龙滩水电站LCU设计原则及主要保护逻辑的实现29
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龙滩水电站LCU设计原则及主要保护逻辑的实现29
第11卷!第&期/##-年/月/#；+:6.11!&:.&；?@A./#&/##-；龙滩水电站NHO设计原则及主要保护逻辑的实现；孔德宁??李镇江??赵英宏??吴丹丹；!龙滩水力发电厂&广西壮族自治区天峨县；摘要??龙滩水电站计算机监控系统是针对龙滩水电站；需求而开发的$代表了当前巨型水电站计算机监控系统；!!引
第11卷!第&期/##-年/月/#日+:6.11!&:.&?@A./#&/##-龙滩水电站NHO设计原则及主要保护逻辑的实现孔德宁??李镇江??赵英宏??吴丹丹!龙滩水力发电厂&广西壮族自治区天峨县2#$!1##摘要??龙滩水电站计算机监控系统是针对龙滩水电站和目前巨型水电站计算机监控系统的发展和需求而开发的$代表了当前巨型水电站计算机监控系统的技术前沿'文中详细介绍了该系统现地控制单元&的设计原则*系统结构及主要保护逻辑的实现'fRS#关键词??巨型水电站(计算机监控系统(现地控制单元(保护逻辑中图分类号??*+!1,!!引言随着二滩&三峡等水电站的建成投产&中国巨型水电站建设进入高峰期'由于巨型水电站的安全&经济&稳定运行对电网有着非常重要的影响&如何保证电站的安全&经济&稳定运行成为计算机监控系统的首要任务'对于全国一流电站&要求其监控系统在相当长时间内具有先进性&可扩展性&向后兼容性'机组现地控制单元!作为监控系统中的fRS#一个独立实体&接受监控系统调度&但其本身就能单独完成机组发电所需的一切过程控制&自动控制&报在分布式结构系统中地位十分警及事故处理功能&重要'针对龙滩水电站和目前巨型水电站计算机监控系统的特点和需求&龙滩水电站与南瑞集团公司合作开发了龙滩水电站计算机监控系统&完成了并于/fRS的开发与调试&##!年2月投入商业化运营'#监控系统中主要设备和供电系统均以冗余&&容错工作方式设计'在主用机发生故障时&备用机迅速接管其工作&可以不中断任务且无扰动地升成为主用机运行&不会影响系统的正常运行'fRS也在主控级计具有高度的安全可靠性和实时实用性&算机故障或监控网络中断后&能自动切换至现地控制&可独立完成对所属设备的自动监视控制&并允许操作人员在现场通过各子流程对其所属设备进行操作&运行监视&在线维护甚至事故处理&符合控制系统危险分担原则'#保证厂级服务器和f/RS中可编程逻辑控制器!工作的最大数据流交换和通信速度&增强MfR#网络抗干扰能力&保证数据传输的安全可靠&在网络故障时能够迅速恢复和自动设置!#'系统##3F+2主干网采用冗余千兆主干环网!符合V[[[%#/.1标准#和先进的工业环网技术&选用优质多模光纤介质&工业级以太环网交换机&赫思曼公司独特的!超级冗余环#等高可靠设备'ZVM[W0W89E#监控系统需有故障自诊断功能&支持热插拔1技术'所有被监控设备的状态&故障信息均以无源接点的方式接入监控系统&运行和维护人员不必到设备现场&就可即时掌握设备运行情况,同时&系统自诊断应能定位到软件功能模块和硬件模件层次&并判明故障性质&当诊断出故障时应能自动闭锁控制输出&在自诊断时不影响fRS的正常监控功能'更换故障模件时&应在不影响机组安全运行下实施'#具有电源故障保护&外部电源隔离和电源恢$复自动再启动特性'f电RS电源突然中断或恢复&压波动时&装置仍能够稳定工作&不会有影响系统正常工作的误信号输出'#机组f励磁&调速器&主变2RS不取代保护&等智能单元的控制&但需要参与故障的预测和报警&(&2(&!