自同步发电机三合一屏说明书.docx

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自同步发电机三合一屏说明书

水轮发电机三合一屏

（同期保护　励磁）

使用说明书

湖北黄州大地水电设备厂

　　　　前言

首先感谢您选择了我厂为您生产的产品,也感谢您对我厂的信任。

该产品是我厂自主开发的新一代低压（400V）发电机机组专用具有励磁、保护、同期并网等功能的三合一屏。

该产品自199８年投放市场以来，以极佳的稳定性、可靠性和卓越的产品性能深受用户欢迎。

为了您更好地使用我厂的产品,为使您的装置发挥出最佳效能，更好地为您的工作提供完美的服务,请您详细地阅读此说明书，掌握正确的使用方法。

并结合产品实际,对我们的产品有一定的了解。

您在使用我厂的产品时有什么疑问或要求,欢迎您拨打我们的电话或用您方便的方式与我们联系，我们将竭尽全力为您提供全方位的服务。

谢谢合作！

联系电话:

　（0713）

传真：

　（０71３）86９7298

电气顾问:

李军

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地址：

湖北省黄冈市黄州区益民路一号

一、概述1

1－１使用技术条件　　　　　　

1—２　主要技术指标　　　　　　　　

1—3额定励磁数据　　　　　　　　

二、静止可控硅励磁系统工作原理简介

2—1主回路

2—2自动调节器

2—3保护系统

2—4调差回路

２—5起励回路

三、主控电路工作原理

四、安装、调试和运行

4—1安装与检查

4－2开环调试

４-3运行操作

五、有关情况说明

六、附图

一、概述

本装置适用于6３0ＫW以下额定电压400Ｖ同步发电机，具有控制、保护、同期并网和静态可控硅励磁等功能。

具有结构简单可靠,操作维修方便，静态调压精度高，动态性能好等优点,能提供发电机在空载，额定负载及强励等各种工况下所需的励磁功率,保证发电机有稳定的工作点。

1-1使用技术条件

1、海拔高度不超过４00０M。

2、环境温度-25℃-　+45℃。

3、没有导电、易爆尘埃和腐蚀性气体的场所，环境应较清洁,无剧烈振动。

4、最大相对湿度不超过9０％。

１—2　主要技术指标

1、发电机端电压整定范围在发电机额定电压的±20%范围内任意调节。

2、电压调整率：

在发电机输出功率从空载到额定负载，频率在45—55ＨＺ时,机端电压静态调整不大于额定电压的±１%。

3、强励倍数:

在机端电压下降到额定电压的8０%时，强励电压不低于1.6倍额定励磁电压。

4、调差整定范围：

±15%。

1—3额定励磁数据

额定励磁电压:

额定励磁电流:

空载励磁电压:

空载励磁电流：

二、静止可控硅励磁系统工作原理简介

　本励磁系统由发电机定子内嵌的副绕组或机端变压器提供励磁功率,由主回路、自动调节器、起励建压回路三大部分及相关线路组成,其原理方框图如图

（一）所示。

２—１主回路（见装置原理图U1单元）

主回路每三相半控桥式整流电路由发电机副绕组或励磁变压器供电，经整流后输出脉动直流,供给发电机转子励磁电流。

大功率二极管V7在回路中起续流和保护作用。

2—2自动调节器

自动调节器由测量比较、校正放大和脉冲移相三部分组成，自动调节器的信号是根据发电机端电压和定子电流的变化,产生一系列相对于可控硅阳极电压相位可前后移动的脉冲信号,加在可控硅控制极上，去触发可控硅，改变可控硅的开通角,从而改变整流桥的励磁输出,以满足发电机运行工况需要。

该触发器结构简单,脉冲可在正半周范围内移相,脉冲形成无需稳压电源，抗干扰能力强,触发运行可靠。

２—3保护系统

2—3（１）过电流保护

三相半控整流主回路的交流输入侧接有空气开关DＫ,作过流跳闸,整定在额定电流的1．2-1．5倍，同时装有快速熔断器作为直流侧和整流元件本身短路保护，空气开关过流保护动作跳闸时可起灭磁作用,并与测量信号及负载开关联动，保护发电机和本装置。

2—3（２）过电压保护

过电压保护采取了两种方式，一是利用过电压继电器DY来控制三相半控整流桥电源输入的空气开关ZK。

DY的整定电压在1.2－1.3倍额定值。

当发电机过压时DY动作,跳开空气开关ZK,以断开整流并灭磁,并联动主空开DＫ跳闸。

另一方式是,浪涌电压的吸收,本装置在主回路的交、直流侧设置阻容吸收保护。

2—4调差回路

原理图中的电流互感器LH2和电位器2Ｗ　组成调差回路。

它测量发电机定子电流的变化量,并在测量变压器副边与电压测量信号选加。

其方式已保证在CＯSФ<0（滞后）时,选加后输出的信号最大，即只反映无功电流的变化。

这样,从励磁系统来说,输入测量整流桥VD101—106的信号是一反应机端电压和定子无功电流变化的反馈信号。

调差是为了机组并列运行时合理分配无功负载,调差系数的正负,取决于电流互感器LH2的极性,一般为正。

调差系数的大小调节由2W决定，一般在现场运行时整定。

2—5起励回路

本励磁系统是利用发电机的残压起励建压,由发电机端经起励开关3ＳK二极管V８组成单相半波整流，向发电机转子提供起励电流，使机端电压逐渐上升，自动调节器和可控硅整流桥投入工作，当机端电压上升50%的额定值左右时,须断开3ＳK,装置自动投入正常运行,发电机正常运行后,严禁闭合开关３ＳK,以免造成事故。

