電氣制動在水電廠的實際問題分析

【摘要】伴隨著經濟的不斷發展，機械化水平逐步提高，電氣制動在水電廠中的作用也是不容忽視的。其中電氣制動方法包含：反接制動、能耗制動、電容制動、再生制動，本文就是針對電氣制動在水電廠的應用進行淺析。

【關鍵詞】電氣制動的種類；實際問題

在當今的器械化的社會，要想趕上時代的步伐，需要高效的生產配合，而對器械的定時維修時一個工廠所不可忽視的，只有經常對電氣設備進行檢修，及時發現各種故障，才能為工廠所用，最終為企業創造價值。

在水電廠里，設備設施經常會發現機械和電氣故障兩大類別，一旦發生上述的情況發生，就會釀成不可挽回的后果，影響的正常生產以及公司的利潤。針對以上兩種情況，我進行了以下的分析。

一、電氣制動的產生原理

（一）反接制動的工作原理

反接制動指電機需要快速停機時，短時接通反相序電壓使電機反轉而快速停止轉動。為了限制制動電流需要在制動電路里串聯電阻器。用時間繼電器和速度繼電器限制制動時間，防止制動時間過長電機反轉。

正轉啟動控制，KM1交流接觸器線圈得電吸合，其KM1-3常開觸點閉合后鎖；KM1-1和KM1-2常開觸點斷開；KM1-5～KM1-7常開觸點閉合，使電動機得電正向運轉。同時，KM1-4閉合，使時間繼電器KT線圈得電吸合，為制動做準備。

正轉制動控制，當電動機需要停機時，按下SB1按鈕停止后，此時，交流接觸線圈斷電釋放后，其敞開觸點就會斷開，這時電動機就會進入慣性運轉的狀態；同時常開觸點復位開始閉合的時候，交流接觸器線圈就會得到電，然后進行吸合，然而常開觸點斷開后，這時整流二極管就可以投入工作了。整流后的直流電壓加到電動機兩相定子上，由此就可在定子繞組中產生一個恒定的靜止磁場。

當交流接觸器線圈進入斷電釋放狀態，其中常開觸點此時也會跟著斷開，是時間繼電器線圈斷電，當觸點超時斷開后，結果會產生交流接觸器線圈斷電釋放的結果，當常開觸點斷開后，整個直流制動的整流電路就會被切開，最后，整個轉動過程就會被停止。

（二）電容制動的工作原理

當電動機被切斷交流電源后，這時立即在電動機定子繞組的出線端接入電容器，這種電流就會迫使電動機迅速停轉，這就叫做電容制動。它的工作原理就是當旋轉著的電動機斷開電源時，此時，由于轉子內仍有剩磁，相應的伴隨著轉子的憤性轉動，有一個隨轉一F轉動的旋轉磁場，這個磁場切割定子繞組產生感生電動勢，并通過電容器回路形成感生電流。

（三）再生制動的工作原理

再生制動，就是將摩擦直接轉化成熱能。再生制動其實和另一種原理接近，但較為簡單的“動力制動”Dynamic Braking）則是把電動機轉成發電機使用，將車輛的動能轉成為電能，這樣既能夠節能，又能夠環保，是一舉兩得的事情。動力制動通常會把已經產生的電，經過電阻轉成無用的熱放走。再生制動則會把電力儲起來或透過電網送走，以供再生循環使用。使用再生制動的車輛仍然會有傳統的摩擦制動，提供快速、強力的制動。一般的再生制動只會把約30%的動能再生使用，其余的動能還是成為熱。這效率因地制宜的，在不同的使用環境中，產生的動能也就不一樣。

二、電氣制動的實際應用

（一）如果定子制動電流增加了，那么電氣制動的阻力效果作用的就會更加明顯。然而，對于漏水量較小，軸承潤滑性能較好的常規水輪發電機組，發電機組定子制動電流的范圍一般都會發生在0.8～1.0以內，這樣才能更好的控制停機和制動的時間。

（二）在常規水輪發電機如果漏水量較大，軸承順華性能較好，就會通過對制動變壓器的抽頭進行有效的調節，這樣發電機定子制動電流就會瞬間增大，并且能夠有效地縮短低轉速區的原型時間或者采用混合制動方式，經過上述的情況，當低轉速達到10%～15%5n的時候，投入機械制動就會達到最佳的效果。

（三）通過對5機組定子線棒絕緣的問題和電機制動的測試結果看來，當制動電壓器的抽頭被放在第二檔的時候，電壓就會達到70～72V，此時，發電機的制動電流也會達到3900～4150A，因此，可以采用混合制動，才能達到正常工作的效果。

（四）當停機的時候，加閘時風閘板與制動磨損的就會嚴重，會產生大量的不良后果，例如：會產生大量的粉塵，并且一旦這些粉塵與風洞內的油霧互相結合，就會粘附在機組釘子和轉子上，此時，機組定子和轉子絕緣就會受到嚴重的影響，結果就會使電氣制動的整個流程循環不下去，進而設備就不能正常的運轉，甚至，影響到水電廠的正常生產，其次，在25%n加閘的時候，風閘閘板是很容易變形的，沒有了原來原來的精準度，機械的運行程度就會跟著下降，并且會時常發熱，最后風閘也有可能脫落，這就會給檢修人員以及工作人員帶來很大的麻煩，他們需要及時檢修。這都是水電廠平時必須注意到的。

（五）當5機組停機制動時，是采用25%的電氣制動，此時，會造成機械的停用，然而，經過改造后，會采用60%n的電氣制動，當電氣制動達到t0%時再投氣進行制動，因為加閘停機的轉速減小了，這樣整個機組的線速度也會隨之減少，從而，粉塵以及制動時產生的噪音也會隨之而減少，這樣下來，機械的壽命也會相應的被延長，如果閘板也不變形，就更不會放出大量的熱量，如此一來就會提高機組轉子和定子的絕緣程度，同時，也給檢修人員和工作人員減少了不必要的麻煩一旦他們的工作量減少，員工的開支也會減少，并且提高了設備的折舊率，節省了生產的成本，最終，為公司創造出更大的價值。

（六）在電氣制動的自動化過程中，必須要有相應的保障措施與之相適應。由于5機組都是在遠距離的操控室中進行操作的，里面不需要值班人員，這就減少了公司人力的花費。所以，在脫硫系統的運行上不需要投入太多的資金，這樣就會減少許多不必要的開發。

結束語

綜上所述，電氣制動在水電廠的作用是相當重要的，水輪的發電機里的電器會是電動機的停機時間大愛大愛的減少，并且沒有環境污染，而且使設備壽命更加長久，能夠提高機組的效率提高了許多，機械化水平也大大的提高了。當今，電氣制動還處于初級發展階段，是一項新的技術，還有許多問題值得我們去探究，例如：如何利用計算機仿真去監控停機的全過程，如何使電氣制動與機組的監控能夠達到完滿的結合等等。

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