设计原则$&0/%龙滩水电站监控系统fRS的设计遵循安全可靠&经济实用的原则&同时&为提升电站的自动化程度&增强系统控制的准确性&减少维护工作量&系统的配置和设备选型必须符合计算机技术迅速发展的特点'应充分利用目前计算机领域的先进技术&方便实现系统功能&软件及硬件设备的扩充&更好地完成运行管理智能化&保证监控系统网络及现地控制层在结构上满足机组分期分批投产的需要'系统软&硬件要求采用全开放&模块化&分布式结构设计&同时具有较宽的工作电源范围&较高的电磁兼容性&较强的环境适应能力'收稿日期)修回日期)/##%0#-0#&(/##%0&&0/&'!#/##-&11&!必要时与这些智能单元构成冗余保护&并与其建立通信联系&以获得这些智能单元内的系统信息&进行状态及信息交换'数据&#机组f,RS应设置水力机械保护装置'该装采用M置独立于机组fRS的主MfR&fR构成机组水力机械事故停机和紧急停机装置'当机组发生水一方面应将此事故信号输入计算机力机械事故时&监控系统中&启动机组fRS的事故停机程序进行事故停机&另一方面也应启动水机保护屏的事故停机程序进行事故停机,同时&紧急停机装置应能在机'对机组进水口闸门的控制&由于远程V-W(0,S#N机柜距离较远&且考虑重要性&安全性&配置了光纤&通过光纤介质进行通信,中继器!$-#&WT-2$###各V-N模件与RW)远程适配器之间采用N+[W施耐德&S'总线方式交换数据,与触摸屏!#&交采装置!之间采用I&*(,11#)f'*NJ百超#-调速&励磁&主变冷却&油&JA8YFJ&j网络通信,压系统通过-,-##A8YFJ&串口与其通信'fRS的供电系统采用南瑞集团公司自主研发的?主&备MTMJ双电源供电插箱&fR各用一个电组fRS故障情况下自动完成机组停机的全过程'!#机组温度量的采集必须保证采集精度&刷新速率&抗干扰&完善的保护逻辑等指标'由于目前巨型机组温度量的采集成几何数增长&而且设计对温度的监视要求越来越高&在主MfR退出的情况下机组可不退出运行&温度数据采集和控制不会受到任何影响&因此&机组的测温系统需采用独立的MfR构成独立的温度采集系统&与主MfR不存在任何关联&只是将温度量的保护信号送至主MfR和水机事故停机MfR参与逻辑控制&以更好地提高机组运行的安全性和系统的可靠程度'!系统结构$1%龙滩水电站fRS按被控对象设置&每台机组分别设一个fRS!-台机组设&fRS&-fRS&机组测温系统采用独立的MfR&但仍隶属于机组fRS范畴#&&#O+和$##+厂用电系统&全厂公用控制系统&2##O+开关站&中控返回屏各设一个fRS!分别为&#fRS&&1fRS#&它们之间通过赫思曼公司工业环网交换机以冗余&##JA8Y-F光纤以太环网!符合V[[[%#/.1标准#方式连接&构成龙滩电站的网络结构&如图&所示'图%!龙滩计算机监控系统网络结构fRS的核心部件就是施耐德S98YXd&49Y&3fR&它采用双RMS热备冗余j冗余远程V-N总线j各种V-N模块组成'/套施耐德S98YX,!&,#RMS组成的热备系统可以实现无扰自动切换&RMS模件与远程V-N之间采用远程输入输出!WVN#双总线冗余结构!&.2$$JA8Y-F#方式连接!通信介质(&,(源插箱&/个插箱之间形成冗余供电'每个供电插箱都从机组交直流配电柜引入一路直流和一路交流电源!交流输入端应配置隔离变压器#&并列供电构成双冗余电源系统&并带滤波器&具备抗干扰功能&当双冗余电源系统!交流或直流#外供电源之一消失!或退出#时&均不影响监控系统正常工作'冗余电源输入系统通过插箱内部的整流&逆变&输出/路直流/$+电源&一路供给MfR的M'电源模块和现地环网交换机&另一路供给各V-N模块'同时也输出/路//#+直流&通过扩展开关电源模块后供给其他V-N基板的M'电源模块和触摸屏'$!