伺服电机组

2024-10-20

伺服电机组（精选7篇）

伺服电机组篇1

1 前言

低频振荡是电力系统内一种复杂的动态行为, 一旦发生低频振荡将会给电力系统各个设备的安全带来巨大的威胁, 有可能会诱发一系列连锁反应甚至造成大面积停电、系统瓦解等重大事故[3]。目前为止, 国内外也多次发生过低频振荡行为。

针对低频振荡, 国内外较早展开了研究, 现在比较成熟的引入电力稳定器PSS增大阻尼来提高系统的稳定性。云南电网已经实施了机组低频振荡的监测与解列的保护控制, 但针对机组源头的功率振荡预防与振荡解除的研究还属空白。本文研究的内容是从以机组侧 (电源侧) 为研究对象, 通过引入一个震荡判据, 实现对机组实际有功功率与设定有功功率的监控。一旦发生大幅度波动, 即采取措施消除功率振荡, 从而从源头上消除振荡发生的可能性。

2 机组功率振荡及其判据

2.1 功率振荡[2]

无论是水电站还是火电厂, 机组都是工作在闭环控制模式下。控制器普遍采用的是PID控制, 由于机组在运行过程中各项主参数都会随时变化, 从而导致机组的运行工况和机组功率的改变。一旦控制参数无法适应工况的变化将会使控制系统的控制品质变差, 此情况不加以改变将最终引起机组出力的波动。

以云南巡检司电厂6号机组功率振荡为例, 6号机功率振荡的历史曲线图为图1。

通过图1可以清楚地看到机组10时2分到10时12分之间发生了三次不同程度的功率振荡, 发电机组有功功率出现不同程度的波动。通过对6号机组的功率振荡原因分析得知, 机组机组功率的振荡与波动是机组的闭环控制回路引起的, 如果在振荡发生的开始阶段能够检测出振荡并发出报警信号, 人工或者自动切除闭环控制, 则能够避免振荡的持续与加深, 从而保证机组以及电网的稳定与安全。

2.2 振荡判据

由上面的分析可知功率振荡判据的提出是十分必要的。本文提出的判据针对的监测对象为机组有功功率设定值与机组有功功率实际值, 具体的判据思路为:

周期性检测设定时间段内每一个采样时间点机组功率的实际值, 及该时间点机组功率设定值, 引入一个与机组功率实际值和功率设定值有关的判定量。

寻找出每个设定时间内判定量非零的最大值与最小值:

其中, Di—设定的时间段内i时刻机组实际功率与功率控制设定值的偏差率;

Li—设定的时间段内i时刻机组功率的实际值;

Lsi—设定的时间段内i时刻机组功率控制设定值;

DMAX—设定的时间段内偏差量最大值;

DMIN—设定的时间段内偏差量最小值。

设定时间段内偏差率的最大值与最小值的比值N超过设定值则为超标, 当连续三次设定时间内N都为超标值时则认为发生了功率振荡, 此时进行报警并向机组输出保护动作信号, 切除相应的机组功率控制回路, 消除振荡。

3 PLC概述[1]

可编程控制器 (PLC) 以其抗干扰能力强、稳定性好为主要特点被广泛应用到工业生产中去, 此外, 也可以与电厂复杂的控制系统DCS相结合实现生产过程的综合自动化。本论文所采用的是施耐德的PLC机柜, 软件为Unity Pro V3.0。

3.1 Unity Pro V3.0

Unity Pro V3.0版软件是用于Modicon M340、Premium、Atrium和Quantum的通用IEC 61131-3编程、调试和运行软件。Unity Pro提供的一系列完整的功能, 能够实现更高的生产率和更好的软件协同能力。Unity Pro编程软件可以从减少停机时间、缩减开发成本、优化运行等多方面保证优化客户的软件投资, 降低培训成本, 在开发和兼容性方面提供无可匹敌的潜力。

Unity Pro支持全部5种IEC61131-3编程语言, 同一项目中的任一代码段均可选择不同的语言编程。这5种编程语言包括:LD (梯形图) , ST (结构化文本) , IL (指令表) , FBD (功能快图) , SFC (顺序流程图) 。在本次编程中主要应用到的是LD (梯形图) , 此外还应用到了ST (结构化文本) , 本论文采用了梯形图与ST语言来进行编写。

3.2 项目工程介绍

为了实现既定的功能, 要在上位机进行编程, 软件Unity Pro V3.0为连接上位机和硬件设备的桥梁起着关键作用, 为实现想要的功能, 需要在Unity Pro V3.0里建立工程, 图2是一个简单的工程。一个工程中第一项配置是实现硬件的设置, 是工程与硬件设备相对应;第二项主要是编程中需要建立的的变量, 可以在里面进行变量初始化, IP地址的修改与设值, 通过修改变量的IP地址使变量和硬件相对应;第三项是通讯, PLC通讯包括USB、以太网、MODBUS;第四项是编程环节, 主要是在MAST中进行编程, 采用梯形图和ST语言。通过界面可以看出, 程序中有两段, 分别进行梯形图编程和ST语言编程。第五项为动态数据表部分, 此部分可以将程序中的所有变量加入, 在动态仿真的时候观察各个变量的动态变化过程。第六项为操作员屏幕部分。通过在屏幕建立变量的动态显示曲线, 形象化的观测出程序的运行结果。

