HIER465117P0001風(fēng)機(jī)//勵(lì)磁**********HIER465117P0001風(fēng)機(jī)//勵(lì)磁***************HIER465117P0001風(fēng)機(jī)//勵(lì)磁***********HIER465117P0001風(fēng)機(jī)//勵(lì)磁
石家莊百川捷潤(rùn)自動(dòng)化有限公司 | 聯(lián)系人王萍 |
QQ1809965698 | 電話0311-89839062 |
傳真0311-85155030 | 石家莊揚(yáng)子路西 |
行走于世間,接納或拒絕,愛或不愛,放棄或執(zhí)著……
每個(gè)人都應(yīng)有接納與寬容之心,但也要學(xué)會(huì)拒絕。
===================================================
石家莊百川捷潤(rùn)自動(dòng)化科技有限公司的優(yōu)勢(shì)品牌:美國(guó)A-B、ABB貝利、ABB儀表,ABB勵(lì)磁,ABB火檢,ABB晶閘管,ABB變頻器備件,
羅賓康備件,美國(guó)Westinghouse,美國(guó)Foxboro,意大利安薩爾多備件,
美國(guó)GE-PLC AMCI編碼器 ASCO電磁閥 德國(guó)JUMO,德國(guó)Roemheld,德國(guó)HEIDENHAIN,美國(guó)FORNEY,德國(guó)beckhoff等進(jìn)口品牌歡迎聯(lián)系
基于IGBT的開關(guān)式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的應(yīng)用
1. 背景
當(dāng)前很多國(guó)有大中型企業(yè)都是連續(xù)生產(chǎn)型企業(yè),企業(yè)在生產(chǎn)中需要大量熱能,為了保證生產(chǎn)的連續(xù)性和供熱調(diào)節(jié)需要,各企業(yè)均建有自備熱電廠,這些自備熱電廠多配置的是中、小火電機(jī)組。
這些中、小火電機(jī)組大部分配置的均為直流勵(lì)磁機(jī),勵(lì)磁調(diào)節(jié)大部分都采用老式的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器,如KFD-3勵(lì)磁調(diào)節(jié)器。隨著企業(yè)的發(fā)展和電網(wǎng)對(duì)企業(yè)電能的要求,老式的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器已經(jīng)不能調(diào)壓和調(diào)節(jié)無功的需要,對(duì)其進(jìn)行技術(shù)改造已經(jīng)勢(shì)在必行。
2. 開關(guān)式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器
開關(guān)式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器是利用晶閘管或IGBT為核心功率器件,輔助以調(diào)節(jié)和控制回路而組成的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器。發(fā)展至今已經(jīng)出現(xiàn)了微機(jī)型的開關(guān)式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器。
TDWLT-01KS勵(lì)磁調(diào)節(jié)器是基于IGBT的開關(guān)式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器,廣泛應(yīng)用于各種中、小火電機(jī)組中。
3. 現(xiàn)狀
某25MW火電機(jī)組采用的是直流勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁,配置的是KFD-3勵(lì)磁調(diào)節(jié)器。該調(diào)節(jié)器主要由相復(fù)勵(lì)裝置和電壓校正器兩部分組成。相復(fù)勵(lì)裝置主要由相復(fù)勵(lì)變壓器、電抗器、補(bǔ)償電容器、升壓自耦變壓器及輸出整流器等構(gòu)成;電壓校正器由測(cè)量、放大、三部分構(gòu)成。
雖然該調(diào)節(jié)器在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)起到了很好的調(diào)節(jié)作用,但是由于相復(fù)勵(lì)式調(diào)節(jié)器采用磁放大器,利用鐵心的磁飽和特性進(jìn)行電壓測(cè)量、誤差放大和電流控制,因此調(diào)節(jié)精度低。其測(cè)量變壓器的飽和度不僅取決于電壓的高低,還對(duì),在某些事故造成局部電網(wǎng)升高或的情況下,更會(huì)加大電壓調(diào)節(jié)誤差;由于沒有采取有效的措施,調(diào)節(jié)器運(yùn)行性較差,經(jīng)常發(fā)生無功電壓、并列機(jī)組問搶無功等,嚴(yán)重時(shí)影響發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行;階躍響應(yīng)超調(diào)量大,時(shí)間長(zhǎng),調(diào)節(jié)時(shí)間常數(shù)大,調(diào)節(jié)電阻過熱、易老化,造成不良,必要的和保護(hù)功能。該調(diào)節(jié)器已經(jīng)被淘汰。
