最適合發(fā)電機使用的 IGBT技術微機智能勵磁控制器 

 

一、概述及主要功能

本公司研發(fā)的GDX-T型全數(shù)字通用勵磁是一款多用途勵磁裝置，采用IGBT作為執(zhí)行器件。GDX-TA型主要用于中小型并網(wǎng)水輪發(fā)電機的無刷勵磁，PMC-2B型主要用于（多臺并機的）中大型柴油發(fā)電機的勵磁，GDX-TC型主要用于（多臺并機的）船用柴油發(fā)電機的勵磁。三種型號的勵磁軟件是一樣的，可以用參數(shù)01（并機/并網(wǎng)）選擇區(qū)分，GDX-TB型和GDX-TC型比GDX-TA型多了一對發(fā)電機過壓保護輸出端，GDX-TC型比GDX-TB型多了一對輔助諧波勵磁輸入端。

GDX-T型全數(shù)字通用勵磁在發(fā)電機并網(wǎng)（并機）前（跳閘后）采用“恒發(fā)電機電壓”工作模式，在有有效網(wǎng)電壓時自動跟蹤網(wǎng)電壓。在沒有有效網(wǎng)電壓時勵磁裝置會自動取出參數(shù)5＇的額定給定電壓值作為初始電壓給定值，此時可以實時用面板（或外接）《增》、《減》按鈕進行電壓調(diào)節(jié)。

GDX-TA型發(fā)電機并網(wǎng)后，勵磁裝置可以工作于三種工作模式：1）“恒功率因素”工作模式，2）“恒電壓”+“無功電流調(diào)節(jié)”工作模式，3）“恒勵磁電壓”工作模式。勵磁裝置首選“恒功率因素”工作模式，當電流太小功率因素不能正常測量，以及人為將參數(shù)10設為0關閉恒功率因素控制時才自動變成“恒電壓”+“無功電流調(diào)節(jié)”工作模式，此模式實際上是勵磁裝置并網(wǎng)后的基礎工作模式，“恒功率因素”工作模式實際上是在此模式的基礎上加了一個功率因素外環(huán)（參見下幾節(jié)）。當調(diào)差電流相位接反或者電流接線故障時自動變成“恒勵磁電壓”工作模式。此模式實際上停止了自動控制，勵磁輸出完全由人工給定（跟過去完全由人工電位器調(diào)節(jié)的勵磁一樣），是必須避免的工作模式。

剛投入并網(wǎng)時勵磁裝置會適當提升勵磁電壓防止“無功倒灌”。第一次并網(wǎng)時勵磁裝置還自動對無功電流的相位進行檢測（參見注意事項），如果相位檢測正確以后不再進行相位檢測，并網(wǎng)后立即投入“恒功率因素”或“恒電壓”+“無功電流調(diào)節(jié)”工作模式。

GDX-TB型和PMC-2C型在并機后工作于“恒電壓”+“無功電流調(diào)差”模式，如果幾臺并機后的發(fā)電機已通過RS485通訊線聯(lián)機，那么整個系統(tǒng)就會與指定為主機的電壓給定和功率因素為參考微調(diào)自己的電壓給定和無功電流調(diào)差值。

本勵磁裝置采用數(shù)字顯示，可以顯示參數(shù)、電網(wǎng)電壓（或給定電壓）、發(fā)電機電壓、發(fā)電機電流、發(fā)電機頻率、功率因素、勵磁電源電壓和勵磁給定電壓。

本勵磁裝置在低頻時具有V/F給定特性。具有低電壓、過電壓檢測，低速、過速檢測，以及無功倒灌防止，測量線掉線檢測等功能。本勵磁裝置自動化程度高，性能可靠，可以遠程控制，可以無人（少人）值守。由于采用IGBT而不是可控硅作為執(zhí)行器件，本勵磁裝置還有一個非常重要的特點，在柴油發(fā)電機組構成的小電網(wǎng)中不怕負載諧波造成的波形畸變對勵磁裝置的影響。

二、技術參數(shù)