4 振荡判据在PLC里的实现

前面已经介绍了功率振荡判据原理和施耐德PLC上位机的编程软件[5], 现在在建好的工程上编写功率振荡判据的程序, 用到的语言主要包括梯形图与ST语言。

为了验证此方法的可行性, 在PLC里构造出几个信号, 模拟出有功功率的波动, 对此方法进行验证, 最终的仿真图可以清楚地看到, 当机组有功功率实际值与设定值保持一定的值变化不大时, 报警信号没响应;当实际功率出现了短时间的波动, 在连续的三次设定时间内不能保证一直波动则报警信号也不响应;当有功功率波动维持时间比较长, 能够满足连续三次都出现超限, 则报警信号响应并报警, 曲线图说明了功率振荡判据理论上是合理与可行的。

5 结束语

从机组侧实时监测有功功率是否波动, 从源头上保证机组的稳定从而消除对电网稳定的威胁是十分必要的。本论文针对机组的有功功率控制回路提出了一种功率振荡判据, 并且在PLC实现了判据的程序化, 通过模拟信号对判据进行了验证, 最终得到以下结论:

1) 通过引入信号模拟出机组的振荡, 验证了此判据能够在机组连续三次出现波动超过门槛值时进行报警并动作, 因此该判据在理论上具有合理性;

2) 由于机组有功率波动出现的时间长度未知, 因此在监测周期的设定上需要加以考虑与改进, 一旦时间设定不合理, 则会出现振荡误报;

3) 设定时间段内偏差率的最大值与最小值的比值N超过设定值则为超标并发出报警信号, 切除相应的机组功率控制回路。因此该设定值的选取非常重要, 需要综合各种因素进行给定, 以判别是否属于功率振荡。

摘要：低频振荡时刻威胁着电网的安全与稳定, 电厂与机组侧的不稳定是导致电网振荡的主因之一, 从源头上及时发现功率的振荡, 然后采取措施消除电网振荡的可能性、避免进一步扩大是十分有意义的。本文提出了一个机组功率振荡判据, 并将此方法在施耐德PLC上实现, 通过模拟振荡信号验证了此方法的合理性与可行性。

关键词：低频振荡,机组功率波动,振荡判据,PLC

参考文献

[1]郑阿奇.施耐德PLC应用技术[M].电子工业出版社, 2011:87-161.

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[3]李丹, 苏为民, 等.“9.1”内蒙古西部电网振荡的仿真研究[J].电网技术.2006, 30 (6) .

[4]苏寅生.南方电网近年来的功率振荡事件分析[J].南方电网技术.2013, 7 (1) :54-57.

[5]吴文俊.施耐德PLC在现代水厂中的应用[J].HMI即PLC控制系统.2007, 23 (3) :64-68.

[6]刘志强, 郭玉恒.发电机组发生功率波动的原因分析[J].2005, 25 (6) :95-98.

新型电机顶置式泥浆泵组应用分析篇2

关键词：泥浆泵组,链传动,顶置式

泥浆泵组是石油钻机和修井机的3大工作机组之一, 是钻井液循环系统的心脏。泥浆泵组按传动方式主要分为链传动、带传动和直接传动3大类;按驱动型式主要分为电机驱动 (包括交流变频电机和直流电机) 和柴油机驱动2大类, 电机驱动普遍采用电机后置式与侧置式。目前泥浆泵组大多存在占地面积较大、噪音大、控制不方便等问题, 随着钻井工艺的不断完善, 钻井设备模块化以及HSE在井场的推行对泵组的占地面积及噪音控制要求更加严格, 特别是在海洋平台上, 由于受平台空间限制, 对泵组的外形尺寸要求更为苛刻。同时, 为减小钻井工人劳动强度, 以及能与井场控制终端MCC房更好地连接, 对泵组动力提出了严格要求。新型电机顶置式泥浆泵组采用控制方便、高效、可靠、经济的直流电机作为动力源, 解决了上述问题。

1 结构原理

电机顶置式泥浆泵组的基本结构如图1所示。该泵组主要由泥浆泵、直流电机、电机支架、链条箱、泵组底座及泵组附属设备等组成。泵组动力机采用直流串励电机, 串励电机的恒功率调节范围大, 可以更方便地满足不同钻井工艺对泥浆循环系统排量的要求。电机安装方式为顶置式, 即电机通过支架固定在泥浆泵顶部, 可节省泥浆泵组占地面积。传动方式为链条传动, 这种传动方式传动效率高、噪音小、使用寿命长, 可提高整套泵组的使用寿命。整个泥浆泵组结构紧凑, 具有便于搬运的特点。