主要保护逻辑的实现$$%fRS程序设计的基本要求是&保证被监控设备的安全&稳定运行&其基础是信号可靠&可信及合理'由于受现场内部电磁干扰和外部雷电等多种因素的影响&监控系统无法保证强干扰情况下信号采集的准确&可信&一些重要的保护信号因受到干扰而造成监控系统误动&拒动的可能性也大大增加'因此&如何保证监控系统控制逻辑的正确&可靠动作&是现今监控系统考虑的重点'随着MfR技术的发展&模件除了能够采集相对应的状态信息外&还能为用户提供越来越多的属性&如通道品质&模件工作状态等&因此可以考虑将这些属性引入控制逻辑中&来判断该通道的准确性,软&硬件滤波技术的发展&为形成处理接点抖动&人为误动&模拟量突变&环境干扰等问题的解决方案创造了很好的条件&进一步增强了控制逻辑的可靠性'但是&单一地通过MfR来解决大型机组的控制逻辑问题过于片面&不能完全杜绝因为外部回路或传感器故障造成的机组事故或故障&因此&在不断增强监控控制逻辑的同时&应充分考虑通过外回路闭锁误报信息产生的后果&使监控控制逻辑更加趋于合理&进一步提高机组运行的安全性和系统的可靠度'下面着重介绍龙滩水电站有代表性的温度保护#M??计算机监控技术??!孔德宁&等!龙滩水电站fRS设计原则及主要保护逻辑的实现逻辑&机组油水保护逻辑&转速逻辑&功率调节逻辑的实现'$.&!温度保护逻辑温度测量在水电厂中的应用非常广泛&是水电厂机组数据监测中最为重要的环节&通常以MY&##铂电阻的阻值变化反映温度量的变化过程&是一个延时动态过程'水轮发电机组在机组启动过程中各部分温升较大&而且有较大的惯性&但机组运行稳定后&各部分温度基本趋于稳定&不会有突变&除非发生冷却系统于自动化元器件失电导致事故停机'$.#.#!设备的可靠性由于机组油&水真正中断的直接后果与机组轴线偏移造成轴瓦温度上升的不同是全部瓦温升高&为了防止由于油&水自动化元器件设备损坏而造成监控系统误判&导致机组事故停机&考虑在测温以MfR中加判各部分任意1点温度是否同时升高&加判此1点品质作为输出信号送至主MfR和水机保护M与相应机组各部分示流信号联合判断fR&油&水自动化元器件是否损坏'故障或机组轴线异常时&各部分温度才有很大变化'为了保证温度值采集的准确性&在逻辑中设定随动采集时间&当在该时间范围内温度变幅较大时&进行梯度报警&如果温度变幅过大&则认为该点不可信&闭锁该通道,而且&受机组运行状态及水轮发电机组设计规范的限制&机组各部分温度都设计有高限&高高限&而且采用的MY&##铂电阻也有其测量范围'因此&采用这/个因素作为温度最高置信值的综合判断&当低于该置信值时&认为该点可信&否则闭锁该通道'由于施奈德W*T温度采集模件!&$#)WV#1#&##具有自身通道品质判断功能&当测温回路断线或短路时&自动判断品质坏&闭锁该采集通道'为此&将梯度报警&模件品质&最高置信值纳入控制回路&大大增强了逻辑判断的可信度&杜绝了因元器件&回路问题而引起的机组误停机'.#!机组油??水保护逻辑水轮发电机组技术供水&水导油外循环&推力油外循环系统的可靠度直接影响机组的整体冷却效果&油&水中断的直接后果就是机组各部分轴承温度的上升&如果不及时处理&就会造成各部分轴承烧损'但在实际运行过程中&真正影响该逻辑判断的是元器件的损坏&电源的丢失等&因此&在程序设计时将油&水系统供电的可靠性&各部分轴承温度的上升纳入技术供水的控制逻辑中'.#.&!电源的可靠性机组交直流分馈电柜引入交直流电源各/路&分别经开关电源模块输出/路TR/$+电源引至)&&''%//电源监视切换模块&由''%//输出至TR/$+电源分配端子排&提供给各油&水自动化元器件'为了防止油&水进口&出口自动化元器件同时断电&其工作电源分别由/路TR/$+电源提供'同时&''%//模件的电源监视接点上送至监控系统&当电源发生故障时&不仅在上位机报警&也在水流或油流中断启动事故流程中加判该接点&防止机组由$.$!转速逻辑水轮发电机组的转速控制贯穿整个水电厂的生产过程&制动投入&过速动作&整组复归等均依赖转速信号&转速测量通道及元器件的不可靠将对机组造成很大的影响'为保证机组安全运行&不仅要考虑控制逻辑&还要保证设备的高性能&高可靠度'$.$.&!设备的可靠性为防止装置单路电源失电或装置本体故障及信号消失&导致机组失去转速控制&威胁机组的安全运行&也为了更好地满足转速控制要求&采用双回路传感器冗余输入的方式&机械测速!齿盘测速#和电气测速!