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1、目录目录同步发电机原理间介 同步电机结构型式 励磁方式简介 同步发电机并网运行单机供电的缺点并网运行(Parallel Operation)优点并网条件及其方法有功功率的调节并网运行时无功功率的调节主要器件介绍 转速调节 2301A简介 原动机初次启动前预设置 启动调试励磁控制 简介 初步设定 BESTCOMS软件 Generator Control SystemCatalog并网控制与保护单元 功能介绍 显示单元 参数 同步指示器 差动继电器 发电机控制系统保护功能介绍 接口介绍 操作程序 操作器件介绍 操作程序 控制系统维护 控制原理图ABBGenerator Control System
2、同步发电机原理间介 ABB水轮发电机组转子吊装 隐极式转子隐极式转子上没有凸出的磁极，如图2所示。沿着转子本体圆周表面上，开有许多槽，这些槽中嵌放着励磁绕组。在转子表面约 1/3部分没有开槽，构成所谓大齿，是磁极的中心区。励磁绕 组通入励磁电流后，沿转子圆周也会出现 N 极和S 极。在大容量高转高转速汽轮发电机中，转子圆周线速度极高，最大可达170米 /秒。为了减小转子本体及转子上的各部件所承受的巨大离心力，大型汽轮发电机都做成细长细长的隐极式圆柱体转子。考虑到转子冷却和强度方面的要求，隐极式转子的结构和加工工艺较为结构和加工工艺较为复杂复杂。Generator Control System同
3、步发电机原理间介 ABB图 2 隐极式同步电机图 1 凸极式同步电机Generator Control System同步发电机原理间介 ABB汽轮发电机定子检修Generator Control System同步发电机原理间介 ABB汽轮发电机转子吊装Generator Control System同步发电机原理间介 ABB汽轮发电机转子吊装Generator Control System同步发电机原理间介 ABBGenerator Control System同步发电机原理间介 ABBGenerator Control System同步发电机原理间介 ABB励磁方式简介励磁方式简介 获得励磁
4、电流的方法称为励磁方式。目前采用的励磁方式分为两大类：一类是用直流发电机直流发电机作为励磁电源的直流励磁机励磁系统；另一类是用硅整流装置将交流转化成直流后供给励磁的整流器整流器励磁系统。现说明如下： 直流励磁机励磁 直流励磁机通常与同步发电机同轴同轴，采用并励或者他励接法。采用他励接法时，励磁机的励磁电流由另一台被称为副励磁机的同轴的直流发电机供给。如图3所示。Generator Control System同步发电机原理间介 主励磁机副励磁机T FZ FZ F图 3 直流励磁机励磁ABB静止整流器励磁 同一轴上有三台交流发电机，即主发电机、交流主励磁机和交流副励磁机。副励磁机的励磁电流开始时
5、由外部直流电源提供，待电压建立起来后再转为自励(有时采用永磁发电机)。副励磁机的输出电流经过静止晶闸管整流器整流后供给主励磁机，而主励磁机的交流输出电流经过静止的三相桥式硅整流器整流后供给主发电机的励磁绕组。(见图4） Generator Control System同步发电机原理间介 T FT FT F交流副励磁机主励磁机主发电机电流互感器 电 压互感器 电 压调整器晶闸管整流器交流 自 励恒压器图 4 静止整流器励磁系统ABB 旋转整流器励磁 静止整流器的直流输出必须经过电刷和集电环才能输送到旋转的励磁绕组，对于大容量的同步发电机，其励磁电流达到数千安培，使得集电环严重过热。因此，在大容量
6、的同步发电机中，常采用不需要电刷和集电环的旋转整流器励磁系统，如图5所示。主励磁机是旋转电枢式三相同步发电机，旋转电枢的交流电流经与主轴一起旋转的硅整流器整流后，直接送到主发电机的转子励磁绕组。交流主励磁机的励磁电流由同轴的交流副励磁机经静止的晶闸管整流器整流后供给。由于这种励磁系统取消了集电环和电刷装置，故又称为无刷励磁系统无刷励磁系统。同步发电机原理间介 T FT FT F交流副励磁机主励磁机旋转部分主发电机电流互感器 电 压互感器 电 压调整器晶闸管整流器图 5 a 旋转整流器励磁系统T FT F励磁机旋转部分主发电机电流互感器 电 压互感器 电 压调整器图 5 b 旋转整流器励磁系统G
7、enerator Control SystemABB同步发电机原理间介 励磁机Permanent Magnet GeneratorExciterGenerator Control SystemGenerator Control System同步发电机并网运行 单机供电的缺点单机供电的缺点 不能保证供电质量不能保证供电质量(电压和频率的稳定性)和和可靠性可靠性(发生故障就得停电) 无法实现供电的灵活性和经济性灵活性和经济性。 这些缺点可以通过多机并联来改善。 通过并联可将几台电机或几个电站并成一个电网。现代发电厂中都是把几台同步发电机并联起来接在共同的汇流排上，一个地区总是有好几个发电厂并联起来
8、组成一个强大的电力系统(电网)。ABBGenerator Control System 并网运行并网运行(Parallel Operation)优点优点 提高供电的可靠性可靠性一台电机发生故障或定期检修不会引起停电事故。 提高供电的经济性和灵活性经济性和灵活性 提高供电质量供电质量 同步发电机并联到电网后，它的运行情况要受到电网的制约，也就是说它的电压、频率要和电网一致而不能单独变化。ABB同步发电机并网运行 Generator Control System 并网条件及其方法并网条件及其方法 把同步发电机并联至电网的过程称为投入并联并联，或称并列并列、并并车车、整步整步。 在并车时必须避免产生
