1、 武漢洪山電工科技有限公司武漢洪山電工科技有限公司Hongshan Electrical Science & Technology Co.,Ltd無盡企業(yè)、無盡服務(wù)無盡企業(yè)、無盡服務(wù) WWW.CHINAHEST.COMv總機(jī)總機(jī) （027）84898876v傳真?zhèn)髡?（027）84896740洪山電工HEST勵磁裝置勵磁裝置日常維護(hù)與故障診斷日常維護(hù)與故障診斷洪山電工HEST目目 錄錄第二部分第二部分 日常維護(hù)日常維護(hù)第三部分第三部分 典型案例分析及處理典型案例分析及處理n勵磁系統(tǒng)初步檢查及調(diào)試工具準(zhǔn)備n開關(guān)量檢查n模擬量測量校正第一部分第一部分 勵磁系統(tǒng)原理簡介勵磁系統(tǒng)原理簡介洪山電

2、工HEST勵磁系統(tǒng)的組成與分類勵磁系統(tǒng)的組成與分類洪山電工HEST 交流勵磁機(jī)系統(tǒng)（三機(jī)它勵）交流勵磁機(jī)系統(tǒng)（三機(jī)它勵）同軸同軸洪山電工HEST交流勵磁機(jī)系統(tǒng)（二機(jī)它勵）交流勵磁機(jī)系統(tǒng)（二機(jī)它勵）組成：交流主勵磁機(jī)經(jīng)過可控硅整流裝置向發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路提供勵磁電流；AVR控制可控硅的觸發(fā)角，調(diào)整其輸出電流，亦稱為兩機(jī)它勵勵磁系統(tǒng)。勵磁系統(tǒng)沒有副勵磁機(jī)，交流勵磁機(jī)的勵磁電源由發(fā)電機(jī)出口電壓經(jīng)勵磁變壓器后獲得，自動勵磁調(diào)節(jié)器控制可控硅觸發(fā)角，以調(diào)節(jié)交流勵磁機(jī)勵磁電流，交流勵磁機(jī)輸出電壓經(jīng)硅二極管整流后接至發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，亦稱為兩機(jī)一變勵磁系統(tǒng)。 優(yōu)點：取消副勵磁機(jī)，軸系長度縮短；缺點：調(diào)節(jié)速度慢同軸同軸洪

3、山電工HEST 自勵系統(tǒng)（并勵、復(fù)勵）自勵系統(tǒng)（并勵、復(fù)勵）自并勵勵磁系統(tǒng)組成：勵磁變壓器、大功率可控硅整流柜、滅磁及過電壓保護(hù)、起勵設(shè)備、自動電壓調(diào)節(jié)器優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、響應(yīng)速度快缺點：強勵時系統(tǒng)電壓變化復(fù)雜交流側(cè)串聯(lián)自復(fù)激勵磁系統(tǒng)勵磁電壓變壓器ZB（并聯(lián)變）的副方電壓與勵磁電流變壓器 GLH（串聯(lián)變）的副方電壓相聯(lián)（相量相加），然后加在可控硅整流橋KZ上。當(dāng)發(fā)電機(jī)負(fù)載情況變化時，例如電流增大或功率數(shù)降低，則加到可控硅整流橋上的陽極電壓增大，故這種勵磁方式具有相復(fù)勵作用。靜止靜止洪山電工HEST 無刷勵磁系統(tǒng)無刷勵磁系統(tǒng) 組成：主勵磁機(jī)（ACL）電樞是旋轉(zhuǎn)的，它發(fā)出的三相交流電經(jīng)旋轉(zhuǎn)的二極管整