电压互感器或永磁机测速#互为备用&互为比较&并具有装置故障输出!装置正常运行时&如果发现读写错误或其他硬件故障&会自动闭锁所有输出继电器&并置位系统故障继电器发出系统故障信号&上送监控系统告知运行人员#和保护输出接点&采用交直流双回路供电&在任一路电源掉电时&都可实现自动无扰动切换并告警'$.$.#!制动风闸转速逻辑控制由于转速装置&模件通道等故障造成机组停机时高转速误投风闸的情况很多&考虑到机组停机过程是一个稳定的时间过程&每次停机基本一致&所以&经过多次试验&取停机令发出到投风闸这一时间的最大值作为投风闸的硬性条件&在这一时间范围内&无论投风闸转速条件是否满足&都须等待该硬性条件满足后才能执行'如果硬性条件满足&但投风闸转速条件未满足&也将等待该条件满足后进行投风闸动作'$.$.#!机组过速逻辑控制机组过速是一种比较严重的事故&如果不能及时可靠停机&有可能发生水轮发电机组扫膛&飞逸等现象'在并网状态下&同步发电机组转速受电网的拖动和牵制&不可能超出同步转速&更不会发生过速!当然也存在失步的可能&但失步故障可以通过保护(&!($$!#/##-&11&!及励磁等设备处理#,同时&在调速器主配压阀动作灵活的情况下&它具有自我调节能力'因此&在处理将机组并网&主配压阀拒动&导叶过速&&2Q'@时&空载开度以上纳入逻辑控制流程'由于过速&2#Q所以在逻辑判'@的出现必须先经过过速&&2Q'@&断中&首先判断过速&&2Q'@的存在'$.%!功率调节保护闭锁逻辑监控系统功率调节的MVT算法本身只能计算出脉宽控制负荷的调节&并不能负责调节的安全&所以需要在算法程序的外围有相应的闭锁和保护程以保证调节的安全'序&闭锁和保护是/个不同的概念&具体的实现程序也不同'闭锁是指当某项电气条件达到闭锁限定值时&禁止其输出&而MVT程序将相关的输出闭锁&一旦闭锁电气条件恢复正常值&MVT程序继续执行&允许其输MVT程序就自动解除其相关的输出闭锁&出'而MVT保护是指边界条件达到保护限定值时&整个M直到人为投入时再运行'VT程序退出&$.%.&!闭锁防止机组过流从而引起机组过负荷温度过高&采用定子电流上限闭锁对有&无功增调节'为防止在调节无功时对励磁系统造成影响甚至励磁故障&采用转子电压和转子电流上&下限来闭锁无功增&减调节&采用定子电压下限闭锁无功减调节'$.%.#!保护#超时保护&由于MVT调节进入死区都应有一定的时间限制&调试正常的MVT程序都应在&389&/389内将调节时间大负荷调进死区'一旦在过长的时间内!于限定时间#功率调节仍未进入死区&说明某一环节出了问题&此时须退出调节&报警并进行人为处理'#负荷差保护/安全的调节要求&因此&MVT调节需满足平滑&调试正常的MVT程序都不应出现负荷突变的现象&一旦负荷突变就说明整个回路中的某个环节出了问需要将程序退出运行&防止调节过程中负荷发生题&过大变化&对系统和机组造成影响'#频率保护1正常情况下&机组并在网上其频率应相当稳定&如果频率过高&说明机组可能已脱离电网或电网自身有重大事故&这时须将M防止对机VT调节退出&组和系统造成更大的伤害'%!结语龙滩水电站第&台机组投运至今&实现了近为南方电网做出了巨2##D的安全稳定运行纪录&大的贡献&也证明龙滩水电站计算机监控系统的设计原则和保护逻辑在巨型水轮机组及水电站是可行的&也是十分可靠的&为国内大型水电项目的应用探索出了一条新路'参考文献$%张毅&王德宽&王桂平&等.面向巨型机组特大型水电站&水电自动化与大坝监测&监控系统的研制开发./##%&!#+1&&&0,.$%孔德宁&段中平&李镇江&等.龙滩水电站计算机监控系/统结构及特点.水电自动化与大坝监测&+/##!&1&!$#!0&&&/2.$%杨春霞&李建辉&张捷&等.三峡右岸电站计算机监控系1水电自动化与大坝监测&统配置及fRS功能实现.!#+/##!&1&$&0,.$%戎刚&孙燕娟.大中型水电站多台机组投运经验.水电自$!#+动化与大坝监测&/##%&1/1%&0%/.