使用时, 将泵组的泥浆吸入口与泥浆罐相连, 并将放空管汇引到泥浆罐中, 开启电机, 直流电机动力通过封闭链条传递到泥浆泵输入端的大链轮, 从而将动力传递给泥浆泵。通过S C R调节电机的电流并进而调节电机转速, 以达到需要的泵冲。

2 技术特点

(1) 电机安装方式为顶置式安装, 节省了泵组占地面积。原有电驱动泥浆泵组电机安装普遍采用侧置式和后置式, 增加了泵组底座的面积, 而在油田使用时, 泵组基本不受高度方向限制, 将电机通过支架安装在泥浆泵顶部, 有效节省了占地面积。 (2) 具有链条箱自动调心功能。在安装链条箱时, 设计的调心钢套可实现链条箱的法兰中心与链轮中心自动找正, 给链条箱的安装带来方便。 (3) 链条箱采用多道密封多道回油结构, 可有效解决链条箱漏油的问题。如图2所示。 (4) 链条的润滑采用2种方式:一种为浸油润滑;另一种方式是通过外置电动油泵, 对链条进行强制润滑。2种润滑方式互相补充, 既提高润滑效率、减少漏油机率, 又可增加润滑可靠性。

1—吸入管汇;2—底座;3—泥浆泵;4—电机支架;5—链条箱;6—电机

3 主要技术参数

4 结语

现场应用情况表明, 电机顶置式泥浆泵组与传统泵组相比, 具有占地面积小、噪音小、经济性好、操作方便等优点, 具有良好的应用前景。

参考文献

[1]于兴军, 魏培静, 丛万生, 等.永磁电机在钻井装备中的应用探讨[J].石油矿场机械, 2010, 39 (11) :80～84.

伺服电机组篇3

1 新型发电机变压器组微机保护原理

在发电厂中, 传统的继电保护是采用许多继电器来实现的, 当下, 大容量机组的结构越来越复杂, 造价也相当昂贵, 为了充分保证其可靠稳定的运行, 避免因为故障而造成的破坏, 应该具有更加灵活的保护系统, 传统的保护方式配置精度有限, 具有十分繁琐的定值输入, 与现代微机化管理相互矛盾, 无法满足继电保护的新要求。

作为一种全新的继电保护装置, 微机保护能够实现各种复杂的功能, 其实现的方式和手段是计算机和相应的软件。微机保护实现的特定功能决定于相应的软件, 可以通过修改软件来改变保护功能, 所以具有很大的灵活性, 它首先通过数据采集系统将电力系统中的实时状态数据采集出来, 根据给定的算法, 对电力系统中的各种故障性质和范围进行检测, 依据不同的检测结果, 做出各种判断, 决定是否需要跳闸和报警, 可以在通用的硬件上实现不同原理的保护。

微机保护强大的软件系统实现了保护动作值的修改方便, 也实现了对动作特性的修改;数字信号处理技术的发展使得微机保护实现了良好的动作特性;同时, 在保护中利用数字存储技术能够进行故障的录波, 并且对事故进行分析, 具有简单的通信接口, 方便数字通信;微机保护功能够对自动测试功能进行有效完善, 同时实现监视功能, 具有标准化的软硬件, 在数据的利用上, 通过重复使用来实现不同的保护功能。

由此可见, 微机保护不仅具有较强的灵活性和较好的保护功能, 并且维护起来也十分方便, 具有较高的可靠性。这些优点使得它在各方面都优于传统的继电保护, 因此, 微机保护也受到了人们的青睐。同时, 计算机保护技术中其他科技领域的理论和方法也为其提供了新的方向, 如:神经网络和模糊控制等等, 使得微机保护的动作特性在根本上得到了改进。

2 发电机变压器组保护可行性分析

本节结合某电厂#3机组发--变保护更换为微机保护装置来进行理论的分析, 比较工程实施的可行性。

2.1 设备先进性比较

与#3机组发电机变压器组相应的继电保护装置采用的是传统的分离元件式结构, 采用大量的继电器来实现保护功能, 已经有30年的使用历史了, 长时间的使用使得继电器逐渐老化变质, 继电保护的可靠性大大降低, 同时, 当下已很难在市场上买到相应的备品, 维护起来很不方便;而采用微机保护, 正如上文所述, 只需一台计算机配合相应的软件程序即可实现多种复杂的保护功能。

2.2 保护配置比较

原#3机组发电机--变压器组的继电保护配置包括:变压器组, 发电机组, 厂用的分支大差保护。主变压器110KV侧有相应的过流保护以及相应的零序电流和电压保护, 发电机中配备有低压过流保护和相应的过压保护, 在发电机的转子中设置有一点接地保护, 331分支过流保护, 332分支过流保护等等。同时, 还配备有一些非电量的保护, 比如:瓦斯或气机事故的按钮, 危急保安器跳闸等等。新型的微机保护在传统继电保护配置的基础上, 新加了很多继电保护功能, 这是原装置无法实现的, 比如:发电机的逆功率保护、失磁保护以及复压过流, 同时还有对称过负荷保护和负序过负荷保护, 大大提升了发电机--变压器组运行的稳定性。