4. 改造
4.1 方案論證
對(duì)勵(lì)磁設(shè)備改造時(shí), 如果整體拆除直流勵(lì)磁機(jī)更換自并激勵(lì)磁,一次性投資太大,而且自并激改造時(shí)需要大容量勵(lì)磁變壓器及可控硅整流裝置,施工難度較大。因此,保留直流勵(lì)磁機(jī),采用開關(guān)式微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器替代直流勵(lì)磁機(jī)原勵(lì)磁裝置是勵(lì)磁設(shè)備自動(dòng)化改造時(shí)優(yōu)先考慮的方案。把IGBT作為勵(lì)磁主回路元件串接在勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組中, 利用斬波技術(shù)控制IGBT的占空比,來調(diào)節(jié)勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁電流,從而控制發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓和無功來達(dá)到勵(lì)磁自動(dòng)調(diào)節(jié)的目的。此改造方案原理簡(jiǎn)單,不需另外設(shè)備,直接通過直流勵(lì)磁機(jī)的電樞取勵(lì)磁源,殘壓起勵(lì),勵(lì)磁繞組通過開關(guān)管控制和直流勵(lì)磁機(jī)組成自激,主回路元件少,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠,可以根據(jù)勵(lì)磁機(jī)原有勵(lì)磁靈活地進(jìn)行配置。
4.2 改造方案
改造部分為一面屏柜,內(nèi)部配置完全、互為備用的兩套微機(jī)式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器(選用TDWLT-01系列)以及兩組IGBT回路,兩個(gè)IGBT功率回路并聯(lián)工作。保留原直流勵(lì)磁機(jī)、原勵(lì)磁設(shè)備的滅磁部分(即滅磁開關(guān)和滅磁電阻)和磁場(chǎng)變阻器。兩個(gè)IGBT開關(guān)管與磁場(chǎng)變阻器并聯(lián)后與直流勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串聯(lián),由雙套微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器中的主調(diào)節(jié)器發(fā)調(diào)節(jié)脈沖共同調(diào)節(jié)兩個(gè)IGBT開關(guān)管,進(jìn)而改變發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流,調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)無功,共同完成發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)。裝置按大裕度選用IGBT開關(guān)管,并設(shè)置可靠的保護(hù)和吸收電路。
調(diào)節(jié)器通過接于機(jī)端的電壓互感器、電流互感器以及轉(zhuǎn)子分流器,測(cè)量發(fā)電機(jī)的定子電壓、機(jī)組、有功功率、無功功率以及轉(zhuǎn)子電流等發(fā)電機(jī)當(dāng)前運(yùn)行工況,和給定值比較后經(jīng)PID調(diào)節(jié)計(jì)算產(chǎn)生輸出PWM值,PWM范圍為-~,PWM在0~范圍時(shí),控制IGBT占空比在0~調(diào)節(jié)。
4.3 調(diào)節(jié)原理
以電壓閉環(huán)調(diào)節(jié)為例,說明調(diào)節(jié)。
勵(lì)磁調(diào)節(jié)器根據(jù)占空比PWM 形成觸發(fā)脈沖,此脈沖通過驅(qū)動(dòng)板進(jìn)行電壓和放大后驅(qū)動(dòng)IGBT,控制IGBT的開通和關(guān)斷的時(shí)間,從而控制勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁電流Ilf。IGBT在開關(guān)勵(lì)磁中的工作原理如圖1所示。
3BHL001430001 | |||
3BHB007447P0001 | |||
3BHB006449R0002 勵(lì)磁電源 | |||
HIER467078P0001 濾網(wǎng) | |||
HIER465117P0001 風(fēng)機(jī) | |||
HIER465095P0003 | |||
3BHE013707R0003 可控硅 | |||
UNS0880a-P V2 整流橋接口板CIN | |||
3BHB006338R0001 門極驅(qū)動(dòng)接口 | |||
3BHB006943R0001 整流柜顯示器 | |||
HEIR446489P0001 風(fēng)機(jī)電源切換繼電器 | |||
HIER465095P0003 快速熔斷器 | |||
HETT401476P0010 HETT401476P0013 | |||
3BHB002782R9024 滅磁開關(guān)控制繼電器 | |||
整流柜接口3BHB0005922R0001 | |||
HIER465117P0001 勵(lì)磁風(fēng)機(jī) | |||
3BHB006449R0002 勵(lì)磁電源模塊 | |||