孔德宁????男??通信作者??技术主管??工程师??主要&-!2????自动控制??[??研究方向??03486:;@CFY4Y8:9!!#&,1.B:3=NHOL(*1/C-1/213(,/7=(,31P,015/5;06(M,1/N512C-50(/0,/Q7-55+(-&0,015/4944B9KN'FRO%&%LA,8O%&5%,D@NH&%8B%5%:5%/C6/C//CQERf:9Y49ZDC::;@CM649Ya*849@2$!1##aRP894^_bEX=$?*0-,20@*P@B:3&Y@C3:98Y:C899DB:9YC:6FFY@3:7YP@f:9Y49ZDC::;@C'Y4Y8:98FD@`@6:@DA4F@D:9YP@=E4XEX==C@&8C@3@9Y:7YP@f:9Y49ZDC::;@C'Y4Y8:949DB&CC@9YD@`@6:3@9Y:7E849YB:3&Y@C3:98Y:C899DB:9YC:6FFY@3FaGEX===E4XC@C@F@9Y89P@4D`49B@DY@BP9:6:7YP@3:98Y:C899DB:9YC:6FFY@3:7PDC::;@CFY4Y8:9Fc*P@D@F89=C89B86@a=EYEX:E4XX=E=FFY@3FYC&BY&C@49DYP@C@468\4Y8:9:B=C:Y@BY8:9:7YP@fRS:7YP8FFFY@34C@D@FBC8A@D89D@Y486cXEX849YPDC::;@CFY4Y8:9eB:3&Y@C3:98Y:C899DB:9YC:6FFY@3efRSe6:8B=C:Y@BY8:9A(5-7*@EX==E4XEB+(&%(包含各类专业文献、行业资料、各类资格考试、文学作品欣赏、幼儿教育、小学教育、中学教育、高等教育、生活休闲娱乐、龙滩水电站LCU设计原则及主要保护逻辑的实现29等内容。
　1 设计原则龙滩电站计算机监控系统选用南瑞公司提供的...实时数据服务器主要实现龙滩水电站实时数据采集、实时...保证采集精度、刷新速率、抗干扰、完善的保护逻辑等... 　水轮机、发电机、瓦温过高、压力 油泵、过速信号、机组的励磁、保护等事故信号...通过以太网实现, 通信的主要内容有: 将 LCU 采集到的各种信息、正在执行的控制... 　 项目部、龙滩水电站业主办公楼施工组织设计_电力/...实现 A、B、C 三个施工段灌注桩、基础、现浇梁...位、 各道轴线的控制桩,并用砼对桩点进行有效保护... 　每一部分均实现模块组件化,物理结构层次非常清 晰,...龙滩水电站转子正向过电压动作设计值为 3200V,即...过电压保护装置主要由一个三相二极管整流桥和一个... 　实现了水头信号故障时保持当前水头信号 不变,不退...保护功能测试 本测试项目主要测试单机及全厂 AGC 在...龙滩电厂在南网直调水电厂 中率先完成了 AGC 安全... 　 龙滩水电站大坝基坑开挖施工技术刘伟刚 (广西龙滩...为了确保大坝基础开 挖工期节点目标的实现,联营体本...建基面预留 2.5m 厚垂直保护层,采用水平光面爆破... 　当龙滩水电站按正常蓄水位 375/400m 运行时,电 ...LCU 柜、直流分柜、励磁柜及相应保护柜、 检修电源...厂家将重新设计后的集电环送至 桥巩将旧的集电环... 　2.2 小型水电站自动化系统设计的原则 考虑到小型水电站自身特点, 小型水电站...与设备, 机组的控制与保护、 信号显示、 测量等也主要是通过 LCU 单元实现。 ... 　水水电站的建筑工程布置及主要建筑 设计,机水电装置...辅助设备保护与监控系统,并通过以太网通 讯网络连...并实现其它监控功能,确保水电站机水电设备能安全、...现代同步发电机励磁系统设计及应用(第2版)
基本信息?出版社：中国电力出版社 ?页码：547 页 ?出版日期：2009年03月 ?ISBN：0 ?条形码：0 ?版本：第2版 ?装帧：精装 ...