2.3 操作以及保护功能的比较

对于原来保护装置的运行, 监控起来非常不方便, 在对保护装置中的电压电流进行数值读取时, 无法实现实时性的要求, 倘若要修改保护的整定值, 要经过一系列复杂的过程, 并且整定的精度有限;而微机保护通过软件的方法, 实现了电压电流以及相位实时采样, 同时, 能够实时的显示出变压器的差动电流和开关的输入量状态, 方便定值的修改和现场的调试, 给维护带来很大的优势。

2.4 经济性性比较

常年的运行自然会使得发电机———变压器保护中的很多继电器老化, 在#3机组中, 这个原因也多次造成了机组无法正常运行, 增加了开停机的次数, 延长了开停机的时间, 这无疑会给电厂造成巨大损失, 甚至是数十万的经济损失, 对原有继电保护系统进行合理改造, 消除事故的隐患, 保证机组的安全稳定运行, 必然会给电厂带来可观的经济效益。

3 微机保护装置工程实施意义

通过相关专家和部门的评议和决策, 比较各种方案的技术性和经济型, #3机组发电机变压器的改造计划得到和顺利的实施, 通过微机保护装置的改造, 改变了原有保护装置不稳定的现状, 微机保护装置的各项功能技术也得到了充分的发挥, 该工程的实施也为发变微机保护装置提供理论基础和相关的操作经验。

4 结语

继电保护逐渐被微机保护取代, 微机保护已经逐渐的应用于电力行业, 其保护功能日也渐成熟, 在电力系统中, 电力设备种类繁多, 使用环境变化多端, 这就需要微机保护要根据实际的情况灵活额配置各项系统参数, 发挥出微机保护应有的功效。本文首先对微机保护的基本原理进行了介绍, 结合某电厂继电保护工作, 采用新型的微机保护改造, 对微机保护装置的可行性进行了分析, 显示了微机保护的优越性, 具有十分重要的现实意义。

参考文献

[1]金建波.大型发变组微机保护配置与应用的分析[D].武汉:华中科技大学, 2006.

[2]童能高, 陈洁.继电保护双重化二次回路设计原则分析[J].广东电力, 2009.

伺服电机组篇4

以上述平台为基础, 研究全网水火电之间、水电站群之间、火电站群之间、火电厂内部、水电站内部的多层级全网水火电机组节能降耗优化协调管控策略, 在电网侧, 实现全网水火电机组发电能力上、下限的在线评估;水火电机组发电功率的中短期预测;提出了实现基于煤耗在线可靠分析技术、水轮发电机组经济性在线分析技术和发电能力动态约束、电网安全约束的全网水火电协调优化控制策略;在电厂侧, 实现水火电机组基于运行经济性最优的负荷分配与闭环控制, 降低厂用电消耗。通过上述技术的研究与应用, 达到挖掘清洁能源发电潜力、优化火电机组经济性能的全网节能运行管控目标, 形成了全网水火电机组分层节能降耗优化协调管控体系。研究成果共形成专利8项, 软件著作权15项, 发表论文12篇。

项目主要创新点包括:

(1) 提出了基于实时在线监测的从各个层面对全网水、火电机组优化协调策略及负荷分配方法, 为节能发电调度实时优化控制提供了技术支撑。

(2) 提出了在线评估、短期预测、实时确定水、火电机组发电能力上、下限的方法, 解决了电网水火电负荷优化分配的关键问题。

(3) 提出基于煤质样本库智能识别的复杂煤质条件下锅炉效率实时计算方法、基于热力系统全信息的汽轮机热耗计算方法, 研发了火电机组煤耗的实时在线监测系统。

(4) 提出基于火电厂实时煤耗最低的火电厂厂内负荷分配方法, 并通过在网厂两级协调控制系统中制定控制逻辑, 实现了按照煤耗最低的闭环控制, 解决了厂级机组运行的节能优化问题。

本项目成果在云南11座火电厂的30台机组、多个流域的41座水电厂和云南电力调度控制中心得到应用。监控平台投运以来, 提高了电网的水能利用率, 减少了燃煤的消耗, 2013年, 全网水能利用率计划值为4%, 实际值达到5.26%, 水能利用率提高了1.26%。全网火电机组2012年的供电煤耗率为333.26 g/k Wh, 2013年的供电煤耗为330.37g/k Wh, 下降了2.89 g/k Wh, 产生了巨大的经济效益和社会效益。在11座火电厂内应用火电厂内煤耗最优的负荷分配方法, 实现机组煤耗降低。火电厂厂用电在线监测系统除了在云南电网的国电阳宗海发电厂应用以外, 还在广东省和贵州省的10个电厂的15台机组中推广应用, 取得了明显的经济效益。

