一种新型励磁调节装置在来宾电厂A厂的成功应用

电力18讯：    作者：卢健生　

摘要：本文介绍了清华大学电机系研制的GEC-2B励磁控制器在广西来宾电厂A厂的成功应用，着重说明了该装置的特点和系统功能及其优越性，分析了装置的高可靠性及稳定性的特点。

关键词：GEC；非线性；阶跃

一．前言

    随着科学技术的发展，发电机组单机容量和电网规模越来越大，发电机组对励磁控制系统在快速性、可靠性、灵敏性及多功能性等方面提出了越来越高的要求，电力自动化和微机监控系统也逐渐应用到整个电力系统的发展中来。在发电厂的整个励磁控制系统中，励磁调节装置便是其中的核心部分。

    从历史发展来看，励磁调节装置经历了分立元件、集成电路及微机型三个阶段。到了二十世纪九十年代末，先进的微机励磁调节装置更是得到了广泛的应用。

广西来宾电厂A厂装机容量为2*125MW，是燃煤汽轮发电机组。发电机的励磁方式采用的是400HZ副励磁机、100HZ主励磁机及发电机的三机同轴励磁系统。自1989年#1机组、1990年#2机组相继建成投产到2003年的13年间，励磁调节装置一直使用的是南京电力自动化设备总厂的分立元件的KKL-2型可控硅快速励磁调节装置。一套KKL-2型装置分两个柜，一个为自动柜，一个为手动柜，在二十世纪八十年代这算是较先进的产品，但装置插件多、结线复杂、抗干扰性能差、调试时间较长是他的缺点，且随着使用时间的延长，其电子元器件也已逐渐老化变质，故障越来越多，使调试越来越困难，给发电机的安全稳定运行带来了较大的威胁，曾多次出现元件老化损坏引起装置自动柜突然跳闸，自动转手动柜运行，对机组及电网的稳定运行带来了极大的危害。因此，对这些落后的故障频繁的设备进行改造已势在必然。2000年广西来宾电厂A厂决定先改造其#2机组的励磁调节器。经过多方面的综合考虑及考察，最后选用了有广泛应用的新型的清华大学研制的有自主知识产权的高科技的GEC-2B微机型非线性励磁调节装置，并于2000年12月20日一次投运成功。经过两年多的运行，装置完全能满足发电机组及电网的要求，而且运行稳定可靠。2003年5月-6月份又把#1机组的励磁调节装置更换成了GEC-2B型产品。2003年6月11日也一次投运成功。至今，装置运行平稳可靠。下面对GEC-2B型产品从各个方面作一简要分析介绍。

二．GEC-2B装置的特点

1．GEC-2B产品主要特点：GEC-2B型励磁调节装置是清华大学电机系研制的北京吉思电气有限公司（前身为：北京清华南自控制技术有限公司）生产的应用于100-600MW汽轮发电机三机交流励磁系统的产品。

1．1  全数字化：从输入通道的交流采样到控制脉冲的输出全部实现数字化，没有模拟环节，无调整电位器，精度和可靠性都得到了提高。

1．2  有四种控制方式：NOEC方式（非线性最优控制），LOEC（线性最优控制），PSS方式（电力系统稳定器），PID方式（比例、积分、微分）。

1．3  有试验、故障录波功能：自动记录故障前4秒，故障后16秒的故障数据，包括：发电机定子电压、转子电压，控制电压、电流，有功，无功，转速及保护/出错标志等。

1．4  完善的试验功能：可以在线修改调差率、放大倍数、微分时间常数、惯性时间常数、以及进行10%的阶跃、灭磁试验。

1．5  方便直观的人机接口：操作面板上有32个轻触薄膜键及8位LED数码管，可以显示16个参数，能非常直观地了解GEC的状态和励磁系统、发电机的状态。

1．6  完备的保护功能：具有PT断线保护、强励反时限、低励限制、U/F限制、过无功限制、过定子电流限制等，以保证发电机的安全稳定运行。这些保护比模拟装置有了很大的改善。

1．7  装置上A柜装设有一体化的平面彩色显示器PPC（32位工控机），配以全汉化界面、菜单、简化的按键操作，从PPC的监控软件上可以完成GEC-2B型装置的所有操作功能。

2．GEC-2B装置的高可靠性保证的特点

2．1  装置采用全双置结构，由两个完全独立的自动柜组成。正常运行时为双柜并联，每柜各承担一半负荷，如一柜有故障则自动退出，另一柜自动承担全部负荷，无切换过程，可靠性较高。任一通道均满足强行励磁在内的功率要求。

2．2  输入输出开关及电源等器件选用进口产品，并经严格筛选测试，可靠性高。

2．3  双套电源并列供电，采用了高抗干扰电源滤波器及日本高可靠、长寿命电源模快。

2．4  输入输出通道双重隔离（电磁隔离与光电隔离），抗干扰能力特强，外部进线电缆无弱电，一般不需要采用屏蔽电缆。尤其在火电厂应用更具有现实的重要意义。

2．5  GEC-2B装置内部共有45个控制参数可以在线修改，而且掉电保持。

2．6  装置采用工业标准的STD总线结构STDBus的微机系统。

2．6．1&nbs