现代同步发电机励磁系统设计及应用(第2版)
现代同步发电机励磁系统设计及应用(第2版)
基本信息?出版社：中国电力出版社 ?页码：547 页 ?出版日期：2009年03月 ?ISBN：0 ?条形码：0 ?版本：第2版 ?装帧：精装 ?开本：16 ?正文语种：中文
《现代同步发电机励磁系统设计及应用(第2版)》结合现代励磁控制技术的最新进展，系统和完整地介绍了同步发电机励磁系统在设计及应用中存在的关键技术问题。包括对三相桥式整流线路、他励静止二极管整流器励磁系统、无刷励磁系统以及静态自励励磁系统性能特征的描述。在涉及到水轮发电机励磁系统的内容中，除介绍了三峡水电厂700MW水轮发电机组励磁方式外，还对抽水蓄能机组励磁系统以及变频启动功能做了相关的介绍。在汽轮发电机励磁系统章节中，则对600MW、1000MW机组励磁系统的特征做了详细的描述。另在《现代同步发电机励磁系统设计及应用(第2版)》部分内容中，还对核电机组励磁系统进行了广泛地讨论。《现代同步发电机励磁系统设计及应用(第2版)》可作为高校电力系统专业学生的学习，也可作为电站设计、调试和运行维护人员的参考资料，并可供电力试验研究所和电机制造厂相关专业人员参考。
李基成，男，汉族，教授级高级工程师，清华大学电力系统国家重点实验室兼职正研究员。三峡水电厂励磁系统首席技术顾问。中国水力发电工程学会电力系统自动化专委会技术顾问。享受国务院颁发的有特殊贡献专家津贴待遇。1953年毕业于东北工学院电机系，同年9月入哈尔滨电机厂，后转入大电机研究所从事励磁系统开发研制工作。1979年在哈尔滨电站设备成套设计研究所工作。1981年赴美国西屋公司匹兹堡及奥兰多分厂学习600MW汽轮发电机无刷励磁系统设计。1987年赴美国GE公司验收华能上安及南通电厂350MW汽轮发电机组及励磁设备，参加现场调试及培训工作。1990年参加能源部组团的中国电气专家代表团访问苏联电力试验研究部门，进行技术交流。1991年赴菲律宾工地水电工程励磁设备的安装及调试。1998年任清华大学同方公司发电设备部总工程师。1999年任清华大学电力系统国家重点实验室兼职正研究员。2000年承担大亚湾核电站、扬州第二发电厂及珠海发电厂大型汽轮发电机组励磁系统培训及现场调试技术顾问工作。2002年三峡水电厂聘任励磁系统首席技术顾问，参加左岸700MW水轮发电机组励磁系统的调试及投运工作。2004年受聘江苏核电有限公司田湾核电站俄罗斯1000MW核电机组技术支持及顾问工作，参加现场调试及培训工作，翻译及编写了调试技术文件及培训。2005年以来作为专家组成员先后多次参加了三峡水电厂、龙滩水电厂、景洪及拉西瓦水电厂等重大水电工程励磁系统标书审定以及评标工作。2009年出版列入电力科技专著出版基金项目的第四本励磁专著《现代同步发电机励磁系统设计及应用（第二版）》。
《现代同步发电机励磁系统设计及应用(第2版)》共分18个章节，主要结合现代励磁控制技术的最新进展，系统和完整地介绍了同步发电机励磁系统在设计及应用中存在的关键技术问题。
序言前言第一章 励磁控制方式的演绎与发展第一节 概述第二节 励磁控制方式的演绎第三节 线性多变量综合控制器第四节 非线性多变量励磁控制器第五节 电力系统电压调节器PSVR第二章 同步发电机的基本特性第一节 同步发电机电势相量图第二节 同步发电机的电磁功率与功角特性第三节 同步发电机运行容量特性曲线第四节 外接电抗对运行容量特性曲线的影响第五节 发电机运行特性曲线第六节 同步发电机的暂态特性第三章 励磁调节对电力系统稳定性的影响第一节 稳定性的定义和分类第二节 稳定水平的判据第三节 励磁调节对电力系统稳定的影响第四章 励磁系统的静态及暂态特性第一节 励磁系统的静态特性第二节 发电机的电压调差及电压调差系数第三节 励磁系统的暂态特性第四节 励磁系统的稳定性分析第五章 