该项目围绕水火电机组运行经济性实时分析、水火电发电能力在线评估等技术, 在火电机组煤耗在线分析、发电能力在线评估、厂用电在线监测与分析、能损分析, 水电机组效率在线监测、水轮机稳定运行区域在线评估、水情测报等方面开展了研究, 构建了基于经济性和发电能力在线分析的全网水火电机组节能监控平台并实际应用, 为电网调度过程水火电负荷优化协调分配提供了关键技术支持。

伺服电机组篇5

灭磁是发电机运行操作的一个环节,也是发电机—变压器组(简称发变组)内部故障的一项保护措施。发电机组内部故障时,虽然主断路器断开可将发电机与系统隔离,但发电机仍有电压,维持故障电流。因此,发变组保护除了跳开发电机出口断路器(或变压器高压侧断路器)外,还要动作于灭磁,使其电压降至熄弧电压以下,以降低发电机故障时的损坏程度。

发变组保护是电力系统安全防线的重要组成部分,不仅事关发电机组的设备安全,也承担了系统后备保护的任务。当发生发电机内部故障时,如不能快速灭磁,定子电流将持续存在,不仅会使故障所造成的危害加大,而且会影响发变组保护的动作可靠性,扩大事故范围。为消除灭磁过程的影响,本文通过分析灭磁时间对发变组后备保护、断路器失灵启动保护、断口闪络保护的影响,有针对性地提出了对策,希望能为发变组保护技术研究和管理人员提供参考。

1 实际案例分析

为消耗储存在发电机中的磁场能量,励磁系统灭磁需要一定的时间。灭磁时间长短主要由灭磁方式决定[1]。根据灭磁原理的不同,发电机灭磁方式可分为逆变灭磁、线性电阻灭磁、非线性电阻灭磁和自然续流灭磁4种。同等条件下,灭磁时间从短到长依次为非线性电阻灭磁、线性灭磁、逆变灭磁、自然续流灭磁。目前大型汽轮发电机采用逆变灭磁、非线性电阻灭磁和线性电阻灭磁的组合灭磁方式[2],灭磁效果较好,大大缩短了灭磁时间,提高了灭磁可靠性。早期投运的中小型机组,往往采用逆变灭磁、线性电阻灭磁甚至自然续流灭磁方式,灭磁时间相对较长,发电机定子绕组流过的故障电流衰减较慢,影响发变组保护动作元件的返回速度。如果发电机相间后备保护延时定值配合不合理,尤其对于自并励机组,发电机复压过流保护带有电流记忆功能,极有可能在此情况下动作跳开母联,从而扩大跳闸范围。国内发电厂已经有类似事故发生。

2008年,某电厂在进行1号发变组空冷岛水冲洗工作时,引起1号变压器高压侧B相避雷器闪络故障,故障点F1如图1所示。

1号发变组保护差动速断保护动作跳开主变高压侧断路器,但发电机过流Ⅰ段误动跳开母联断路器[3]。电厂330 kV主接线为双母线方式,发电机采用自并励励磁系统。发电机机端故障电流初始值为1.9Ie,大于过流Ⅰ段保护定值。发变组保护动作在t1时刻跳开主变高压侧断路器,但发电机机端A相和B相故障电流并未切除(见图2)。当达到过流Ⅰ段时间定值时,电流记忆返回条件不满足,且电压衰减至A相7.1 V,B相6.4 V,C相10.4 V,满足复压开放条件,因而造成过流Ⅰ段保护误出口。

2006年,某电厂4号主变内部发生A相接地故障,故障点F2如图1所示。4号主变差动保护跳开高压侧断路器,之后主变中性点零序接地保护先后跳开正母分段开关和2号母联开关。电厂主接线为双母双分接线,发电机采用无刷励磁系统。主变高压侧断路器断开后,主变中性点电流互感器继续由发电机提供故障电流,达到零序电流定值,造成零序保护误动出口。

2 灭磁时间对发变组后备保护的影响

《继电保护和安全自动装置技术规程》规定,发电机相间后备保护一般设2段[4],以较短时限动作于缩小故障范围,并与变压器相邻元件后备保护相配合,以较长时限动作于解列灭磁或停机。基于此,不少电厂发电机相间后备保护Ⅰ段整定为跳母联开关,以缩小故障范围。

国内发电机后备保护一般采用带电流记忆的复压过流保护,电流记忆时间一般取10~15 s,为防止区外故障时电流记忆复压过流保护误动,必须投入复压闭锁判据。当图1所示主变高压侧发生相间短路故障,差动保护动作后,故障电流逐渐衰减,达到复压过流Ⅰ段延时定值时,发电机电流仍然大于记忆收回电流且复压闭锁条件满足,电流记忆复压过流保护动作跳母联。

