、智能显示、智能控制、信息智能传输和智能测试，极大地提高了装置的可靠性和工艺水平。EXC9000励磁系统吸收了目前数字控制领域先进的研究成果和工艺，

8、增添了新的精巧的解决方案和手段，如DSP数字信号处理技术、可控硅整流桥智能均流技术、高频脉冲列触发技术、低残压快速起励技术、完善的通讯功能和智能化的调试手段等。现场总线技术也被用于励磁系统的各个部分进行控制和信息交换，使励磁装置成为一个有机的、完整的整体。EXC