9、巨大的冲击电流，以防止同步发电机受到损坏、电网遭受干扰。 并网条件 相序相同相序相同 波形相同波形相同 电压有效值相等电压有效值相等或接近相等或接近相等 (电压差电压差=1500KVA的发电机-CCS） 绕组超温报警（PLC） ABB接口介绍 Generator Control System 与CAT机组接口 调速控制接口 转速信号检测 执行器控制输出信号（调速信号） 电压控制接口 功率电源输入 发电机电流检测 励磁电流输出差动电流输入 通信ABBGenerator Control System接口介绍 与CAT机组接口 其他开关量信号 机组远控信号(有效则允许控制柜侧远程起/停柴油机) 机组
10、侧急停信号(跳闸) 发电机运行信号(发电机侧送来的机组运行信号-润滑油压信号) 柴油机水温高信号（可选）(跳闸、报警) 柴油机起/停信号 柴油机急停信号ABBGenerator Control System接口介绍 与MCC的接口 连锁起/停冷却水箱风机 连锁起/停水套加热器 连锁起/停发电机空间加热器 连锁起/停水箱风机电机加热器ABBGenerator Control System接口介绍 与自动化控制系统的接口 PLC远程控制信号 柴油机起/停 怠速/额定转速控制 自动同步并网控制 负荷转移控制 减载分闸控制 直接分闸控制 控制系统状态检测 通信 PLC与PPU通信，读取机组状态参数与P
11、PU参数（功率、电压、电流等） ABB操作程序 Generator Control System面板器件介绍面板器件介绍 KW表 频率表电流表电压表操作模式开关运行指示灯并网指示灯功率超限指示故障指示灯电流显示转换 开关电压显示转换 开关柴油机启动 开关ABBGenerator Control System操作程序 面版器件介绍面版器件介绍 怠速/额定转速 开关同步合闸 按钮负荷转移开关分闸按钮备用急停按钮PPU面板同步指示器转速调节开关电压调节开关ABBGenerator Control System操作程序 操作程序操作程序 发电机控制屏柴油机启动开关只有在机组侧控制开关在REMOTE模式
12、时，才能操作启动柴油机。 启动前的检查 检查各开关的位置状态：柴油机启动开关在0位，怠速/额定转速开关在0位，减载/加载/分闸开关在0或1位。 启动开关在0位时，工作模式开关在任何位置，均不能启动柴油机。 手动操作（工作模式开关在手动位置 ） 启动柴油发电机组 额定转速 并网 负荷分配 本地自动操作（工作模式开关在本地位置 ） 远程操作（工作模式开关在远程位置 ）ABBGenerator Control System操作程序 操作程序操作程序 停机程序 分闸 怠速 停机 指示灯 发电机运行 发电机并网 功率超限 故障 ABB控制系统维护 Generator Control System每天工作
13、检查 检查控制屏上的指示灯 发电机正常运行发电时，发电机运行发电机运行指示灯、发电机并网发电机并网指示灯均应点亮，功率超限功率超限指示灯、故障故障指示灯不亮。否则需检查故障原因。 检查功率分配 有功功率（KW）和无功功率（KVAR）由并网发电机均分，功率分配是由PPU自动调节完成的。如果并网机组间有功和无功的分配差额较大，需检查调节回路和机组。ABBGenerator Control System控制系统维护 每周工作检查 检查控制系统清洁状态 作一次空载调速、调压试验。 检查发电机加热器工作情况 在发电机不运行时加热器应工作加热，发电机运行时加热器断电。 检查所有电缆是否有磨损，切破及震动摩
14、擦等。 如果在电控间内使用应急照明设备，要确保其功能正常。 ABB控制系统维护 每月的试验 定期检查断路器脱扣可靠性作一次柴油机过速跳闸和逆功率跳闸功能试验。以上试验结果应满足CCS规范要求。Generator Control SystemABB控制系统维护 检修检修该项工作包括设备元件的清洁，更换损坏的元件。 每周检修每周检修 如果可能，清洁发电机转速表传感器插头。 检查所有露天插座，接线盒和开关，看是否有腐蚀和受潮。 每季度的检修每季度的检修 检查接线上紧程度。 检查接触器线圈是否过热，接头是否腐蚀和锈斑。 用沾有软的清洁剂不起毛的布擦柜体表面。 Generator Control Sys
15、tem警告：警告： 在进行清洁与检修设备之前要在进行清洁与检修设备之前要断开设备电源。不当的带电操作会导断开设备电源。不当的带电操作会导致人身伤害和设备损坏！致人身伤害和设备损坏！ABBGenerator Control System控制原理图简介 ABBGenerator Control System控制原理图简介 ABBGenerator Control System控制原理图简介 ABBGenerator Control System控制原理图简介 ABBGenerator Control System控制原理图简介 ABBGenerator Control System控制原理图简介 ABBGenerator Control System控制原理图简介 ABBGenerator Control System控制原理图简介 ABBGenerator Control System控制原理图简介 ABBGenerator Control System控制原理图简介 ABBGenerator Control System控制原理图简介 ABB控制原理图简介 ABBGenerator Control SystemABB118 结束语结束语