国外一般采用电压制动的复压过流保护,当到达延时定值时,如果短路电流仍然大于电压制动最小电流动作门槛,电压制动过流保护同样会动作。

根据《继电保护和安全自动装置技术规程》[4]规定,为缩小故障影响范围,主变高压侧配置复压过流保护和零序接地保护,且Ⅰ段都整定为跳母联开关。受发电机灭磁时间长的影响,主变高压侧后备保护同样存在误跳母联开关的风险。

为避免上述情况发生,宜采取以下对策:

1)如发电机相间后备保护只作为主变故障的后备保护,则可考虑不整定为跳母联开关。

2)如发电机相间后备保护考虑作为系统后备保护,则在跳母联开关前加判主变高压侧开关并网状态,如主变与系统已经解列,不再动作于跳母联开关。

3)主变高压侧相间后备保护退出电流记忆功能。

3 灭磁时间对断路器失灵启动保护的影响

当输电线路、发电机、变压器、母线或其他主设备发生断路时,保护装置动作并发出了跳闸指令,但故障设备的断路器拒绝动作,称之为断路器失灵。为防止电力系统故障并伴随断路器失灵造成的严重后果,必须配置断路器失灵保护。发变组保护动作后,如电流判别元件没有返回且高压侧断路器位置处于合闸状态时,失灵保护动作出口。动作逻辑如图3所示。

当发电机或变压器发生内部故障时,发变组差动保护快速动作于全停,但由于定子电流继续存在,动作元件返回时间较长,出口接点均不能快速返回,不满足《继电保护和安全自动装置技术规程》规定的电量保护启动失灵的保护出口返回时间应不大于30 ms的要求。

针对灭磁时间长、发变组保护动作元件不能及时返回的情况,发变组高压侧断路器失灵启动保护宜采用如下对策:

1)采用复合判据,同时投入电流元件(相电流元件、零序电流元件、负序电流元件)、断路器合闸位置接点元件以及保护动作接点元件,“与门”方式,详细逻辑如图3所示。

2)失灵启动判别电流必须取自主变高压侧电流互感器,确保电流判别元件在主变高压侧开关跳开后快速返回。

4 灭磁时间对断口闪络保护的影响

大型发电机组在并网时断口闪络会产生很大的负序电流,将导致机组转子损坏,因此要配置断口闪络保护,由负序电流元件和断路器的辅助接点构成。当出现负序电流后,如果断路器处于三相断开位置,闪络保护动作,第一时限灭磁,第二时限启动断路器失灵保护。动作逻辑如图4所示。

断口闪络保护第一时限灭磁的目的是降低断口电压,促使中止闪络。若灭磁时间长,往往达不到快速中止闪络的目的,发电机转子还要承受较长时间的负序电流灼烧。因此,T2和T3要根据灭磁时间长短来整定。T1一般按可靠躲过断路器操作不平衡时间整定,建议取100~200 ms。若灭磁时间不小于4 s,T2和T3取值与T1相同;若灭磁时间小于4 s,T2和T3根据发电机允许承受负序电流时间整定。

5 结论

1)不同灭磁方式下发电机灭磁时间存在明显差异,灭磁过程长会影响继电保护动作行为,大型发电机组有必要采用快速灭磁方式。

2)发电机相间后备保护跳母联开关要加判主变高压开关并网状态,主变高压侧相间后备保护应退出电流记忆功能。

3)发变组高压侧断路器失灵保护逻辑除了电流判别和动作接点外,还应设置断路器位置接点闭锁判据,电流必须取自主变高压侧电流互感器。

4)发变组断路器断口闪络保护应根据灭磁时间确定启动失灵的延时定值,对灭磁时间长的机组,可考虑灭磁的同时启动断路器失灵保护。

摘要：发电机在灭磁过程中定子仍有电压,维持故障电流。如果灭磁时间长,将影响发电机—变压器组保护的动作可靠性。2起实际案例表明,灭磁速度慢会导致发电机—变压器组保护的动作元件不能及时返回。为消除灭磁过程的影响,分析了发电机—变压器组后备保护、断路器失灵启动保护、断口闪络保护的动作逻辑,有针对性地提出了对策。

关键词：灭磁时间,发电机—变压器组保护,动作元件

参考文献

[1]吴龙,刘为群,闫伟,等.大型汽轮发电机灭磁能容量仿真研究[C]//第十二届全国保护和控制学术研讨会,2009年11月20日,长沙.

[2]许其品,孙素娟,程小勇.大型发电机组合灭磁方式[J].电力系统自动化,2007,31(15):70-73.XU Qipin,SUN Sujuan,CHENG Xiaoyong.Compound de-excitation used for high capacity generator[J].Automation ofElectric Power Systems,2007,31(15):70-73.

[3]国家电网公司.2008年继电保护设备分析报告[R].北京:国家电力调度通信中心,2009.

