探析水電站勵磁系統殘壓起勵回路的改進

鄭明浩

摘 要：本篇文章主要介紹了關于水電站中的勵磁系統，并且對于其中的一些特殊功能作出了分析，此外還提出了相關的解決方案。在原系統的基礎上，對硬件回路作出一些更改，通過相關實驗可以證明更改硬件回路可以使該系統具備兩種特殊功能，分別是直流起勵功能和殘壓起勵功能。

關鍵詞：水電站;勵磁系統;殘壓起勵;系統優化

一、原起勵回路

（1）程序邏輯。在某種運行情況下，調節器接收相關指令，使起勵裝置運行。需要注意的是此處的運行情況一般包括兩種，分別是電壓閉環和電流閉環。在實際的工作中，投起勵的時間大約在8秒左右，在起勵裝置的投入時間內，定子電壓和額定定子電壓按照一定的比例存在時就會使起勵裝置自動退出，此處兩者所成的比例是6∶5;還有一種情況就是當轉子電流和額定負載勵磁電流之間達到一定的比例時裝置系統自動關閉，此處的比例是當前者大于后者的百分之六時就可以。如果在投入的時間內沒有出現這兩種情況，就說明裝置的報起勵環節失敗，一旦失敗系統也會自動退出起勵裝置。

（2）硬件。舊的起勵裝置的動力來自于常用的直流系統，大都是220V，當調節器發出指令后，在回路中傳遞相關信息，使得相關的端子接收所發出的命令，然后繼電器的線圈得到了一定的電力，常開節點在閉合后，接觸器的線圈得到一定的電力，然后主節點閉合。在此時，工作人員需要將直流電源接在轉子的兩端，直流電源的電壓一般都是220V，然后其中的一個輔助節點閉合，在電阻R1的兩端完成續流的工作，所有的環節完成后就完成了整個的起勵過程。

二、起勵回路改進

（1）回路分析。對原來的起勵回路進行探究可以得知，原來的起勵系統中續流的電阻的阻值是50歐姆，50歐姆的電阻阻值對于殘壓起勵的過程來說，阻值過大，完成殘壓起勵過程所用的電阻阻值大約10歐姆，在相應的時間內如果沒有成功完成直流起勵，起勵裝置系統就會自動斷開。對于這種情況，主要有兩種解決方案，分別是增加殘壓起勵中的硬件回路，這些硬件回路必須是單獨的;還有就是更換電阻阻值，使其滿足殘壓起勵的條件。這兩種方案分別都有優點和缺點。第一種方案的優點是可以很好的實現殘壓起勵功能，直流起勵回路和殘壓起勵的回路兩者受各自影響較小，比較獨立;缺點就是改動的東西比較多，工作量比較大，盤柜中可以利用的空間變得更少，同時對于這些新增的元件，要對其作出一個合理的布局。第二種方案的優點是改動的工作量比較小，操作較簡單，在實際工作中實現的幾率比較大;存在的問題是直流起勵和殘壓起勵這兩種起勵方式共用一個回路，受相互的影響比較大，如果回路出現問題，將會對兩種起勵方式都造成或大或小的影響，甚至影響機組起勵的建壓功能。結合以上的優缺點，在實際的工作中，工作人員一般都會選用第一個方案。

（2）回路改進。對于水電站勵磁系統殘壓起勵回路改進主要是通過對于直流電源的斷開和閉合進行分類完成水電站勵磁系統中殘壓起勵回路和直流起勵回路的相互動作準確性判斷。對于直流起勵回路是將水電站勵磁系統中閉合直流電源空開61Q部分，起勵模式處于繼電器線圈勵磁，繼而注重起勵控制回路部分，完成直流起勵閉鎖殘壓起勵功能作用的發揮。對比實驗的改進效果是斷開直流電源空開61Q部分，繼而引發并帶動直流起勵接觸器的管理控制的繼電器勵磁線圈結構失去電流影響，此時對于控制另一組成部分的直流起勵接觸器發揮相應控制管理作用，完成雙向殘壓起勵作用，繼而控制直流起勵接觸器的電氣被閉鎖效果。

（3）元件選型。根據水電站勵磁系統調解裝置的控制方式可以看出，隨著相關機組部分發揮作用完成啟動投入起勵回路部分，在實際電壓數值達到一定限度的額定數值時會推出起勵回路部分，使用殘壓起勵發揮效果。也就是說當電阻兩端的加載電壓達到30伏時，電阻阻值為6歐姆，此時的起勵電流為最大5安。從元件選型上進行分析，需要充分衡量水電站勵磁系統殘壓起勵回路中相關設備零部件構成可承受的最大要求，繼而完成水電站勵磁系統殘壓起勵回路的調節控制器選擇。

三、水電站勵磁系統殘壓起勵回路的試驗驗證

（一）直流起勵功能試驗

首先按照實際水電站勵磁系統殘壓起勵回路原理裝置中將直流起勵電源開關61Q閉合，此時勵磁系統控制方式切現地，機組整體處于開機狀態并切換至空轉。同時現地按下建壓按鈕，直流起勵接觸器的62HC部分開始實行運轉動作，而殘壓起勵接觸器61HC部分不實行運轉動作，促使機組整體正常起勵處于空載狀態，通過實驗結果證明此時的水電站勵磁系統中直流起勵功能正常，且水電站勵磁系統的直流起勵回路閉鎖殘壓起勵回路功能正常。

（二）殘壓起勵功能試驗

對于水電站勵磁系統殘壓起勵回路原理裝置展開對比實驗，有效設定殘壓起勵功能實驗驗證。具體實驗過程為接通直流起勵電源開關61Q，此時的勵磁系統控制方式切現地，機組整體開機切換運行至空轉。與此同時也保證建壓按鈕的現地按下，殘壓起勵接觸器61HC部分動作，而直流起勵接觸器62HC部分不動作，繼而機組出現正常起勵至空載的狀態。上述實驗現象可以直觀的表明水電站勵磁系統的殘壓起勵功能正常，且水電站勵磁系統的殘壓起勵回路閉鎖直流起勵回路功能正常。

四、總結

通過整體分析了解水電站勵磁系統的具體構造形式，了解水電站勵磁系統的相關回路構成，繼而在一定限度上進行水電站勵磁系統殘壓起勵回路改進工作，最終建立對比試驗進行驗證水電站勵磁系統殘壓起勵回路的改進效果是否正確，得出響應的實驗結果和水電站勵磁系統殘壓起勵回路的改進方案。通過對水電站勵磁系統殘壓起勵回路與直流起勵回路完成改進的同時并在殘壓起勵回路與直流起勵回路原設計方案基礎上增加具備了電氣互鎖功能。有效增強了水電站勵磁系統中起勵控制回路的安全性特征，在水電站勵磁系統殘壓起勵回路實際運行過程中降低了整體運行風險，具有重要建設性指導意義。

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