三、主控电路工作原理

本装置由隔离刀开关ＨK、自动空气断路器DK构成主控电路。

1V、１ＨＺ为网电表计，Ｖ、Ａ为励磁直流电压、电流表计，2V、2ＨZ、COSφ、KW、1-3A　为机端数据显示，1SK为本机三相电压转换开关，从２V分别显示本机线电压。

2SK是UＤ、VD、ＷＤ同期灯的开关,转动使同期灯投入工作。

半自动准同期装置ZZB为同期并网的控制系统。

四、安装、调试和运行

4—１安装与检查

4—1

（1）安装前的检查

1、检查主回路元件及各插件有无松动、脱落和损坏。

2、检查各仪表,指示灯等是否松动、脱落和损坏。

3、检查导线的接点、焊点有无松脱现象。

4、检查各紧固件有无松脱现象。

4—1（２）安装接线

屏体固定后按图纸接线，连接时应严格检查对电机主绕组、副绕组或励磁变压器，各变压器，电流互感器的相序、极性，绝对不允许错误。

4—1（３）安装后的检查

1、转换3SK合分是否灵活,线路是否接通。

2、发电机副绕组的空气开关ＤＫ过流脱扣值可调整在额定电流的１.２-1.5倍。

3、过电压继电器DY的整定值在额定值的1.２-1.３倍,与其它开关的联动应灵活可靠。

4－2开环调试

在机组启动试运转前利用电网电源进行模拟调试，调节电压整定电位器1W，用示波器观察三相半控桥的输出波形,三相波形是否对称,波形变化是否平滑。

亦可用万用表测量假负载两端的电压,观察能否从零变化到最大值（可计算），应无突跳现象。

用示波器观测时,不同的移相控制角其输出波形不同，如图

（二）所示。

如发现不对称，可调插件ＣM上相应的微调电位器;如果无规律变大变小，可能是相序弄错（出厂时已调整好，一般不可任意调动），应认真查对。

4－3运行操作

４－3

（1）起励建压及调整

1、闭环试运行只有在开环调试一切正常后才能进行。

闭环试运行前要拆除模拟调试的临时接线,恢复原来接线,不要把相序接错。

2、准备发电时,将机端电压整定电位器逆时针旋转到整定电压低点,待发电机转速达到额定值时，合上励磁空气开关ZK后,扳动起励开关3SK（迅速松开）,发电机即能自动建压。

调整水轮机频率与网上频率相同,调节电压调整电位器1W,检查机端电压整定范围，然后调节1W使本机电压与网上电压相同。

3、如果发电机没有剩磁或剩磁极性与整流桥输出直流极性相反可用电池进行充磁。

电池电压在6-１2V之间，极性与整流桥输出极性相同。

4-3

（2）并网

1、手动并网

合上刀闸待本机频率、电压、相序、相位与网上相同，合上开关柜空开，即并网。

2、自动并网

认真检查校对电网相序和本机相序相同后，合上刀闸待本机频率、电压、相位与网上接近时,打开准同期装置电源,将试验/投运开关拨在“试验”侧,在此情况下不会有合闸输出,调整水轮机和电压调整电位器,使频差、压差合格，两指示灯稳定发亮，说明并网条件已经具备，在相位重合时装置继电器动作，合闸指示灯亮，说明此时是合闸机会,但无合闸输出。

合闸动作完成后，程序原地踏步，不再工作。

重新开关电源，程序再次投入运行。

如此，维持发电机空转，可反复试验,直到确认装置动作无误为止。

检测正常后,退出装置电源,将试验／投运开关拨到“投运”侧,投入电源,待本机并网条件适合,即自动接通主空开合闸机构合闸并网。

（试验结束后，日常运行,不必再次试验,开机后即可将装置投运。

）

发电机并列运行后逐渐加大有功功率,调节１W至额定功率因数，再调节调差电位器2Ｗ　增大调差量,若无功负荷减小即为正调差,反之为负调差。

当发电机直接并联在发电机母线电压上时,为合理分配无功并稳定运行，一般用负调差电路;当发电机经升压变压器并网运行时,为合理分配无功并稳定运行,一般用正调差；当经升压变压器并网运行时,为补偿变压器的阻抗压降,可采用负调差。

当判断结果与要求相反时,将互感器LH2任一端的两根引线反接即可。

调差率的大小取决于本机组在电网中的地位,并列机组间无功负载的合理分配以及稳定运行的需要,因本机组容量很小,其调差率要求不十分严格,当发电机带无功负载后，若无功功率表或功率因数表、励磁电流表、励磁电压表随电网电压的波动而频繁波动,且波动的幅度比其它并列运行的机组大得多，表明本机的正调差率偏小,机组稳定性差，应适当增大调差电阻，反之电网电压波动，而上述表计反应迟钝,说明本机无功调节灵敏度太低应减小调差电阻。

总之，发电机并网后,增减有功调水机,增减无功调励磁。

4—3（3）停机

机组在运行时，先减负载（有、无功）至空载，再断主回路负载开关，然后跳开励磁空气开关ZＫ切除整流输入电源和测量信号即可灭磁，再关闭水轮机。

五、有关情况说明

1、发电机必须在接近额定转速后,合上空开ＺＫ，才允许转动起励开关３SK起励建压。

2、严禁机组有电压时，发电机处于低电压、低频率状态运行。

３、严禁机组未解列就断开空开励磁空开ZＫ灭磁。

4、严禁机组未解列就关闭水轮机,严禁未灭磁就关闭水轮机,否则将会发生严重事故。

5、严禁用隔离刀闸HK接通或切断负荷，HＫ与DK的关系为“先通后断”。

6、事故跳闸失压后,机组再建压时电压整定电位器一定要处在发电机额定电压值的以下位置。

7、严禁不通过同期指示系统进行并网操作。

同期装置为断续工作制，不用时同期开关应处于断开状态。