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1、HL-1Ir01二 1二 1西门子电机可控硅励磁系统概述无刷同步发电机由主机和励磁机组成，主机励磁绕组是由励磁机 转子绕组经过旋转的三相桥式整流装置获得励磁电流励磁机是按THYRIPART（thyistor part 可控硅分流）方式励磁。励磁装置和可控硅电压调节器合成为可控硅分流励磁系统，所需 的励磁电流是由主发电机通过励磁装置提供的，这样来调整励磁系 统；使在电压调节器不起作用（如断开接插件XI）将励磁装置所供 给的励磁电流中的一小部分提供一个旁路，从而控制发电机电压。T4TH4UIMVEMIUXI 吃刘 X40BHI（1）电源（2）实测值滤波回路（3）调节放大器（4）脉冲单元（5）过压保
2、护器（6）外附的整定电位器S 调差电位器U 整定电位器K 电位器、放大倍数T 电位器、调时间常数R47 电位器、调反馈偏差量R101 分流回路中电阻器V22 分流回路中的可控硅V101 分流回路中的可控硅V102 励磁整流器电压控制器 6G2492 有电压调节器 6G2491 和功率模块（包括整流 器、分流回路内的可控硅）组成。发电机电压通过 X1 以单相双线的形式送至调节器。发电机电压 由变压器 T1 降压后,由负载侧的桥式整流器 V1、V2、V3、V4 进行整 流。这个整流电压为电压调节器提供所需的实测值波动信号值 Uist， 整定电压 Usoll 及其电源电压。如果励磁系统使用一只无功电
3、流补偿器，则励磁装置的电流互感 器 T15 或中间互感器 T4 经接插件 X2/5 和 X2/9 连接到负载电阻 R1 上。这样，实测电压就由变压器 T1 的次级电压和电阻 R1 的电压叠加 组成。发电机电压特性的斜率可用电位器 S 来设定。如果采用外部的整定电位器，则用接插件 X7/A1 和 H7/A3 来连接 它，此时调节器印刷版上的开关 S1/3 必须断开。操作开关 S1 时，不 必去掉透明塑料罩。为了获得足够的动态性能，即使是使用用单相的实测值监测系统 （它需要有平滑的实测值）。不管谐波分量是否要求平滑，都用一个 二阶的有源低通滤波器对实测值进行滤波，以确保有足够的变化率。调节放大器（
4、比例放大系数由电位器 K 和跨接线 BR1 可调，恢复 时间由电位器 T 调节）输出一个直流电压，这个直流电压来控制脉冲 单元。供给可控硅 V22 或相应地可控硅 V101 以时间可调的触发脉冲。发电机励磁回路由整流桥 V102 获得供电。电阻 R101 和可控硅V101 形成与励磁绕组向并联的旁路回路，由励磁装置所提供被控制 的电流流过这个旁路。用这个方法是发电机的电压得到控制。为了获 得最佳的校正作用,经过电阻 R47 而向调节器反馈一个偏差量。当励磁回路出现直流 600V 以上的过电压，过电压保护器就起作 用，并连续的触发可控硅。这样，发电机的励磁回路就得到了保护。三相的实测值监测系统
5、当以三相的实测值监测系统工作时，它是通过接插件 X2 和 X3 来连接的。在这种情况下，开关Sl/1, S1/2和S1/3必须打开。关于 三相的实测值监测系统的详细资料，请参阅使用说明书。可变频率组件，高电平控制通过接插件的接点X4/3，可以加入一个正的或负的（相对于触电 X4/2的电位而言）补充整定电压Uset,supp。这个电压可以有一个电 平更高的控制回路或频率可变的组件那里来获得。发电机电压 UG 和 补充整定电压Use t,supp,可近似地用下时表示： Ug-1 4kQ /V Urated/R18 Uset Supp（这里R18的单位为K3）R18 为一个便于更换而钎焊在印刷线路板
6、上的焊接端子上的电阻。Urated是由整定电位器“U”调节的发电电压。安装可控硅电压调节器，励磁装置，主机和励磁机之间的连接，在制 造厂就已接好，只有发电机的主电缆尚待连接。运行可控硅电压调节器将发电机电压调整到与设定值一致。由于原动 机的下垂特性而引起的频率变化不会影响电压精度。如果铭牌上无其它规定，则发电机和励磁装置的设计和调节器可 使在稳定条件下运行，当负载从空载到额定负载以及当功率因数在 0.8 至 1之间变化时,借助于整定电位器，发电机电压可在其额定值 的5%范围内调整。如许多机并联运行，则必须每台发电机先各自整定到同一电压 值。如果铭牌时出现几个额定电压和频率，则上述数值对于所标明
7、的 每个额定电压都适合，则发电机的额定功率必须减少。如果降低转速，则电机可不受限制的空载运行。在电机运行过程中，励磁回路是不能断开的，否则会引起过电压。 如果发电机必须灭磁，则可选断开主回路，在将励磁机的励磁绕 组（段子Fl和F2或接插件X3/4和X3/6）短接。注意在这种情况下, 发电机端子上依然有一个约为 5%至10%额定值的剩磁电压。使用的变压器抽头位置，在连同设备一起提供的实验合格证上的 “变压器调节”中表明，要特别强调的是，且勿改变其原来的抽头位 置。由于用户自行改变了原来的抽头位置而造成的任何故障或不正确 运行。制造厂是没有责任的。在相同机种的情况下，可控硅分流励磁系统或系统中的个
