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勵磁系統(tǒng)作為水電站發(fā)電機(jī)的重要組成部分，在發(fā)電機(jī)運(yùn)行時承擔(dān)著調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的出口電壓和機(jī)組無功功率的任務(wù)。水電站勵磁系統(tǒng)故障會直接影響到水電機(jī)組的安 全運(yùn)行，嚴(yán)重時將導(dǎo)致水電機(jī)組停運(yùn)、水庫棄水等事件發(fā)生，本文將對勵磁系統(tǒng)的常見故障及其原因、對策進(jìn)行介紹。
1 水電勵磁系統(tǒng)概述
水電站勵磁系統(tǒng)包括發(fā)電機(jī)勵磁電流電源和相關(guān)的附屬設(shè)備，主要由勵磁調(diào)節(jié)器和勵磁功率單元組成。勵磁調(diào)節(jié)是根據(jù)設(shè)定好的調(diào)節(jié)準(zhǔn)則，通過采集接受的信號實(shí)現(xiàn)控制勵磁單元的輸出。勵磁電流由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生，勵磁系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定可以保障電力系統(tǒng)并網(wǎng)機(jī)組的運(yùn)行穩(wěn)定。
通常對于水電機(jī)組來說，根據(jù)機(jī)組的容量不同，其勵磁方式也不同。容量大于500kW的機(jī)組勵磁方式采用自并勵可控硅勵磁，小于500kW的水電機(jī)組勵磁方式為雙繞組電抗器分流自復(fù)勵方式，投產(chǎn)較早的水電機(jī)組勵磁方式為永磁副勵磁機(jī)和交流側(cè)串聯(lián)相復(fù)勵方式。
自并勵靜止可控硅整流勵磁系統(tǒng)的組成包括勵磁變壓器柜、交流隔離開關(guān)柜、整流柜、直流滅磁開關(guān)柜、直流隔離開關(guān)柜、非線性電阻柜、輔助柜、調(diào)節(jié)柜。正常情況下勵磁調(diào)節(jié)器采用自動電壓調(diào)節(jié)(AVR)控制方式。自動電壓調(diào)節(jié)(AVR)控制是通過調(diào)節(jié)PID調(diào)節(jié)器的輸出來改變發(fā)電機(jī)的勵磁電流，該調(diào)節(jié)器的輸入為發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓和電壓給定值的偏差。實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)端電壓的穩(wěn)定。具體調(diào)節(jié)原理如圖所示。
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