4、流橋整流后直接送發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路。無刷勵磁系統(tǒng)中的副勵磁機(jī)（PMG）是一個永磁式中頻發(fā)電機(jī)，它與發(fā)電機(jī)同軸旋轉(zhuǎn)。主勵磁機(jī)的磁場繞組是靜止的，即它是一個磁極靜止、電樞旋轉(zhuǎn)的交流發(fā)電機(jī)。無刷勵磁系統(tǒng)徹底革除了滑環(huán)、電刷等轉(zhuǎn)動接觸元件，提高了運行可靠性和減少了機(jī)組維護(hù)工作量。但旋轉(zhuǎn)半導(dǎo)體無刷勵磁方式對硅元件的可靠性要求高，不能采用傳統(tǒng)的滅磁裝置進(jìn)行滅磁，轉(zhuǎn)子電流、電壓及溫度不便直接測量等。這些都是需要研究解決的問題旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)洪山電工HEST 勵磁調(diào)節(jié)器原理圖勵磁調(diào)節(jié)器原理圖 移相觸發(fā)器原理：UtUk觸發(fā)脈沖 模擬式移相電路：余弦移相、鋸齒波移相 AVR（自動） 恒電壓閉環(huán)自動電壓調(diào)節(jié)器 ECRECR（手

5、動）（手動） 恒電流閉環(huán)勵磁電流調(diào)節(jié)器 電壓給定Ugref 電流給定Ifref PID調(diào)節(jié)計算 限制功能 控制電壓Uk 恒無功閉環(huán)：恒無功閉環(huán)：AVR的輔助控制的輔助控制洪山電工HEST 勵磁調(diào)節(jié)器構(gòu)成勵磁調(diào)節(jié)器構(gòu)成洪山電工HEST 勵磁調(diào)節(jié)器功能簡介勵磁調(diào)節(jié)器功能簡介無功補償（調(diào)差）強勵電流限制（快速限制）過勵限制（勵磁電流慢速、反時限）欠勵限制（P-Q）定子電流限制（過無功限制）伏赫限制（V/HZ、U/F）（過激磁）軟起勵功能PSS功能電制動功能PT斷線保護(hù)洪山電工HEST第二部分第二部分 日常維護(hù)日常維護(hù) 隨著勵磁系統(tǒng)控制部分集成度越來越高，及功率部分器件數(shù)量減少，現(xiàn)勵磁系統(tǒng)可靠性得到了

6、較大地提高。當(dāng)出現(xiàn)故障時，找到故障部分進(jìn)行整體更換，維護(hù)量也相對較少，為此，找到故障點就顯得比較重要了。 由于我公司產(chǎn)品在出廠前進(jìn)行了嚴(yán)格地測試，并且現(xiàn)場投運時要重新做靜動態(tài)調(diào)試，裝置內(nèi)部接線在未做過調(diào)整時故障可能性較小。 可通過如下常規(guī)檢測找出故障點：洪山電工HESTn勵磁系統(tǒng)初步檢查及調(diào)試工具準(zhǔn)備勵磁系統(tǒng)初步檢查及調(diào)試工具準(zhǔn)備 一般勵磁系統(tǒng)所處的位置震動較大，需要對勵磁回路線路進(jìn)行檢查，重點電源回路、外圍接線回路是否正確，功率部分及端子排是否有松動而引起接觸不良的現(xiàn)象。 準(zhǔn)備工具：繼電保護(hù)測試儀、三相調(diào)壓器、示波器、萬用表、試驗電阻（20/1000W以上）、扳手、一字起、試驗導(dǎo)線若干。洪山

7、電工HESTn開關(guān)量檢查開關(guān)量檢查1.操作回路試驗發(fā)電機(jī)勵磁調(diào)節(jié)器開關(guān)量校驗（A/B通道同時進(jìn)行）1.1 模擬開關(guān)量輸入，檢查輸入是否正確a. 按本盤/遠(yuǎn)方“開機(jī)”按鈕，給定電壓Ug值置位；b. 按本盤/遠(yuǎn)方“增磁”按鈕，給定電壓Ug值上升；c. 按本盤/遠(yuǎn)方“減磁”按鈕，給定電壓Ug值下降；d. 按本盤/遠(yuǎn)方“滅磁”按鈕，給定電壓Ug值置零，并且面板上滅磁 指示燈亮；e. 按本盤“手動”開關(guān)，面板上的手動燈亮，并有異常信號發(fā)出；f. 按”切脈沖”開關(guān)或撥碼開關(guān)，脈沖功放板無脈沖輸出；洪山電工HESTn開關(guān)量檢查開關(guān)量檢查1.2 模擬調(diào)節(jié)器開關(guān)量輸出，檢查信號是否正確a. 給調(diào)節(jié)器發(fā)“開機(jī)”信

