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都平电厂2号机组励磁系统的改造（何云坚）

[摘要]由于原励磁装置运行时间久、机件老化、缺陷渐多、严重影响机组的**运行，也不能适应电厂整个自动化计算机监控系统，于2005年底进行改造。改造后提高运行可靠性，消除机组运行**隐患，保证电厂**生产。

[关键词]励磁系统技术改造性能

1 概述

都平电厂位于贺江广东段上游，总装机容量为2×15MW，**台机组于1992年11月投产运行，次年4月**台机组投产运行。发电机组的励磁系统为广州电器科学研究院生产的TKL11-8型同步发电机自并激静止励磁装置，调节器由模拟式集成电路组成，多年来为电厂的**生产发挥一定的作用。但随着运行时间的推移，不仅技术上落后，而且元部件的老化现象日趋明显、故障日益增多，对电厂的**运行造成一定的威胁。为此，都平电厂于2005年底对2号机组的励磁装置进行了改造。

2 改造前励磁系统基本情况
实现丁智能化，具体如下：

1)测量励磁电压、励磁电流，计算转子绕组温度；

2)灭磁开关动作计数、可控硅跨接器动作计数；

3)试验智能录波功能，由智能检测单元自动测量记录励磁电压和励磁电流的数据并可通过串口上传到调试软件作进一步处理；

4)显示灭磁柜运行状况，包括开关位置、励磁电压、励磁电流、转子温度，开关动作次数、跨接器动作次数等；

5)通过CAN总线与调节柜和功率柜互连，实现了信息的双向高速传输。

4 改造后励磁装置的运行情况

该装置投运以来，运行了几个月，性能稳定、状况良好：

首先，性能上大大提高，符合水利电力行业的各项指标，完全满足机组发电调节的需要。机组甩满负荷时，机端电压能控制在7．1kV以内，保障了厂内电气设备的**。

其次，能和机组自动化监控系统有很好的通讯、配合，实现实时的数据传送，满足监控需要。同时也提高了电厂的整体自动化水平。

5 结束语

改造后的励磁系统结构简单、功能齐全、性能**、界面友好、操作简便，大大方便维护和检修工作、提高可靠性、确保电厂发电机组的**运行。

作者单位：贺江电力发展有限公司都平电厂

原励磁装置型号为TKL11-8型同步发电机自并激静止励磁装置，额定励磁电压210V，额定励磁电流1 000A，调节器由模拟式集成电路组成，随着运行时间的长久，已不能适应目前电厂**运行需要。其基本情况如下：

1)都平电厂在2003年底对自动化部分进行了计算机监控自动化改造，因而老一代的励磁装置的运行与计算机系统的配合有困难，也无法直接进行数据通讯。

2)励磁调节器柜内大部分元部件老化，受温度影响大，造成调节性能不稳定，甚至某些功能不起作用。特别是雷雨天气造成线路跳闸；机组甩负荷时，经常出现强减失控，使机端电压高达7．6kV，导致部分照明等电气设备损坏。同时由于厂家已经不再生产该类型产品，出现故障无法及时处理，备品备件购买困难。

3)励磁装置的脉冲、测量放大、调节、保护等插板插件，长期运行中由于板脚震动而造成接触**，使机组运行不稳定、不可靠。

4)起励后电压调节速度满，使机组并网时间长。尤其电厂进行计算机自动化和调速器改造后尤为突出。

5)近年来，随着电子技术产品、计算机技术的迅猛发展，为励磁装置的更新换代创造足够的条件。目前的产品已经**实现功能软件化、系统数字化，完全摒弃模拟集成电路模式。因而，老一代的装置更新换代也很有必要。

3 改造后励磁系统的特点

经过市场调研及与厂家协商，结合本电站实际情况，决定保留励磁变压器，只对励磁柜进行更换，采用广州电器科学研究院生产的EXC9000型全数字式静态励磁装置。调节器由多个CPU组成，分工协作、处理能力强、合理可靠。装置为4面柜体，即励磁调节柜1面、励磁功率柜2面、灭磁开关及非线性电阻柜1面。

3．1 励磁系统特点

本系统有2个显著的特点：它是一套全数字化的系统；同时它又是一套完整的系统，各个部分有机地集成在一起。本系统的数字化不仅体现在调节器，也体现在功率柜和灭磁柜。励磁系统的各个部分均能实现智能检测、智能显示、智能控制、信息智能传输和智能测试。

现场总线用于励磁系统内部进行控制和信息交换，减少了大量的隔离器件、端子、柜间接线等，同时节省了安装、维护等费用，提高了工艺水平，实现了彻底的分散控制，也提高系统运行可靠性。操作简单方便，具有故障追忆、故障录波以及调试软件、仿真软件、专家诊断帮助系统等功能齐全；还具有远程诊断功能。

调节器特点

调节器采用完全独立的三通道双模冗余结构，可靠性高，通过了***电磁兼容试验。

励磁调节器由3个完全独立的通道组成。A、B通道为数字式自动通道，软硬件完全一样，每个通道都含有自动调节单元和手动调节单元；C通道为独立的模拟通道，它与A、B通道的软硬件完全不同，我们称之为三通道两种模式的冗余。这种冗余模式大大提高了调节器的可靠性。

多CPU模式，几个CPU协同工作，各有分工，通过合理分工，各个CPU可以充分发挥自身的优势、处理能力很强、对外接口资源较多、周边支撑软硬件很多、编程简单。

功能强大除了一般调节器所具有的功能外，还具有有功和无功补偿、系统电压跟踪、通道之间自动跟踪、故障智能检测和自动切换、容错控制、故障录波和故障记录、辅助调试和试验功能、智能动态均流(已申请国家**)、智能封脉冲等。

3．3 功率柜特点

功率柜规格高，单柜额定输出1200A，2400A强励时间可达60s，也就是说一个功率柜就可以满足机组所有励磁工况的要求。

每个桥独立安装在一个柜中，各个功率柜有独立的风道结构和冷却系统，采用强迫风冷、负压通风方式。对风机的启停控制和切换由功率柜智能控制系统控制。

功率柜与调节器的联接采用现场总线技术，实现了信息传输智能化。

功率柜的检测、控制、显示实现了智能化。对功率柜的状况实现了**监测，包括单桥输出电流、桥臂是否断流、功率柜风温和风量等；风机的开停、功率柜的投切实现了智能控制；功率柜的状况实现了智能显示，取消了常规表计和指示灯。

采用动态均流技术，无需采取其它措施如拉长电缆、串电抗器、元件选配等，可确保均流系数98％。

3．4 灭磁装置特点

在灭磁柜内安装有一套智能控制系统，该系统包括智能检测单元、通讯接口、传感器、LCD显示屏、以及相应的输入输出接口电路等。由于引入了智能控制系统，取消了常规表计和指示灯，灭磁柜的操作、控制、状态监视、信息传递、信息显示等均

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