有关高扬程泵站励磁系统存在改造毕业论文写作资料-论文写作网

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系统运行论文范文

东雷抽黄位于黄河中上游,总装机容量为11.86万kW.南乌牛二级站为东雷抽黄管理局的高扬程泵站,1980年投产运行,共安装双级单吸离心特制黄河泵sh-9型4台,8 000 kW同步电动机4台,扬程为105 m.抽水机组的励磁系统为上海整流器厂生产的KGLF 11型励磁装置.但随着运行时间的推移,励磁装置元部件日趋老化、故障日益增多,同时技术上也比较落后,因此在一定程度上给抽水站的安全运行造成了威胁[1].原励磁装置运行时间久、机件老化、缺陷渐多,严重影响机组安全运行,为此,南乌牛二级站于2007年12月对4台机组的励磁装置进行了改造.改造后提高了其运行可靠性,消除了隐患,保证了抽水站的安全运行.

1. 励磁系统改造前存在的问题

原励磁装置型号为KGLF系列励磁装置,该装置为20世纪70年代初全国联合设计的产品,技术条件不完善,元件质量差.随着运行时间推移,故障率高,工作不稳定性、可靠性差等问题愈来愈突出,主要表现为：一是无可靠的失步保护,不能保障电机安全运行.二是异步驱动特性差,不能较好地满足重载起动特性要求.造成电机启动过程会产生强烈脉振.三是抗干扰能力差,工作不稳定,灭磁电阻经常烧红,影响其他电气回路正常运行.四是装置投励时间不准,特别是早投对电机损伤极大,迟投电动机不能牵入同步运行,且每次开机前需用示波器调整波形,工作程序比较繁琐.五是主电路整流元件选择储备系数偏小,过载能力低,易损坏,且维修麻烦.六是装置控制电路不可靠,插件板由分立元件构成,离散性大,温漂大,触发脉冲过窄,触发功率偏小,使整流元件触发失败,主电路缺相丢波运行,甚至造成带励失步事故.

2. 励磁系统的改造

经过市场调研及与厂家协商,结合该抽水站实际情况,决定对励磁系统进行更换.采用陕西科创电气有限公司生产的KLAF-800/130型全数字式励磁装置,该装置采用三相全控桥整流线路,直接采集转子的转速、频率,经过隔离器隔离送至微机控制器处理,微机分析各个信号控制投劢、灭磁及逆变状态,并具有欠压、弱流、电机失步、冷却系统故障、快熔（元件）损坏等保护.KLAF系列采用2柜运行方式,一柜为功率单元,共由3只MU型模块及控制系统组成；另一柜为灭磁及过压保护柜,由灭磁开关、氧化锌阀片吸收回路及德国西门子接触器自动切换励磁设备,防止过压和保证输出电源质量.

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3. 励磁系统改造后的特点

3.1 灭磁装置特点

灭磁部分采用目前国际最先进的固接方式（均为西门子进口元件）,防止原采用可控硅灭磁容易受损及检测繁琐的缺点.在灭磁柜内安装有一套包括传感器、通讯接口、智能检测单元以及相应的输入、输出接口电路等智能控制系统.灭磁柜的一些功能均实现了智能化,具体如下：一是通过CAN总线与调节柜和功率柜互连,实现了信息的双向高速传输.二是试验智能录波功能,由智能检测单元自动测量记录励磁电压和励磁电流的数据并可通过串口上传到调试软件做进一步处理.三是显示灭磁柜运行状况,包括开关位置、励磁电压、励磁电流、转子温度,开关动作次数、跨接器动作次数等.四是灭磁开关动作计数、可控硅跨接器动作计数.五是逆变部分为微机数字控制,与电动机主开关联锁,直接控制起动及停车逆变,不完全依赖电阻放电.六是测量励磁电流、励磁电压,计算转子绕组温度；并直接检测电动机转子电路波形,通过隔离器、微机数字计数处理,进行投励控制,投励准确、可靠[2].

3.2 功率柜特点

功率柜规格高,强励时间可达60 s.每个桥独立安装在1个柜中,各个功率柜有独立的风道结构和冷却系统,采用强迫风冷、负压通风方式.采用动态均流技术,无需采取其他措施如拉长电缆、串电抗器、元件选配等,可确保均流系数98%.对功率柜的状况实现了全面监测,包括功率柜风温和风量、桥臂是否断流、单桥输出电流等；功率柜的投切、风机的开停实现了智能控制；功率柜的状况实现了智能显示,取消了常规表计和指示灯.对风机的切换和启停控制由功率柜智能控制系统控制.功率柜与调节器的联接采用现场总线技术,实现了信息传输智能化.功率柜的检测、控制、显示均实现了智能化[3].

3.3 调节器特点

调节器具有自动检测、灭磁、逆变和投励功能,投励精度为0.1%,成功率为100%.调节器采用完全独立的三通道双模冗余结构,由多个CPU组成,分工协作、处理能力强、合理可靠.通过了国家级电磁兼容试验,功能强大,除了一般调节器所具有的各种功能外,还具有智能封脉冲、有功和无功补偿、辅助调试和试验功能、系统电压跟踪、故障录波和故障记录、通道之间自动跟踪、故障智能检测和自动切换、容错控制、智能动态均流（已申请国家专利）等[4].多

CPU模式,几个CPU协同工作,各有分工,通过合理分工,各个CPU可以充分发挥自身的优势,处理能力很强、对外接口资源较多、周边支撑软硬件很多、编程简单.

3.4 系统特点

励磁系统的各个部分均能实现信息智能传输和智能测试、智能控制、智能显示、智能检测.操作简单方便,具有远程诊断、系统诊断帮助、故障录波以及调试软件、故障追忆功能.现场总线用于励磁系统内部进行控制和信息交换,减少了大量的柜间接线、端子、隔离器件等,同时节省了安装、维护等论文范文,实现了彻底的分散控制,提高了系统运行可靠性、工艺水平.该系统的各个部分有机地集成在一起,不仅体现在调节器,也体现在功率柜和灭磁柜[5].

4. 改造后励磁装置的运行情况

改造后励磁装置在各个灌季运行中,状况良好、性能稳定.带光柱的数显表,使运行数据更直观；西门子微机控制线路S7-226系统,可提供可靠的数据处理；台湾台达触摸屏用手一点即可实现操作与查询；施耐德继电器使设备运行减少不必要的麻烦；进口MU模块,使功率桥工作稳定；灭磁控制部分采用德国西门子过零灭磁器方式,防止同步电动机起动和停止过程中产生过压,损坏设备,同时也提高了灭磁部分的可靠性.新的励磁系统能实现与机组自动化监控系统有很好的通讯、配合,实现实时数据的传送,满足监控需要,同时也提高了机电设备的整体自动化水平[6].