励磁系统的控制规律及数学模型第一节 励磁系统的基本控制规律第二节 励磁系统的教学模型第三节 励磁控制单元的数学模型第四节 励磁系统参数的设定第六章 三相桥式整流线路的基本特性第一节 概述第二节 三相桥式整流器工作原理第三节 第Ⅰ种换相状态第四节 换相角第五节 整流电压平均值第六节 整流电压瞬时值第七节 元件电流有效值第八节 交流电流基波及谐波值第九节 整流装置的功率因数第十节 第Ⅲ种换相状态第十一节 第Ⅱ种换相状态第十二节 整流外特性曲线第十三节 三相桥式逆变线路的工作原理第七章 他励静止二极管整流器励磁系统第一节 交流电流的谐波分析第二节 非畸变正弦电势及等效换相电抗第三节 换相角γ与负载电阻γf及换相电抗χγ的关系式第四节 整流电压比βu和整流电流比βi第五节 具有整流负载的交流励磁机稳态计算第六节 励磁机通用外特性第七节 具有整流负载的交流励磁机暂态过程第八节 具有整流负载的交流励磁机暂态简化数学模型第九节 发电机励磁电流小偏差变化时励磁系统的暂态过程第十节 二极管整流器对发电机励磁回路时间常数的影响第十一节 具有整流器负载的交流励磁机励磁电压响应第十二节 交流励磁机短路电流计算第十三节 交流励磁机额定参数及强励参数的计算第八章 无刷励磁系统第一节 无刷励磁系统的发展第二节 无刷励磁系统的技术规范第三节 无刷励磁系统的组成第四节 交流励磁机的电压响应特性第五节 无刷励磁系统的控制特性第六节 无刷励磁系统的数学模型第七节 发电机励磁参数的检测及故障报警第九章 他励晶闸管整流器励磁系统第一节 概述第二节 他励晶闸管整流器励磁系统的特征第三节 谐波电流负载对辅助发电机电磁特性的影响第四节 他励晶闸管整流器励磁系统参数计算第五节 具有高、低压桥式整流器的他励晶闸管励磁系统第六节 高、低压桥式整流线路参数的计算第七节 他励晶闸管整流器励磁系统的暂态过程第十章 静止晶闸管整流器自励励磁系统第一节 概述第二节 静止晶闸管自动励磁系统的特征第三节 自励晶闸管励磁系统的轴电压第四节 低励限制与失磁保护的整定配合第十一章 自动励磁调节器第一节 概述第二节 数字控制的理论基础第三节 数字采样与信号变换第四节 控制运算第五节 标幺值的设定第六节 数字式移相触发器第七节 三相全控桥式整流线路的外特性第八节 数字式励磁系统的描述第十二章 励磁变压器第一节 概述第二节 树脂浇注干式励磁变压器的结构特征第三节 树脂浇注干式励磁变压器的应用特征第四节 树脂浇注干式变压器技术规范第十三章 功率整流柜第一节 晶闸管整流元件的技术规范及基本参数第二节 功率整流柜的基本参数计算第三节 大容量功率整流柜的冷却方式第四节 功率整流柜的均流第五节 功率整流柜的保护第六节 晶闸管的故障损坏第七节 功率整流柜的并联运行容量第八节 双桥功率整流柜并联运行的不确定性第九节 功率整流柜的五极隔离开关第十四章 同步发电机灭磁及转子过电压保护第一节 概述第二节 灭磁系统性能的评价第三节 灭磁系统的性能特征第四节 饱和对灭磁的影响第五节 阻尼绕组回路对灭磁的影响第六节 灭磁系统设计新理念第七节 灭磁系统仿真计算第八节 发电机转子回路的过电压保护第九节 过电压保护回路的设计原则第十五章 水轮发电机组励磁系统的特征第一节 概述第二节 大型水轮发电机组励磁系统参数选择第三节 静止晶闸管自励励磁系统的应用实例第四节 三峡水轮发电机组低励限制与失磁保护的配合第五节 水轮发电机的电气制动第六节 抽水蓄能水电站电气制动的应用实例第十六章 可逆式抽水蓄能机组励磁控制及启动系统的功能特征第一节 概述第二节 抽水蓄能机组的运行方式与励磁控制第三节 抽水蓄能机组励磁系统的应用实例第四节 静止变频器SFC的工作原理第五节 静止变频器SFC电流和转速双闭环控制系统第六节 变频启动电流谐波分量对电站及电力系统的影响第七节 抽水蓄能机组LCU控制程序第八节 