耿耿于怀30年前的一道难题,熟悉发电机励磁的请进。
wboy8759
wboy8759 Lv.17
2013年12月12日 16:06:30
来自于电站工程
只看楼主

本帖最后由 wboy8759 于 2013-12-12 16:37 编辑 喜欢啃“硬骨头”,电工领域有蛮多大大小小的硬骨头,但一个小小的硬骨头有时也会难住你的。 这是俺在1983年遇到的一个问题,是发电机励磁装置的一个疑难问题。至今仍耿耿于怀,不说不快,说来快快。 那时应邀参加在贵州的一个小水电站做全站电气中修,2×3000kW的低水头小水轮发电机组,俺一个人负责其中的可控硅励磁系统检修和调试。(励磁装置为河南三门峡电工厂生产的,自并励磁模式,励磁主回路采用晶闸管三相可逆全控桥式整流原理,其控制回路为全分立元件的晶体管模拟电路,锯齿波比较触发控制原理)

本帖最后由 wboy8759 于 2013-12-12 16:37 编辑

喜欢啃“硬骨头”,电工领域有蛮多大大小小的硬骨头,但一个小小的硬骨头有时也会难住你的。
这是俺在1983年遇到的一个问题,是发电机励磁装置的一个疑难问题。至今仍耿耿于怀,不说不快,说来快快。
那时应邀参加在贵州的一个小水电站做全站电气中修,2×3000kW的低水头小水轮发电机组,俺一个人负责其中的 可控硅励磁系统检修和调试。(励磁装置为河南三门峡电工厂生产的,自并励磁模式,励磁主回路采用晶闸管三相可逆全控桥式整流原理,其控制回路为全分立元件的晶体管模拟电路,锯齿波比较触发控制原理)
刚进场就了解到, 其中一台发电机的励磁装置存在一个一直未解决的毛病:该发电机 轻载运行时经常发生 励磁电流不稳定(闪变和波动),交流侧电压也有闪变现象,用示波器观察发电机发出的交流电压,发现三相电压波形均存在时间极短的断口或毛刺。
检修中逐个做了各单元电子插件板试验,静态测试很正常,整机试验时发电机空载起励和发电机建压也很正常。
但是发电机并网后逐渐增加出力时,在500kW~1000kW功率点附近就发生上述励磁失稳现象,观察励磁电流波形,三相晶闸管全控桥出现闪变性全导通波形。发电机出力再往上增大出力时,上述异常现象又消失了,似乎负荷越重励磁工作越稳定。
折腾了一个星期,这个问题最终也没能解决掉。大功率晶闸管(额定电流200A)也更换了几只,另外还怀疑可能是三次谐波干扰较大的原因,故而又在控制回路的电子检测比较环节串接了双T滤波电路也无济于事。
总之,是一个 动态失稳问题。想过用经典自控原理的理论(如反馈控制、根轨迹法等等)来指导分析,但当时还有没那个基础。彼时彼地,没人可问,没资料可查,最后还是不了了之。令人难堪哦。
若干多年以后曾经询问过电站那边情况,说是已经把原来的发电机和励磁装置全部更换成别的设备了。
虽然离开电力部门很多年了,也早已没摸过发电机了,虽然知道现在的发电机励磁装置已经是全数字化智能化的了,检修调试也没那么繁琐了,但是30年前的那个难题依然萦绕心头,想想有意思。
本来想把此帖发到“电站与发电”栏目的,但没看见那个栏目版块了。还“妄想着”熟悉这方面或感兴趣这个问题的朋友能够解解惑,没别的,好玩呵。
写得冗长了,谢谢能看一眼这个帖子的每一位朋友!
免费打赏
wboy8759
2013年12月12日 16:25:35
2楼
呵呵,搞错了,有“电站技术”板块哦!请管理员还是把此帖移至“电站技术”那边去吧。谢过!
回复
lyh9801
2013年12月12日 16:33:52
3楼
:lol说出来就比憋在心里好!!
回复
wyjmb
2013年12月12日 16:39:58
4楼
追到那边玩去。:lol
回复
electricity
2013年12月12日 17:05:31
5楼
嗨,都30年了,还折腾什么3000的小水轮机,火电35万都是小机组了。这个问题就是到了电站论坛一样无人知道的,这个东西和许多情况有联系,无法知道。
回复
wboy8759
2013年12月12日 18:24:49
6楼
electricity 发表于 2013-12-12 17:05 嗨,都30年了,还折腾什么3000的小水轮机,火电35万都是小机组了。这个问题就是到了电站论坛一样无人知道的 …单机3000kW现在看是微不足道,但那时在一个小县里算大的了。麻雀虽小五脏俱全哦。现在我玩16000kW的轧钢电机矢量调速,也玩过500kV的枢纽变电站,综合自动化站,单片机、PLC也玩会儿。
回复
wboy8759
2013年12月22日 16:30:13
8楼
自己顶一下。
晶闸管轻载时的瞬间误导通,难道是晶闸管自身的原因?(即dv/dt参数过小?)如果是这个原因,那么在阴极和阳极之间加装RC吸收回路可解决。可惜当时没有这样试过。
回复
showin3690
2015年01月21日 22:07:32
9楼
wboy8759 发表于 2013-12-12 18:24 单机3000kW现在看是微不足道,但那时在一个小县里算大的了。麻雀虽小五脏俱全哦。现在我玩16000kW的轧钢电 …敦煌,轧线上的电机不算大的,大电机在钢铁行业的高炉鼓风上是最大的,干过一个44MW的电动机
回复
showin3690
2015年01月21日 22:11:19
10楼
也遇到过一个奇怪现象,某厂的一个小机组(几千千瓦的样子)无法起励,所有环节都查了好几遍,励磁装置单独试验没事,单独给励磁机加个直流电源也没问题,但是两者结合起来就不行,后来据说励磁柜厂家把柜内一个什么电阻给换了就好了
回复
lesonlee
2015年01月22日 04:36:46
11楼
wboy8759 发表于 2013-12-22 16:30 自己顶一下。晶闸管轻载时的瞬间误导通,难道是晶闸管自身的原因?(即dv/dt参数过小?)如果是这个原因, …看來~老哥您找到原因了!IEEE & IEC 近些年才修改將dv/dt參數納入設備器材考量~:D:D:D
回复
电气奇才
2015年04月08日 09:31:56
12楼
本帖最后由 myqinpeng 于 2015-4-30 00:36 编辑