3BHE008950P201 | |||
HIEE305114R0001 | |||
3BHB005922R0001 CIN整流柜接口板 | |||
3BHB003154R0101 | |||
3BHB007153R0001 | |||
3BHB005727R0001 UNS2880A-P.V1 | |||
HETT401476P0010 20A/1500AC/1000DC | |||
HETT401476P0013 40A/1500AC/1000DC | |||
HETT401476P0014 50A/1500AC/1000DC | |||
UNS0885a-2,V1 3BHB006943R0001 | |||
3BHE002966R002 | |||
3BHB006309R0001 PSI功率板 | |||
3BHB006208R0001 FIO 快速輸入/輸出接口板 | |||
abb濾波器模塊3BHE003523R0030 | |||
3BHB015651P0001 | |||
3BHB020720R0002 | |||
3BHE007153R0001 | |||
3BHE010751R0101 | |||
3BHL000359P0001 | |||
3BHE002966R002 熔絲座 | |||
3BHB006309R0001 | |||
3BHB006208R0001 | |||
3BHE003523R0030 |
均流問題
電力電子器件并聯(lián)使用,如果器件之間長(zhǎng)期不均流,會(huì)某個(gè)器件長(zhǎng)期滿負(fù)荷甚至超負(fù)荷運(yùn)行,而另一個(gè)器件低負(fù)荷運(yùn)行,長(zhǎng)期下去會(huì)造成單一器件的損壞。
國(guó)內(nèi)外很多文獻(xiàn)對(duì)器件均流問題提出了解決,比如“下垂法”、“主從均流法”、“自動(dòng)均流法”、“均流法”等,效果不一,各有優(yōu)缺點(diǎn)。
為了解決改造工程中的器件均流問題,從工程角度出發(fā),采用了以下:
(1)選用大裕度的功率器件并保證所選器件參數(shù)的一致性,這樣保證了器件不會(huì)超負(fù)荷運(yùn)行。
(2)為了使調(diào)節(jié)器針對(duì)兩個(gè)功率器件發(fā)出相同的調(diào)節(jié)脈沖,以保證兩個(gè)器件的指令一致,強(qiáng)行將兩個(gè)器件的占空比調(diào)成一致。
(3)將兩個(gè)器件安裝在同一塊散熱板上,盡量保證兩個(gè)器件的安裝條件一致。從運(yùn)行效果和實(shí)際測(cè)量結(jié)果上看,這些措施可以保證兩個(gè)功率器件運(yùn)行電流分配的一致性,地解決了器件的均流問題。
5.2 勵(lì)磁的開機(jī)問題
改造保留了磁場(chǎng)變阻器,其與開關(guān)式勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置相互作用,如果單獨(dú)采用開關(guān)式勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置開機(jī),在開機(jī)的瞬間會(huì)出現(xiàn)較大的電壓波動(dòng),不。
改造中,通過不斷試驗(yàn),終采用先用磁場(chǎng)變阻器調(diào)節(jié)開機(jī)并網(wǎng),再投入開關(guān)式勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置的,不會(huì)造成電壓波動(dòng)的問題,調(diào)節(jié)相當(dāng)。
5.3 勵(lì)磁中的強(qiáng)勵(lì)問題
由于原有的強(qiáng)勵(lì)繼電器依然保留,而開關(guān)式勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置本身也具備強(qiáng)勵(lì)功能,這樣出現(xiàn)了兩部分強(qiáng)勵(lì)功能怎樣配合、強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)如何整定的問題。
分析回路,發(fā)現(xiàn)開關(guān)式勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置強(qiáng)勵(lì)后,相當(dāng)于將并聯(lián)回路進(jìn)行了短接,原來保留的強(qiáng)勵(lì)不起作用;如果開關(guān)式勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置強(qiáng)勵(lì)不,原來預(yù)留的強(qiáng)勵(lì)也可以。因此,在實(shí)際中將兩部分強(qiáng)勵(lì)全部投入,并聯(lián)運(yùn)行。
5.4誤強(qiáng)勵(lì)問題
新的勵(lì)磁要求采用三組TV作為電壓低還是TV斷線的判據(jù),而實(shí)際改造中只有兩組TV,如果兩組TV同時(shí)斷線,由于沒有TV作為輔助判據(jù),會(huì)造成誤強(qiáng)勵(lì)。
在改造工程中,通過和制造廠家協(xié)商,修改了強(qiáng)勵(lì)的判據(jù),加入發(fā)電機(jī)斷路器的輔助接點(diǎn)作為輔助判據(jù)。如果兩組TV同時(shí)斷線,只要發(fā)電機(jī)出口斷路器未跳閘,判斷為TV斷線。手動(dòng)將電壓閉環(huán)轉(zhuǎn)為電流閉環(huán),處理完TV斷線后,再將電流閉環(huán)轉(zhuǎn)為電壓閉環(huán)。