伺服电机组篇6

1 后台机调试

1) 后台机箱内分别安装硬盘, 软驱, 主板等;专业版操作系统;板卡 (显卡、网卡等) 驱动程序。2) 安装相应的应用程序 (后台监控软件、分析软件) 。3) 设Ip地址:10.0.4.18。

2 前置机调试

1) 查机箱外观无明显缺陷, 72路标配板卡如下:电源板:MGR8000.DY (一块) ;主板:MGR8000.ZB (一块) ;交流模入板:MGR8000.AC (5块) ;直流模入板:MGR8000.DC (一块) ;开入板:MGR8000.KR (一块) ;后母板:MGR8000.MB (一块) 。

2) 线路板常规检查。a.对照工艺文件检查交、直流模入板、开入板、电源板有无明显的短、断路点及漏焊点。表贴集成电路、有极性电容器、焊装方向是否正确, 各元器件是否焊接良好。b.确定表贴集成电路等各元器件规格、型号是否正确。检查电压、电流互感器型号、规格及进出线方向是否正确。c.用万用表测电源插件的电源和地不应短接, 然后先将电源插件按工艺文件要求的位置插入前置机机箱并锁紧, 检查电源保险, 上电用万用表测母板的+5V, +12V, -12V及+24V。d.将ETX主板、CF卡安装好, 将主板插入机箱, 按软件操作说明COPY相关程序。e.按软件操作说明分别写入交、直流模入板、开入板的CPLD和dsp程序, 然后按工艺文件要求将各板卡插入相应位置。

3 联机调试

3.1 实验仪器

继电保护测试仪, 0.2级精度以上测量表计, 工频耐压测试仪及兆欧表。

3.2 绝缘电阻检验 (要求:不小于100MΩ)

所有模拟量及电源回路对机壳 (采用1000V兆欧表) ;所有开关量输入、输出回路对机壳 (采用500V兆欧表) 。输入输出端子对地绝缘强度应满足要求。

3.3 对时校验

接好GPS天线, 设定后台机时间后在监控软件校对时间菜单操作然后手动录波, 对比录波时间应与后台时间不同, 对时正常。

3.4 模拟量通道的测试

在后台监控软件菜单中系统参数设置———采样板位置设置相应的板卡, 分别为机端板、主变板、工频板、支流板、开关量板。

1) 通道调零。打开软件菜单调零界面, 进行调零操作。

2) 测定比例系数。根据不同模拟通道输入50V、5A或1A信号, 打开比例系数计算菜单, 进行通道比例系数计算并保存

3) 通道调试。a.交流电压通道一致性检验。待测电压通道并联加入50V电压, 打开相位计算菜单, 计算相位, 相角误差小于3度。b.交流电流通道一致性检验。待测电流通道串联加入5A (或1A) 电流, 打开相位计算菜单, 计算相位, 相角误差小于3度。

3.5 开关量通道的测试

1) 打开开入量监控界面, 短接开入通道与+24V, 模拟开关闭合, 测试开入量通道是否正常。2) 运行开出量调试菜单, 依次点亮面板指示灯, 可测试开出信号是否正常, 同时测试开出端子应正确 (录波启动、装置故障、复位) 。

3.6 功能实验

所有试验项目性能应满足要求。

3.6.1 开关量启动

方法:短接装置后排端子上24V与开入量端子, 模拟开关变位。要求:任选2路开入量, 每一路做3次, 可靠启动。

3.6.2 模拟量启动

1) 稳态量过、欠量启动:方法:投入要测试通道的稳态量定值后, 对要测试的通道输入模拟信号, 过量由低到高, 欠量由高到低, 接近定值时增加要缓慢, 直至启动, 每通道做三次。要求:定值为该通道额定值 (零序通道为0.1额定值) , 直流部分定值以电厂二次或实际值为准。三次应可靠启动。启动最大误差小于5%。否则修正比例系数, 重做该通道启动试验。2) 突变量启动:定值:电压5V, 电流0.5A, 方法:投入要测试通道的突变量定值后, 对要测试的通道输入模拟信号, 作突变量启动, 每通道做三次, 要求:三次应可靠启动。启动最大误差小于20%, 非50HZ通道不作该项启动。3) 序量稳态量启动:定值:负序电压5V, 负序电流0.5A, 方法:对应A、B、C三相通道输入A、B、C三相对称信号, 试验三次, 要求:启动最大误差小于5%, 只适用于机端和主变板。4) 正序电压过、欠量启动:定值:50V, 方法:对应A、B、C三相通道输入A、B、C三相对称信号, 要求:试验三次, 启动最大误差小于5%, 只适用于机端和主变板的第1、2、3通道电压量。5) 三次谐波启动:定值:三次谐波电压定值2V, 方法:在机端板第四通道零序电压通道施加150Hz量, 由零起升压, 要求:试验三次, 启动最大误差小于5%。6) 逆功率启动:定值:5W, 方法:在机端板第1通道机端电压A相施加50V, 第5通道施加电流, 与电压相位角差180度, 由零起升流。要求:试验三次, 启动最大误差小于10%。7) 过激磁启动:定值:1.1, 方法:在机端板第1通道机端电压A相施加50Hz电压, 由55V起升压。要求:试验三次, 启动最大误差小于5%。