您好,看了你的问题,我认为是晶闸管在换流时出的问题引起的,因为晶闸管整流电路在换流时会存在在不同桥臂上同时导通的两个晶闸管存在由于触发原因及自身制造工艺导致不同时导通(即一个管子先导通,另一个管子后导通,两个总是无可避免地存在微小的时差),而我们的理论书上都是比较理想化的东西,所以会导致人分析实际问题时忽略细微地影响,在触发电压稳定且理想同步时,整流不失真,作为微观的触发电路工作状态不理想时会引起主电路短暂的失真(无直流电压输出)。我的判断依据是电力电子元器件从产生到发展至今不过40多年,而1983年的国产晶闸管工艺品质我想也不会很好,因为技术那时本身不是很成熟!!!既然器件制造工艺不成熟,也有补救办法,我个人认为应该在三相桥式整流的直流电压输出端反向并联一个电力二极管(或电力二极管组)作为续流用,然后再在直流电压回路串接一个电抗器(经过合理计算的),用这样的一个经过处理的直流电压再去给发电机励磁肯定可以避免发电电压失真!!!原因如下:不管是锯齿波触发电路触发电压不稳定不严格同步,还是晶闸管自身制造工艺不成熟,当整流主电路出现短暂失真时,平波电抗器会把它自己储存的磁场能转化为电场能通过反向并接的电力二极管续流导通(楞次定律),来给励磁绕组供电,这样避免了发电机励磁的短暂不连续状态,当主整流电路短暂失真过去了,直流电压反向加在续流二极管上导致其截止,这是我个人的改善观点,请大家相互讨论。
回复

相关推荐

APP内打开