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1、1000MW1000MW级水轮发电机组级水轮发电机组励磁系统的设计励磁系统的设计许其品国电南瑞科技股份有限公司国电南瑞科技股份有限公司引言引言巨型机组需要解决的新问题巨型机组需要解决的新问题针对以上新问题所采取的方法针对以上新问题所采取的方法结语结语电力关系到国家能源安全和国民经济命脉，发电机是电力工业中最为重要的设备之一，是发电机的核心控制部分，对电力系统稳定和提高电网输送能力起着至关重要的作用，特别在电网事故时，针对如何有效防止事故扩大化，避免全网电压和无功崩溃的灾难性事故方面，高性能的励磁可以发挥重要作用。近年来，随着我国经济的快速发展，电力需求增长迅速，温总理在哥本哈根会议上承诺：“到
2、2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降4045”，为此到2020年，我国水电装机要达到3亿千瓦以上，所以加快大流域水电开发事近些年的发展重点，单机700MW及以上机组将成为主流。前言巨型发电机机组对励磁系统的可靠性、安全性等提出了新的要求；集约化的管理对励磁系统的可用性以及检修维护的便利性同样提出了很高的要求。由于发电机励磁系统直接影响到电力系统的安全和稳定，所以改善发电机励磁系统尤其是大型发电机励磁系统的性能，完善励磁系统的控制和保护功能以及各种控制保护功能间的协同作用，对于提高电网的输送能力，提高电网的稳定性等方面有着非常重要的意义。励磁系统作为发电厂的核心控制设备，虽然在
3、水电站的投资中所占的比重极小，但作为一个实时控制系统，它的安全性和可靠性直接关系到电力系统的安全，它的各项性能指标也直接关系到电力系统的稳定。特别是大型水电站一般离负荷中心较远，动态稳定问题较为突出，发电机励磁系统性能的进一步优化对于提高电网的输送能力、稳定性等方面有着非常重要的意义。近期的实践表明，它是提高电力系统稳定性的最经济、最有效也是最直接的手段。因此，进一步提高发电机励磁系统的设计水平，不仅能带来直接的经济效益，还蕴藏着重大的社会效益。引言引言引言巨型机组需要解决的新问题巨型机组需要解决的新问题针对以上新问题所采取的方法针对以上新问题所采取的方法结语结语巨型机组需要解决的新问题巨型机
4、组对励磁系统提出的新要求是什么？对系统的安全可靠性提出更高的要求对系统的稳定发挥重要作用检修维护的便利性巨型机组需要解决的新问题1、系统的可靠性设计方法；2、励磁调节器的可靠性安全性；3、功率整流部分的可靠性安全性；4、灭磁系统的可靠性安全性对系统的安全可靠性提出更高的要求巨型机组需要解决的新问题1、系统的静态稳定能力；2、系统的暂态稳定能力；3、系统的动态稳定性对系统的稳定发挥重要作用巨型机组需要解决的新问题结构设计工艺设计检修维护的便利性引言引言巨型机组需要解决的新问题巨型机组需要解决的新问题针对以上新问题所采取的方法针对以上新问题所采取的方法结语结语1、系统的可靠性设计针对以上新问题所采
5、取的方法可靠性原则新技术应用简化设计准则冗余容错设计准则热设计准则器件选用准则降额设计准则电磁兼容设计准则容差设计准则稳定性设计准则1.1 调节器的安全可靠性励磁调节器的安全可靠性硬件冗余技术软件容错技术双双PT断断线保护线保护技术技术防止误防止误甩无功甩无功负荷负荷技技术术抑制抑制0.1HZ左左右右的的低低频振荡频振荡技术技术辅环快速稳定性技术主辅环协调控制技术开机保护技术电磁兼容设计技术针对以上新问题所采取的方法1.2 功率柜的安全可靠性功率柜的安全可靠性晶闸管电流的准确计算晶闸管损耗准确计算散热器的选择风道的设计冷却风机的选择快熔的选择换相过电压仿真技术辅助起励设计晶闸管结温校核针对以上
6、新问题所采取的方法1.3 灭磁系统的安全可靠性灭磁系统的安全可靠性交流灭磁技术冗余灭磁技术组合灭磁技术最优灭磁时序设计磁场断路器的选择过电压保护的设计灭磁的快速性与安全性协调灭磁容量的准确计算针对以上新问题所采取的方法4、灭磁系统的安全可靠性磁场断路器的弧压问题灭磁电阻的均温问题针对以上新问题所采取的方法1、提高系统静态稳定的能力提高控制精度改善PSS 在超低频段的不良影响（PSS4B技术）针对以上新问题所采取的方法提高励磁系统的响应速度准确技术励磁变压器的二次电压准确计算励磁变压器的二次电流准确计算和选择励磁变压器容量针对以上新问题所采取的方法2、提高系统暂态稳定的能力3、提高系统动态稳定的
7、能力电力系统稳定器参数的整定针对以上新问题所采取的方法3、提高系统动态稳定的能力电力系统稳定器参数的整定针对以上新问题所采取的方法3、提高系统动态稳定的能力双输入电力系统稳定器的试验方法采用PSS4B技术（分段型）针对以上新问题所采取的方法3、提高系统动态稳定的能力改善辅环的性能针对以上新问题所采取的方法3、提高系统动态稳定的能力主辅环协调控制技术针对以上新问题所采取的方法引言引言巨型机组需要解决的新问题巨型机组需要解决的新问题针对以上新问题所采取的方法针对以上新问题所采取的方法结语结语巨型水轮发电机组励磁系统不但关系到机组本身的安全稳定运行，同时还关系的电网的安全稳定运行，因而其可靠性也就显得尤为重要。巨型水轮发电机组励磁系统的设计不但要考虑功能的扩展延伸、性能的提高，为提高其可靠性还必须在冗余容错设计上精益求精。结语谢谢谢谢