8、號時，PT電壓在8S內(nèi)未達(dá)到30%時，發(fā)“起勵失 敗”信號；b. 當(dāng)手動、PT斷線、過勵限制、強勵限制、低頻保護(hù)、低勵限制等信 號出現(xiàn)時，均有異常信號發(fā)出,并在面板上有相應(yīng)的指示燈亮；c. 模擬功率柜快熔熔斷，功率柜“快熔熔斷”指示燈亮；（選做）d. 模擬功率柜脈沖消失，功率柜“脈沖消失”指示燈亮；（選做）洪山電工HESTn開關(guān)量檢查開關(guān)量檢查1.3 調(diào)節(jié)器功能模擬試驗a. 低頻保護(hù)動作試驗：b. 逆變滅磁試驗c. PT斷線保護(hù)試驗 改變PT電壓的頻率，降至45HZ以下時，低頻保護(hù)動作，調(diào)節(jié)器逆變滅磁； 加入PT電壓，發(fā)電機(jī)在空載情況下，然后按下滅磁按鈕，電壓給定值Ug清零； 加入PT電壓，在

9、負(fù)載側(cè)接上電阻，然后形成一個電壓環(huán)的閉環(huán)控制，突然斷開一路PT，負(fù)載側(cè)電壓無明顯變化；洪山電工HESTn開關(guān)量檢查開關(guān)量檢查1.3 調(diào)節(jié)器功能模擬試驗d. 空載過壓保護(hù)試驗：e. 起勵回路試驗：f. 低勵限制試驗: 當(dāng)PT電壓加到額定電壓的130%時，調(diào)節(jié)器發(fā)“空載過壓”信號，并跳滅磁開關(guān)； 給調(diào)節(jié)器發(fā)“開機(jī)”令，給定電壓值置位，滅磁柜起勵接觸器動作； 在端子排上加入三相正相序的電壓100V（或105V），同時加入三相正相序的3.5A（或0.75A）電流，改變電流與電壓間的相位角，使無功為負(fù)值。調(diào)整低勵限制的參數(shù)，使其動作，觀察“低勵限制”動作后，給定電壓值上升；洪山電工HESTn模擬量測量校

10、正模擬量測量校正2.1 調(diào)節(jié)器測量校正試驗 根據(jù)發(fā)電機(jī)的PT、CT副邊參數(shù)、電流傳感器、電壓傳感器的輸出，在端子排上加入?yún)⒖贾担Ｕ@示值與實際加入值，使之一致。洪山電工HESTn模擬量測量校正模擬量測量校正a.發(fā)電機(jī)PT電壓測量校正 在端子排上短接勵磁PT（LPT）和儀表PT（YPT）（分相端接）以及系統(tǒng)PT（XPT）（有些裝置上沒有采用）。加入三相正相序的0120V電壓，以額定機(jī)組電壓為基準(zhǔn)值，每隔10V記錄測量顯示值。修改參數(shù)或調(diào)整測量回路的電位器，使顯示值與實際值（PT二次電壓）折算到一次側(cè)的電壓值一致。依次填入下表：輸入電壓輸入電壓30304040505060607070808090

11、901001001101101201201301301#LPT(KV)1#LPT(KV)1#YPT(KV)1#YPT(KV)1#XPT(KV)1#XPT(KV)2#LPT(KV)2#LPT(KV)2#YPT(KV)2#YPT(KV)2#XPT(KV)2#XPT(KV)洪山電工HESTn模擬量測量校正模擬量測量校正b.發(fā)電機(jī)CT電流測量校正（HWJT-08D,09C型調(diào)節(jié)器適用） 在端子排上加入三相正相序的05A（或01A）電流，以額定的定子電流為基準(zhǔn)，記錄測量顯示值。修改參數(shù)或者調(diào)整測量回路的電位器，使顯示值與實際值（CT二次電流）折算到一次側(cè)的電流值一致。依次填入下表：測試電流（測試電流（0