1. 適用范圍: 各類中、小型并網(wǎng)發(fā)電機無刷勵磁和多機并機運行的中、大型（企業(yè)、船用）柴油發(fā)電機勵磁。

2. 輸入信號: 

測量電壓：標稱400V發(fā)電機線電壓，標稱400V電網(wǎng)電壓。

調(diào)差電流：標稱5A的與線電壓異相的相電流(建議發(fā)電機額定電流對應4A左右為好)。

并網(wǎng)信號：用合閘開關（輔助常開）信號(或經(jīng)小型中間繼電器引入)。

3．勵磁電源：交流、直流都可以，48V～240V，最簡單的是利用自身發(fā)電機的相電壓（230V）或經(jīng)勵磁變壓器降壓，通常可以選取額定勵磁電壓的2倍。

輔助勵磁電源：船用柴油發(fā)電機的專用諧波繞組輔助勵磁電源。

4. 勵磁輸出: 額定電流8A，最大不超過12A，最大輸出電壓100V，最小2V。

5. 電壓測量精度: 不低于±0.5％

6．頻率測量精度: 不低于±0.1％

7．環(huán)境溫度: -20°C～＋40°C  海拔：2500米以下地區(qū)

8. 外型尺寸：（高）140×（寬）260×（深）150mm

9．開孔尺寸：（高）120×（寬）240 mm

三、使用說明

1、安裝接線

接線示意圖（圖1）如下：發(fā)電機電壓（400V線電壓）接U、W，電網(wǎng)電壓（400V線電壓）接U＇、W＇，調(diào)差V相電流（經(jīng)電流互感器）接（Iv、In），請?zhí)貏e注意調(diào)差電流必須是發(fā)電機線電壓的異相電流，同時注意相位連接。見注意事項相關內(nèi)容。

工作電源一般可以用220V發(fā)電機相電壓接A1、A2，當有直流屏時也可以用直流電源（注意，在直流支路上加一個電源開關是必要的）。

勵磁電源可以取自發(fā)電機的相電壓（最好采用與工作電源同一相），如果發(fā)電機所需的勵磁電壓太低，建議用勵磁變壓器降壓后再接到勵磁電源輸入B1、B2上。勵磁電源還可以取自其它電源（包括直流電源），如果是船用柴油發(fā)電機并且有專用諧波繞組可以將諧波電源接至XB1、XB2上，注意諧波電源必須與勵磁電源和工作電源是電隔離的（諧波電源在發(fā)電機發(fā)生短路時短時工作2秒鐘，因此必須同時引至勵磁電源和工作電源）。

E+和E-端為勵磁裝置的勵磁輸出端，注意E+為正輸出，E-為負輸出，如有可能串接一個勵磁電流表和并接一個勵磁電壓表。

“并網(wǎng)信號”一般可以取自合閘開關的常開輔助觸點接“并網(wǎng)”和“0V”端，“并網(wǎng)信號”對于并網(wǎng)/并機發(fā)電機來說非常重要，一定要保證觸點接觸可靠（建議定期修整一下）。

另外對于小電網(wǎng)并機運行的柴油發(fā)電機，本勵磁裝置準備有過壓故障（開關）輸出，如果需要對小電網(wǎng)作過壓保護必須將過壓故障（開關）信號引去跳閘。

需要遠距離操作時可外接《增》、《減》按鈕，接“增”、“減”和“0V”端。如果是小電網(wǎng)多機并機運行，半雙工RS-485通信必須連接，最好采用屏蔽雙絞線。RS-485通信線A接端子A，B接端子B，屏蔽地接端子G。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

圖1 原理接線圖

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

圖2 背面出腳圖

2、起勵、運行

勵磁裝置通�？梢岳�用殘壓起勵，發(fā)電機旋轉后由于剩磁通常都有幾伏到十幾伏的殘壓，此殘壓通過內(nèi)部一個起勵繼電器一個起勵電阻連接到勵磁裝置面板上的《起勵》按紐，操作人員按下《起勵》按紐（硬起勵）后，殘壓通過起勵電路的“自舉”逐漸增大電壓。當勵磁裝置檢測到發(fā)電機線電壓＞50V時自動進入運行狀態(tài)，輸出參數(shù)2所設定的初始勵磁電壓（此初始勵磁電壓大體設定為相當于發(fā)電機空載時所需的勵磁電壓）。

