中小型水电站励磁控制系统改造建议
一、概述:
  现时很多水电站建站至今已有很长的历史,水工建筑设施和发电机组机电控制设备已经残旧老化。时至今日,电站设备出现故障时采取“头痛医头,脚痛医脚”的办法进行处理,无法从根本上解决问题,只会让问题更加严重。因故障停机维修的事经常发生,对电站造成更大的经济损失。另外,设备自动化程度低,不当操作极易引起的设备损坏。所以必须对相关设备进行更新换代,大幅度提高电站的自动水平,目的是要保证电站设备和值班人员的安全,提高经济效益。
 
二、水电站水工建筑设施、机电设备改造指导思想(要求):
① 通过对水工设施的改造(尾水、引水渠道等)增加运行水头或来水量;
② 对已经淘汰的电气元件、材料不予采用;
③ 电站的配电屏的备件、材料做到通用,以减少不必要的浪费;
④ 尽量自动化元件,方便运行人员操作和检修,选用足够大容量的设备;
⑤ 发电机励磁系统应做到无人值守,全自动运行,可防止因无功搭配不当被供电部门扣罚。
⑥ 所有操作控制要求一个人在控制屏前完成(其他人作监护)。大大降低工人的劳动强度,减少误操作的发生。
 
三、新型水轮发电机组控制设备自动化控制解决方案:
首先最低要求机组装设“手电两用调速器”,有条件的应装设数控调速器,实现机组自动控制。
1、 并网过程全自动,不用人工调整。装设自动控制装置,并网机组启动后通全自动控制机组转速(频率)、电压,并自动将发电机并网运行。
2、 保证电网失压时电站用电正常,发电机跳闸后频率稳定,电压不变。当出现机组电气事故或电网失压时,自动控制装置能自动关小调速器,尽量维持发电机转速在50HZ左右,发电机跳闸后电压能稳定在允许范围,为自动控制装置、自动调速器及电站用电提供电源。
3、 使用按钮电动开机、停机。
4、 无人值守励磁系统。励磁系统全数字控制,一经启动,全程无人值守运行:
⑴、发电机起励后能自动跟踪电网电压;
⑵、并网后自动按设定的功率因数值运行;
⑶、跳闸后电压自动回复到设定值,防止过电压;
⑷、自动识别停机过程并进行灭磁控制,灭磁频率可由用户根据机组的实际情况设置;
⑸、“单机运行”运行时自动按设定电压运行,能保持发电机电压恒定;
⑹、发电机过电流时自动减少励磁,防止发电机过电流;
5、 数控保护装置:智能识别发电机单机运行或并网运行状态,对不同的运行状态进行不同的处理。
单机运行:过电压保护功能、防止飞车保护功能
并网运行:过电压保护功能、高频或低频保护功能、过电流保护功能、短路保护功能。
孤立小电网并机运行:电压恒定功能、无功负荷合理分配。