12、5A05A）或（或（01A01A）1#1#通道電流（通道電流（KAKA）2#2#通道電流（通道電流（KAKA）洪山電工HESTn模擬量測量校正模擬量測量校正c.發(fā)電機(jī)功率測量校正（HWJT-08D,09C型調(diào)節(jié)器適用） 在端子排上加入三相正相序的額定定子電壓，同時加入三相正相序的額定定子電流，改變電流與電壓間的相位角。每個10記錄一次測量顯示的功率值（有功P，無功Q）以及電流角度值。依次填入下表：電流角度值電流角度值（ ）- - 1010 0 01010 2 20 0 3 30 0 4 40 0 5 50 0 6 60 0 1#1#通道有功顯示通道有功顯示1#1#通道無功顯示通道無功顯示1#1

13、#通道角度顯示通道角度顯示2#2#通道有功顯示通道有功顯示2#2#通道無功顯示通道無功顯示2#2#通道角度顯示通道角度顯示洪山電工HESTn模擬量測量校正模擬量測量校正d.發(fā)電機(jī)功率測量校正（HWJT-08C型調(diào)節(jié)器適用） 在端子排上加入三相正相序的額定定子電壓，同時加入三相正相序的額定定子電流，改變電流與電壓間的相位角。每個30記錄一次測量顯示的功率值（有功P，無功Q）。依次填入下表：（或根據(jù)裝置在額定運行時，按照額定定子電流輸入）記錄試驗數(shù)據(jù)如下表：PT= V CT= A整定整定coscos 有功有功P P顯示（顯示（MW)MW)A A通道通道B B通道通道無功無功Q Q顯示顯示（MVAR

14、)MVAR)A A通道通道B B通道通道洪山電工HESTn模擬量測量校正模擬量測量校正e.勵磁電流（IL）或勵磁電壓（UL）測量校正 按照電流傳感器的輸出電壓值或電流值，在端子排上加入的020mA（420mA）的電流或05V的電壓信號。按照電流傳感器的變比折算到勵磁電流的實際值。修改參數(shù)或調(diào)整測量回路的電位器，使顯示值與所加電壓或電流折算的實際值（按照電流傳感器的變比折算到勵磁電流的值）折算到一次側(cè)的電壓值一致。依次填入下表： 說明：有些勵磁系統(tǒng)中有獨立的第三通道（純手動調(diào)節(jié)通道），所測量的值為勵磁電流值，其測量校正值也填寫在下表中。輸入電流值（輸入電流值（mAmA）1#1#輸入電流值（輸入電

15、流值（mAmA）2#2#或輸入電壓值（或輸入電壓值（V V）1#1#或輸入電壓值（或輸入電壓值（V V）2#2#1#1#通道電流值或電壓值通道電流值或電壓值2#2#通道電流值或電壓值通道電流值或電壓值純手動通道電流值純手動通道電流值洪山電工HESTn模擬量測量校正模擬量測量校正f.功率回路小負(fù)載試驗（接線時注意斷開勵磁變副邊及轉(zhuǎn)子側(cè)） 在功率回路的輸入端加入三相（）V（一般100V）交流電壓（根據(jù)實際勵磁頻率），滅磁柜輸出端接入（）的負(fù)載電阻（一般20/1000W或類似電爐絲代替）。改變控制角，用示波器測量負(fù)載電阻兩端的波形；用萬用表測量負(fù)載電阻兩端的電壓，觀測輸出電壓是否是線性上升，并記錄在