如果工作電源由其它電源（如直流電源等）供電，勵磁裝置除了采用上面的“硬起勵” 方式起勵外，還可以用“軟起勵”方式起勵，參見注意事項相關內(nèi)容。 

勵磁裝置剛投入運行時，會先升壓至參數(shù)5＇給出的電壓值（通常為400V），然后，如果有網(wǎng)電壓，將會跟蹤網(wǎng)電壓，如果沒有網(wǎng)電壓將會鎖定參數(shù)5＇給出的電壓值（可以用《增》、《減》鍵調(diào)節(jié)）。先升壓后跟蹤的目的是為了防止網(wǎng)電壓過低時使有些保護繼電器無法吸合。

3、停機

正常自動停機的條件對于并網(wǎng)發(fā)電機有：

a) 正常起勵運行后,在非“并網(wǎng)”條件下，

b) 發(fā)電機電壓降至150V以下，或升至515V以上

c) 頻率降至41HZ（60HZ發(fā)電機是49HZ）以下（起車過程除外）。

d) 跳閘飛車頻率超過90HZ（60HZ發(fā)電機是95HZ）。

e) 測量（反饋）電壓中斷。

正常自動停機的條件對于并機發(fā)電機有：

a) 發(fā)電機電壓降至150V以下。

b) 發(fā)電機電壓升至515V以上（同時輸出故障跳閘信號）。

c) 頻率降至36HZ（對于60HZ發(fā)電機是44HZ）以下（起車過程除外）。

d) 跳閘飛車頻率超過90HZ（60HZ發(fā)電機是95HZ）。

e) 測量（反饋）電壓中斷。

另外在正常起勵運行后非“并網(wǎng)”條件下，長按《切換》健1.2S，或由上位機發(fā)“滅磁”命令也會停機。

停機時首先將勵磁電壓關至最小，約1.2S后停止勵磁，并且7S后才允許下一次起勵（如果工作電源還存在的話）。

4、電壓調(diào)節(jié)

在發(fā)電機并網(wǎng)/并機前（或單機運行時），本調(diào)節(jié)勵磁裝置工作于“恒發(fā)電機電壓”工作摸式。電壓給定方式有二種：

1）如果電網(wǎng)電壓有效，電網(wǎng)電壓將作為給定電壓，發(fā)電機電壓將隨電網(wǎng)電壓變化，增、減操作無效，“網(wǎng)電壓”顯示為電壓給定值同時也是真正的實測電網(wǎng)電壓值�！熬W(wǎng)電壓”的有效范圍為300V～490V。

2）在沒有接網(wǎng)電壓或網(wǎng)電壓無效時，會自動取出參數(shù)5＇的額定給定電壓值作為初始電壓給定值，利用《增》、《減》鍵可以實時修改發(fā)電機電壓給定值（范圍為280V～480V），此時“網(wǎng)電壓”顯示的是電壓給定值。在操作進行中顯示自動切換到“電壓給定值”顯示狀態(tài)。在此顯示狀態(tài)下作為一種提示，數(shù)碼管最高位閃爍，最后一次操作2S后退出“電壓給定值”顯示狀態(tài)。在“恒發(fā)電機電壓”工作摸式下起主要調(diào)節(jié)作用的是參數(shù)7（比例、微分）和參數(shù)8（積分）。

圖3是操作面板圖，4位數(shù)碼管用來顯示內(nèi)容，指示燈輔助指示，可以顯示電網(wǎng)電壓（或給定電壓）、發(fā)電機（主）電壓、發(fā)電機（主）電流、勵磁電源電壓（主電壓與勵磁電壓指示燈同時亮）、勵磁給定電壓、發(fā)電機頻率（用COSφ代）。用《切換》鍵順序切換顯示，用《參數(shù)》鍵反向切換顯示。

 

[本信息來自于今日推薦網(wǎng)]