探析水电站励磁系统残压起励回路的改进

探析水电站励磁系统残压起励回路的改进

傅征东

国家能源集团大渡河公司瀑布沟水力发电总厂 625304

摘要:本文基于水电站励磁系统残压起励回路的改进课题探究的基础上，分析了原起励回路的基本内容，另外结合现状提出一些较为合理的改进意见，后利用水电站励磁系统残压起励回路的试验进行进一步的验证，以此更好的推动水电站的长效稳定发展。

关键词:水电站;励磁系统;残压起励;系统优化

一、原起励回路分析

1.1程序逻辑

在某种运行情况下，调节器接收相关指令，使起励装置运行。需要注意的是此处的运行情况一般包括两种，分别是电压闭环和电流闭环。在实际的工作中，投起励的时间大约在8秒左右，在起励装置的投入时间内，定子电压和额定定子电压按照一定的比例存在时就会使起励装置自动退出，此处两者所成的比例是6：5;还有一种情况就是当转子电流和额定负载励磁电流之间达到一定的比例时装置系统自动关闭，此处的比例是当前者大于后者的百分之六时就可以。如果在投入的时间内没有出现这两种情况，就说明装置的报起励环节失败，一旦失败系统也会自动退出起励装置。

1.2硬件

旧的起励装置的动力来自于常用的直流系统，大都是220V，当调节器发出指令后，在回路中传递相关信息，使得相关的端子接收所发出的命令，然后继电器的线圈得到了一定的电力，常开节点在闭合后，接触器的线圈得到一定的电力，然后主节点闭合。在此时，工作人员需要将直流电源接在转子的两端，直流电源的电压一般都是220V，然后其中的一个辅助节点闭合，在电阻Ｒ1的两端完成续流的工作，所有的环节完成后就完成了整个的起励过程。

二、起励回路改进

2.1回路分析

对原来的起励回路进行探究可以得知，原来的起励系统中续流的电阻的阻值是50欧姆，50欧姆的电阻阻值对于残压起励的过程来说，阻值过大，完成残压起励过程所用的电阻阻值大约10欧姆，在相应的时间内如果没有成功完成直流起励，起励装置系统就会自动断开。对于这种情况，主要有两种解决方案，分别是增加残压起励中的硬件回路，这些硬件回路必须是单独的;还有就是更换电阻阻值，使其满足残压起励的条件。这两种方案分别都有优点和缺点。第一种方案的优点是可以很好的实现残压起励功能，直流起励回路和残压起励的回路两者受各自影响较小，比较独立;缺点就是改动的东西比较多，工作量比较大，盘柜中可以利用的空间变得更少，同时对于这些新增的元件，要对其作出一个合理的布局。第二种方案的优点是改动的工作量比较小，操作较简单，在实际工作中实现的几率比较大;存在的问题是直流起励和残压起励这两种起励方式共用一个回路，受相互的影响比较大，如果回路出现问题，将会对两种起励方式都造成或大或小的影响，甚至影响机组起励的建压功能。

2.2回路改进

对于水电站励磁系统残压起励回路改进，主要是通过对于直流电源的断开和闭合进行分类，完成水电站励磁系统中残压起励回路和直流起励回路的相互动作准确性判断。对于直流起励回路是将水电站励磁系统中闭合直流电源空开61Q部分，起励模式处于继电器线圈励磁，继而注重起励控制回路部分，完成直流起励闭锁残压起励功能作用的发挥。对比实验的改进效果是断开直流电源空开61Q部分，继而引发并带动直流起励接触器的管理控制的继电器励磁线圈结构失去电流影响，此时对于控制另一组成部分的直流起励接触器发挥相应控制管理作用，完成双向残压起励作用，继而控制直流起励接触器的电气被闭锁效果。功率输出整流电路采用三相半控桥或三相全控桥，一般采用三相半控桥(如图1所示)，显然半控桥电路由于不能实现“零点对齐”的同步关系，所以移相范围只能在0～150°内。

图1自励装置同步电路接线示意

2.3元件选型

根据水电站励磁系统调解装置的控制方式可以看出，随着相关机组部分发挥作用完成启动投入起励回路部分，在实际电压数值达到一定限度的额定数值时会推出起励回路部分，使用残压起励发挥效果。也就是说当电阻两端的加载电压达到30伏时，电阻阻值为6欧姆，此时的起励电流为最大5安。从元件选型上进行分析，需要充分衡量水电站励磁系统残压起励回路中相关设备零部件构成可承受的最大要求，继而完成水电站励磁系统残压起励回路的调节控制器选择。

三、水电站励磁系统残压起励回路的试验验证

3.1直流起励功能试验

首先按照实际水电站励磁系统残压起励回路原理装置中将直流起励电源开关61Q闭合，此时励磁系统控制方式切现地，机组整体处于开机状态并切换至空转。同时现地按下建压按钮，直流起励接触器的62HC部分开始实行运转动作，而残压起励接触器61HC部分不实行运转动作，促使机组整体正常起励处于空载状态，通过实验结果证明此时的水电站励磁系统中直流起励功能正常，且水电站励磁系统的直流起励回路闭锁残压起励回路功能正常。

3.2残压起励功能试验

对于水电站励磁系统残压起励回路原理装置展开对比实验，有效设定残压起励功能实验验证。具体实验过程为接通直流起励电源开关61Q，此时的励磁系统控制方式切现地，机组整体开机切换运行至空转。与此同时也保证建压按钮的现地按下，残压起励接触器61HC部分动作，而直流起励接触器62HC部分不动作，继而机组出现正常起励至空载的状态。上述实验现象可以直观的表明水电站励磁系统的残压起励功能正常，且水电站励磁系统的残压起励回路闭锁直流起励回路功能正常。

通过整体分析了解水电站励磁系统的具体构造形式，了解水电站励磁系统的相关回路构成，继而在一定限度上进行水电站励磁系统残压起励回路改进工作，最终建立对比试验进行验证水电站励磁系统残压起励回路的改进效果是否正确，得出响应的实验结果和水电站励磁系统残压起励回路的改进方案。

四、总结

若励磁装置失控，发电机端产生较高的过电压，致使厂用电系统一些照明灯管烧毁，有些电器设备损坏。为此加装了锁相脉冲插件，此后，无论何种原因甩负荷，再也没有出现失控现象导致的较高过电压，保证了用电设备安全。保护、基础设施利用、生态环境保护等因素，建立相应的激励政策与管理机制，加大对消落区环保力度，在经济与环境之间寻找平衡点，以促进库区经济社会可持续发展。通过对水电站励磁系统残压起励回路与直流起励回路完成改进的同时并在残压起励回路与直流起励回路原设计方案基础上增加具备了电气互锁功能。有效增强了水电站励磁系统中起励控制回路的安全性特征，在水电站励磁系统残压起励回路实际运行过程中降低了整体运行风险，具有重要建设性指导意义。

参考文献:

［1］艾丽皎，吴志能，张银龙．水体消落带国内外研究综述［J］．生态科学，2013(2):259－264．

［2］郑海金，杨洁，谢松华．我国水库消落带研究概况［J］．中国水土保持，2010(6):26－30．

［3］李强．水库消落区土地优化利用途径分析［J］．黑龙江水利科技，2014(12):111－113．

［4］郝芳，宋秀新．浅析水库消落区耐水湿树种的选择［J］．现代园艺，2012(18):186．

［5］梁福庆．长江三峡水库消落区保护利用研究［J］．湿地科学，2008(2):234－237．