8、别元件 可以互换。但是，必须使用在发电机的接线图中所示的，与原来变压 器相一致的抽头位置。电压调节器包括着电位器U、K、T、R47和S。发电机的额定电 压已在制造厂用电位器 U 整定好了，其动态性能也已由电位器 K、 T 和 R47 调整好了。各电位器整定值在实验合格证书上都有记录。S调差电位器U整定电位器K电位器、放大倍数T电位器、调时间常数R47电位器、调反馈偏差量R59 R60电阻器T1采变压器S1开关Sl/1, Sl/2和Sl/3打开监测三相的实测值；如果采用外部的整定电位器,此时调节器印刷版上的开关S1/3必须断开。 BR3 BR4 BR5 短接线X1、X2、X3、X40 接插件电位
9、器K用来调节放大器的放大倍数，电位器T用来调节积分 反应时间，电位器R47则用来向调节放大器的输入比较端引入偏差 信号以改善动态性能。将电位器K朝着刻度数字减小的方向旋转以及将电位器T朝着 刻度数字增大的方向旋转，通常是使控制系统趋于稳定，减弱其调节 作用的强度。在需要时，断开跨接线BR1,可将电位器K所调节的调 节器放大倍数数近似地减少为其四分之一。电压调节器的稳定性亦可 利用增加分流回路的电阻而得到改善，但此时调节器在下限的电压整 定范围将变得减小。发电机电压可由整定电位器整定，也可借助于连接件 X7/A1、 X7/A3的外附整定电位器 (R=47k, P1W)来选定。整定电位器U 应设置
10、在其刻度数字的中部位置。当使用外部整定电位器时，印刷线 路板上的开关S1/3应断开。在装有调差装置时，无刷同步发电机适于相互并联运行或与电力系统并联运行。发电机输出的有功功率有原动机的调速器加以调节，原动机的 转速特性应是线性的，就在额定负载和空载之间上升至少 3%但不多 于 5%。对于带有调差装置的发电机来说，应该这样来整定调节器内的 电位器S,是功率因数为1时，发电机电压不下降；而在功率因数为 0时，发电机电压降低6%；当功率因数为0.8时，电压相应地降低 3.6%。在单机运行且是在任何负载条件下，为发电机电压所提供的补 偿压降可用如下的关系式来演算： Ust=6% 71-cos2 I/I
11、n(%)例如在 0.8p.f.I/in=1Ust=6% 71一08 1=3.6%U/UN 一-一_-二 3.6 a二 6；：厂_一一一一_ID20.6二 II ii l/li_,J0,8:发电机在单机运行时，用不着调整装置，可能这样来实现：将调 差互感器的次级短路，或将调节器印刷版上的调差电位器 S 设置在 最左边位置，这样，调差装置就不起作用。如果若干台发电机的中点是互接在一起或直接与变压器和负载 的中点连接的，那就会产生三次谐波电流，应在各种可能发生的负载 情况下测量发电机中线电流，以便监测器三次谐波电流的大小，为了 避免发电机过热，中线电流的大小不得超过发电机额定电流值的 50% 左右。
12、过大的中线电流应加设中线电抗器或用类似措施加以限制。可控硅分流励磁系统是无需维护的。有关发电机的维护或发电机其他部件的说明，请参阅 1FC6 同步 发电机的使用说明书。定购备件时，请按发电机名牌注明电机型号及产品编号。故障可能的愿因故障故障排除方法发电 机电 压 Un 整定 电位 器无 效发电 机电 压 1 .1Un 整定 电位 器无 效外附 整定 电位 器不 起作 用电 压 和 电 流 震 荡并联 运行 时负 载分 配不 均匀驱动转速太咼检查原动机的调速器驱动转速太低检查原动机的调速器转速振荡检查原动机的调速器励磁回路开路检查接插件X2（仅在发 电机静止时断开X2） 检查接线端子X7 检査整
13、流器和电抗器 的插头连接情况。励磁机剩磁不足经隔离二极管，将 Fl（+）和F2（-）与直流 电源（6至24V）短时 间接通主机或励磁机的绕组 有匝简短路或开路（转 子或定子或励磁装置 绕组质量差）检査冷态时发电机绕 组的电阻电压调节器出故障-调 节级更换电压调节器或应 急运行电压调节器出故障-功 率级更换电压调节器调节器输入端实测值 被中断检査接插件X1,检査端 子V、W与接插件X1间 连接情况整定 电位 器回 路内 有故 障印刷线 路板上 的开关S1/3接通打开调节器上的开关S1/3断开在运行期间当不用外 附整定电位器时，开关S1/3合上引出线中有短 路排除外附整定电位器 连接引线中存在的断 路故障引出线中有开 路将外附整定电位器引 线连接电压调节器上的电位调节调压器上的电位器整定位置不对器K、T,是与检验证书 注明的位置相一致，或 调节电位器K或T,使 调压器与电站的要求 相符调差电位器的整定位 置不对对带有调差装置的发 电机按实验合格证书 上记录的刻度位置，调 节调差电位器S调差互感器与电压调 节器之间的引线有开 路或短路排除短路或开路故障。 在有开路故障的情况 下检查电流互感器和 接插件X2 （电流互感器 空载）打开调节器印刷线路 板的开关S1/1或S1/2合上调节器印刷版上 的开关S1/1和S1/2分流回路电阻R101整 定位置不对增加R101阻值
