茨坪水电站微机励磁系统改造及实际应用

　　摘 要：本文通过对茨坪水电站励磁系统微机化的改造，使该水电站实现了微机励磁系统自动化，可为其他将进行微机自动化改造的中小型水电站提供一些经验.

　　关键词：微机 励磁系统自动化

　　Abstract: this article through to CiPing microcomputer-based excitation system of reform of the hydropower station, the station of microcomputer excitation system realize the automation, to the other will be microcomputer automation reconstruction of medium and small size hydropower stations provide some experience.

　　Keywords: microcomputer excitation system automation

　　一.陕西省咸阳市淳化县茨坪水电站未改前概况.      茨坪水电站以发电为主，其装机容量为7500kw(2500x3台).原水轮机型号为ZD560-LH-180.发电机型号SF2500-20/2600.机端电压6300v.通过一台10000KVA的变压器升压至35KV送入电网.该电站1997年11月20日投产发电，原励磁系统设备已老化失控等现象.励磁系统经常失灵，甚至不能正常发电直接影响电站的安全运行，因此，首先对茨坪水电站励磁系统设备进行自动化改造势在必行. 二.发电机微机励磁系统的改造      发电机励磁系统是发电机能否正常发电的一个重要设备，质量的好坏直接影响水轮发电机组的正常运行.采用SFPL-20型双微机可控硅励磁系统选择双微机可控硅励磁系统主要有以下功能： （一）有恒压/恒电流/恒功率因数/恒无功四种运行方式选择功能. （二）有逆变环节及励磁系统在小于等于15%机组额定电压下就可自励闭环运行功能. （三）有低转速自动截止励磁电流的功能等. （四）微机励磁系统除满足正常励磁各种功能之外微机励磁系统的通讯接口方式采用常规硬布线和数据通讯两种方式对其进行控制         SFPL-20型同步发电机双微机可控硅励磁系统由励磁调节柜和整流柜组成，励磁调节柜包含两套数字励磁调节器，一套模拟励磁调节器，一套工作电源，两套移相触发电路，两套人机界面（触屏）一套双机切换电路，操作开关（按钮）指示表计和信号指示灯，整流包含三相全桥整流电路，灭磁开关，保护电路，激磁回路，操作开关（按钮）指示表计和信号指示灯等.       数字励磁调节器配有RS485接口，可通过MODBUSRTU协议与机组LCU通信.以站地址设定范围0--63.两套数字励磁调节器和逻辑控制均采用可编程序控制器（PLC)构成.SFPL-20型励磁系统采用自并激励磁方式，主回路为三相全控桥式可控硅整流电路.在励磁变压器的二次装有电阻和电容构成三角形联接阻容回路和压敏电阻构成三角形联接保护回路，用以吸收交流侧侵入的过电压；在可控硅交流侧装设快速熔断器作为硅元件过电流保护，当有一个快速熔断器熔断时，信号熔断器随之立刻熔断，微动开关闭合并送数字励磁调节器，后者输出"励磁事故"报警信号.      数字励磁调节器，双微机励磁调节器由两套西门子S7-200系列PLC装置构成，每套PLC均可独立完成自动建压，空载网压跟踪，自动电压调节，电流调节，恒定功率因数调节，自动灭磁，各种励磁保护和限制故障，事故报警功能.数字励磁调节器在空载建压时跟踪网压调节励磁电流，使发电机电压维持在电网+-5%以内方便发电机快速并网.     数字励磁调节器在发电机并网运行方式包括：自动电压调节，电流调节和恒定功率因数调节，各调节方式可在线无绕动切换，调节器运算规律为比例，积分，微分即PID. 三.茨坪水电站励磁系统微机自动化实际应用工况.       机组在2011年6月前分别经过各环节单项测试，单机的综合模拟调试以及并网运行调试，从发出控制令到机组并网发电最长3分20秒，最短2分18秒.励磁系统实现自动调节，实现了自动化. 四.结束语       淳化县茨坪水电站励磁系统微机自动化改造实际应用的经验，总结如下：微机励磁系统设备电子器件的质量比较过关，但就自动化设备本身来说，还存在一些质量问题.