1、EXC9000用戶手冊第11章電制動功能廣州電器科學研究院廣州擎天電氣控制實業(yè)有限公司目錄1 概述32 電制動的原理33 電制動的主回路接線44 電制動的工作流程55 勵磁系統輸出電流的控制81 概述我公司在電氣制動裝置的研究開發(fā)和工程實踐上有較深入的認識和豐富的經驗，在勵磁系統的基礎上，結合電制動的使用情況和用戶的需求，我們在EXC9000型勵磁系統上開發(fā)出了由軟件實現的電制動功能，稱為柔性電制動。電制動功能，只適用于水輪機組。2 電制動原理發(fā)電機解列、滅磁以后，待機組轉速下降到額定轉速的50%60%左右，將發(fā)電機定子在機端出口三相短路，通過一系列邏輯操作，提供制動電源，勵磁調節(jié)器轉到電制動

2、模式運行，給發(fā)電機轉子繞組加勵磁電流。因為發(fā)電機正在轉動，定子在轉子磁場的作用下，感應產生短路電流，由此產生的電磁力矩正好與轉子的慣性轉向相反，起到制動的作用。電制動有2個顯著特點： 1. 制動力矩與定子短路電流的平方成正比；2. 制動力矩與機組的轉速成反比，在制動過程中，因為定子短路電流基本不變，因此隨著轉速的下降制動力矩反而加大的，制動力矩的最大值是出現在機組將停止轉動前的瞬間；根據以上特點，為了獲得最大的制動力矩，應充分利用發(fā)電機的定子容量，使定子短路電流約等于額定定子電流，而要獲得額定定子電流，根據發(fā)電機短路特性，勵磁電流應達到發(fā)電機空載額定勵磁電流值。電制動一般在60%額定轉速以下投

3、入，由監(jiān)控系統向勵磁系統發(fā)出電制動投入令。由勵磁系統配置的專用可編程控制器（PLC）完成具體的電制動流程控制。在電制動過程中，勵磁調節(jié)器處于手動方式，控制勵磁系統向轉子繞組輸出恒定的勵磁電流。電制動時的電流給定值可通過調試軟件設定。3 電制動的主回路接線在實現電制動的過程中，需由外部提供制動電源，而這與勵磁系統的主回路結構是密切相關的。通常可歸納為兩種接線方式，分別見圖11-1和圖11-2所示。圖11-1中，勵磁裝置為自并勵接線方式，當機端短路時，勵磁變無電源。制動電源來自于專用制動變壓器，制動變接至廠用電。也就是說，在發(fā)電工況和電制動工況下，整流電源需經由操作回路控制整流橋交流側斷路器QL1

4、和QL2進行切換。圖11-2中，勵磁裝置為它勵接線方式，即勵磁變壓器接于發(fā)電機斷路器外側，在發(fā)電工況和電制動工況兩種不同工況下，整流電源都由勵磁變供給。比較這兩種不同的主回路接線方式，圖11-2的接法更為簡潔，不僅可省去制動變壓器和相應的交流側斷路器，勵磁裝置的控制邏輯也較為簡練。 在發(fā)電機自并勵勵磁方式下，勵磁變一般都直接取自于發(fā)電機機端，圖11-1的接線方式更為普遍。電制動過程中，勵磁系統向發(fā)電機轉子繞組提供的勵磁電流一般不超過空載額定勵磁電流值，所以，制動變的容量可以選得較小。圖11-1自并勵接線方式圖11-2 它勵接線方式4 電制動的工作流程電制動過程的流程控制是通過勵磁系統的專用可編

5、程控制器（PLC）實現的。PLC在實現整個電制動過程中起著關鍵的作用。下面以常用的圖11-1的接法為例，說明電制動的工作流程。流程圖如圖11-3所示。 PLC完成以下功能：1、 檢測電制動投入的條件；正常停機時，當發(fā)電機與系統解列后，監(jiān)控系統向勵磁調節(jié)器發(fā)出停機令，由勵磁調節(jié)器進行逆變滅磁。一般在具備以下條件時，監(jiān)控系統向勵磁系統發(fā)出電制動投入命令。 1）發(fā)電機出口斷路器分2）機組停機令 3）導葉全關 4）機組無事故5）機組轉速下降到60額定值以下2、 當勵磁系統的電制動PLC檢測到電制動投入命令并判斷條件滿足后，依次閉鎖繼電保護、分勵磁變副邊開關QL1,合短路開關RES、合電制動電源交流開關

6、QL2 ；3、 控制勵磁調節(jié)器轉入電制動模式，使得勵磁系統向轉子繞組輸出設定的勵磁電流值，形成制動力矩，完成電制動。4、 在電制動過程中，任何一步不滿足電制動條件，PLC都將發(fā)信號轉機械制動，并向計算機監(jiān)控系統發(fā)送報警信號，電制動退出；同時進入第7步。5、 當機組的轉速小于5%時，電制動完成，PLC向勵磁調節(jié)器發(fā)出逆變滅磁信號，滅磁成功后進入第7步。 6、逆變滅磁失敗，PLC將跳滅磁開關，然后進入第7步。6、 當完成第3步第5步或第6步后，PLC同時發(fā)信號分電制動電源交流開關QL2、短路開關RES、合整流變副邊開關QL1,解除發(fā)電機繼電保護，使勵磁裝置恢復到正常開機前的狀態(tài)。在電制動過程中，PLC始終監(jiān)測整個制動過程是否正常，當遇到以下異常情況時，PLC將向監(jiān)控系統發(fā)出電制動失敗報警信號，并退出電制動過程。此時需要由監(jiān)控系統投入機械制動裝置完成機組的制動。 1)、QL1不能分斷，或RES、QL2開關不能合上； 2)、電制動時間過長。 圖11-3 電氣制動流程圖5 勵磁系統輸出電流的控制考慮到各電廠發(fā)電機的運行條件不同，在電制動過程中，需要勵磁系統輸出的勵磁電流是不完全相同的，為了方便調節(jié)