抽水蓄能机组调相运行方式第九节 抽水蓄能机组的灭磁系统第十节 抽水蓄能机组的电气制动第十一节 抽水蓄能机组的轴电流保护第十二节 抽水蓄能机组PSS的应用特征第十七章 1000MW汽轮发电机组励磁系统的性能特征第一节 概述第二节 1000MW级汽轮发电机励磁方式的选择第三节 自励励磁系统的组成第四节 1000MW汽轮发电机自励励磁系统应用实例第五节 1000MW汽轮发电机无刷励磁系统应用实例第十八章 核电汽轮发电机组励磁系统的特征第一节 核电汽轮发电机组励磁系统的选择第二节 核电机组他励无刷励磁系统第三节 核电机组自励无刷励磁系统参考文献跋……
作为列入电力科技专著出版基金项目的重点著作，《现代同步发电机励磁系统设计及应用》（第二版）在2009年初终于问世了，这本著作是我国励磁资深专家李基成教授继《自动调整励磁装置》（1958年），《现代同步发电机整流器励磁系统》（1987年），《现代同步发电机励磁系统设计及应用》（2002年第一版）三本励磁专著出版后，最新推出的又一精心构思的新作。现出版的第四本励磁专著是著者在总结了55年来励磁工程实践的基础上，以新颖的思路、开拓的视野，从全新的设计理念出发，探讨了当前在励磁系统及参数选择方面一些前沿性的关键技术问题。全书在取材方面具有鲜明的特点。一、全书内容丰富，覆盖面广对励磁系统作了系统和完整的论述，例如在涉及水轮发电机励磁系统方面，书中以三峡水电厂700MW大型水轮发电机组励磁系统为实例，探讨了水电机组励磁系统的性能特征外，还论述了抽水蓄能机组励磁系统的功能特点以及变频启动系统（SF（：）的工作原理与启动流程。在汽轮发电机励磁系统章节中，以介绍传统600MW，1000Mw机组励磁系统性能特征为主线，分述了励磁系统中的励磁变压器、功率整流柜、灭磁装置、自动励磁调节器的构成外，还重点对1000MW核电机组励磁系统的性能特征做了深入地探讨与说明。就内容而言，水电机组含常规、抽水蓄能机组及变频启动；火电机组含常规及核电机组励磁系统，为此本书是迄今为止最系统和完整的一部论述励磁系统的专著。
插图：第一章 励磁控制方式的演绎与发展第一节 概述在现代化的电力系统中，提高和维持同步发电机运行的稳定性，是保证电力系统安全、经济运行的基本条件之一。在众多改善同步发电机稳定运行的措施中，运用现代控制理论、提高励磁系统的控制性能是公认的经济而有效的手段之一。自20世纪50年代以来，随着时代的进展，不论是在控制理论还是在电子器件的研制和实际应用方面，均取得长足的进展，这些成果进一步促进了励磁控制技术的发展。在本章中将对半个世纪以来不同历史时期励磁控制技术的演绎作一简要的阐述。但是在论述上，将不会过多的引用数学逻辑上的推导，而是以国内学术界认同的主要论断为依据，从中拓展出有益的结论。第二节 励磁控制方式的演绎在20世纪50年代初期，自动电压调节器的主要功能是维持发电机电压为给定值。当时应用的电压调节器多为机械型的、其后又发展为电子型或者电磁型。在20世纪50年代后期，随着电力系统的大型化和发电机单机容量的增长，出于提高电力系统稳定性的考虑，自动电压调节器的功能已不再局限于维持发电机电压恒定这一要求上，而更多地体现在提高发电机的静态及动态稳定性方面。这标志着对励磁调节器的功能要求已有了根本的转变。在20世纪50年代期间，有一点须说明的是关于强行励磁的作用问题。当时有一种观点认为，在系统事故时，应当限制强励的作用，以防止发电机定子电流过载。但是，前苏联的学者经过试验及实践表明：采用强行励磁可加速切除系统事故后电压的恢复，并可缩短定子电流过负载的时间，这对于缩短事故后系统电压的恢复时间及系统稳定性均是极为有利的。
(作者：bkbk947792 编辑：kind887)
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