16、下表中：（分別用單個控制通道和單個功率橋做小負(fù)載試驗，如果是IGBT功率柜，將控制角（ ）改為占空比（H）控制角（控制角（ ）或占空比（或占空比（H H）輸出電壓（輸出電壓（V V）洪山電工HEST第三部分第三部分 典型案例分析及處理典型案例分析及處理案例一現(xiàn)象：某電廠勵磁方式為無刷勵磁式（系統(tǒng)接線方式如下），升壓 時給起勵電流后，發(fā)電機(jī)電壓變化不大，多次實驗結(jié)果一樣 ，用三相調(diào)壓器直接加電壓至勵磁功率回路進(jìn)行整流，輸出 至額定電流時發(fā)電機(jī)電壓仍只到30%.問題分析及處理：勵磁裝置輸出電流正常，達(dá)到額定電流后發(fā)電機(jī) 電壓仍然升不起來基本可以排除勵磁故障。經(jīng)檢 查發(fā)現(xiàn)勵磁機(jī)整流部分輸出不正常，經(jīng)

17、檢查為整 流二極管有故障，解決后升壓正常。洪山電工HEST案例二現(xiàn)象：某直流勵磁機(jī)系統(tǒng)（系統(tǒng)接線圖如下），開機(jī)時先用磁場變 阻器升壓后至60%額定后，投入調(diào)節(jié)器按增磁，發(fā)現(xiàn)當(dāng)調(diào)節(jié) 器有輸出時機(jī)端電壓逐漸下降，調(diào)節(jié)器輸出到100%后電壓 降至15%左右。問題分析及處理：現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)功率部分出現(xiàn)錯誤，應(yīng)該并接在磁 場變阻器上的輸出線將勵磁機(jī)的線圈也并接進(jìn)去 ，導(dǎo)致增磁后，勵磁功率部分將勵磁機(jī)線圈上的 電流分流加大，從而使發(fā)電機(jī)得到的電流減小電 壓下降，改線后升壓正常。洪山電工HEST案例二附：電壓調(diào)節(jié) 式中：（1T1S）（1T1S）為滯后環(huán)節(jié)（積分環(huán)節(jié)）； （1+T2S）（1T2S）為超前環(huán)節(jié)（微

18、分環(huán)節(jié)）； T1為積分時間，范圍：12s，微機(jī)勵磁調(diào)節(jié)器（HW系列）一般為:2s； 范圍為：520，微機(jī)勵磁調(diào)節(jié)器（HW系列）一般為：10； T2為微分時間，范圍：0.05s1s，微機(jī)勵磁調(diào)節(jié)器（HW系列）一般為： 0.25s； 范圍為：0.050.2，微機(jī)勵磁調(diào)節(jié)器（HW系列）一般為 ：0.2； UG為機(jī)端電壓給定，范圍為標(biāo)幺值的0120%；Uf為機(jī)端電壓反饋，范 圍為0120%。 Hz為IGBT自動輸出占空比，正常情況下占空比越大，勵磁電壓越高。)(11112211FGPUUSTSTSTSTk=Hz洪山電工HEST案例三現(xiàn)象：某電廠為可控硅自并激勵磁系統(tǒng)，機(jī)組第一次升壓時，給定 30%起勵

19、后過壓，接線與同步電源均正常。問題分析及處理：檢查機(jī)端至勵磁柜各銅排連接正確，測量殘壓相 序發(fā)現(xiàn)相序錯誤，最終確定為發(fā)電機(jī)定子接反， 導(dǎo)致出口三相相序不對，換相后問題解決。洪山電工HEST案例四現(xiàn)象：某電廠為可控硅自并激勵磁系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)起勵升壓，給定為 95%，KP在12000，只能升壓到70%，再手動增一點磁，電 壓突然升至94%左右。問題分析及處理：電壓在70%以前，調(diào)節(jié)器內(nèi)部積分環(huán)節(jié)并未投入 ，所以電壓升不到給定附近，增磁后電壓超過 70%。積分投入后放大能力加強使電壓升至給定 附近。修改參數(shù)給定值到100，KP到15000，再 次升壓，電壓正常升至給定。洪山電工HEST案例五現(xiàn)象：某電廠為可控硅自并激勵磁系統(tǒng)，并網(wǎng)后機(jī)組無功一直向上 加。問題分析及處理：勵磁裝置無異常信號，且模擬量顯示正常，后檢 查