4 整机组屏

全部调试完毕后, 贴相应质量标识, 然后进行配线。

5 产品检验

1) 产品自检屏体接线检验。按接线图纸检查接线, 紧固装置的螺钉及配线。按要求配齐所需物料, 打印机及其他外设调试试验。

2) 产品老化。屏体上电。常温带电连续100小时, 作老化记录。

3) 老化过程要求。a.如果出现故障, 记录故障现象及发生时间。整屏老化过程每工作日需作试验一次。b.不加量, 设电流突变量定值 (0.5A/0.1A) , 监测是否频繁启动。c.随机抽取开关量通道, 设“投入”定值, 监测启动是否正常。d.做开出量试验, 监测各输出接点及显示是否正常。e.出现故障的屏体, 老化时间从故障消除后再进行连续100小时老化。

4) 整屏老化结束。老化值班人员按要求以保证质量问题的可追溯。

伺服电机组篇7

关键词：伺服控制器,增量轴编码器,好烟计数传感器,调头盘,PLC

0引言

ZJ19B卷接机组的大流量驱动中,调头盘的内、外排传动带通常使用电磁离合器驱动方式, 其维修量大、生产效率低等缺点日益显露,已不适合目前高速机组的生产要求。技术改进过程中,采用伺服控制系统取而代之,增大了传动扭矩,克服了烟支爬行和拥堵的现象,提高了系统可靠性和稳定性。

1伺服控制系统基本结构

由于调头方式的不同,ZJ19B卷接机组的大流量伺服控制系统的基本结构分为TTO和TTI两种形式。以TTI为例,技术改进后的安装:内、外排的传送带输入轴的端轮分别安装一台伺服电机,借助于原机械结构,制作对应性的固定装置以安装伺服控制器和伺服电机。另外引入一个增量轴编码器安装在接装机最后传送辊的同心传动轴一端上,调整好转子转动的角度,从增量轴编码器取出与机器同步转速跟踪脉冲增量信号,反馈给内、外排相应伺服控制器。伺服控制器将反馈值与目标值进行比较,同步驱动调头盘的传送带,实现精确跟踪机器速度,高效率输送内、外排烟支的目的。

伺服控制系统基本结构如图1所示。

2伺服控制系统基本工作原理

采用原电磁离合器工作输出点的驱动工作电压(+24VDC)作为各自伺服控制器的使能信号。

使用1A9F38(spare POWER)适配成伺服控制系统的工作电源,改成220AC工作电压(在机组主电控柜里面改动)。

内、外排的工作原理相同,以内排为例工作状态包括:

(1)空运转状态。卷接机组空运转运行时,增量轴编码器产生相对应的增量脉冲, 传输到伺服控制器, 这时卷接机组没有生产烟支,PLC的O12.8输出端口也没有输出信号(电压+24VDC),所以伺服控制未接收到同步使能,调头盘传送带处于静止状态。若在人机界面选通“接装机排空”功能(见图2,界面中第18项机器状态指示标志“红色“变”绿色”),则PLC的O 12.8输出端口就有同步使能输出,此时,增量轴编码器也产生A相增量脉冲并传给内排伺服控制器,伺服控制器发出伺服指令;伺服电机接到伺服指令之后运转起来,驱动调头盘的传送带以实现烟支排空。

(2)实物运转状态。卷接机组生产过程中,当烟支到达接嘴机最后传送辊且触发了好烟计数传感器时, PLC的O12.8输出端口给伺服控制器的提供同步使能。伺服控制系统在增量轴编码器A相增量脉冲和好烟计数传感器触发脉冲的共同作用下,驱动调头盘的传送带,实现烟支流量的同步运行控制。

3设置和调整

内、外排伺服控制器的控制模式均设置为单一的 “位置控制模式”。

3.1设置

操作MODE键到参数模式, 结合SHIFT键、UP/ DOWN键、SET键可设置所需要的主要参数:

(1)参数P1-01中选择“Pt模式”,即设为 “位置控制模式”。

( 2 ) 参数P1 - 44 、参数P1 - 45分别设置电子齿轮比分子(N1) 和电子齿轮比分母(M) 的初始数值。

(3)参数P4-05点动状态下设置数值, 驱动伺服电机以确定其反时针转P (CCW);因为内、外排传送带的运行方向相反,外排伺服控制器驱动伺服电机确定电机逆时针转N(CW)。

3.2调整

生产烟支时,根据烟支流量料位堆栈高度判断内、外排输送带速度的快慢,适时调整伺服控制器速度变比, 即调整电子齿轮比分子N1和电子齿轮比分母M的设定值。若烟支流量运行过慢或者料位堆栈高度过高,逐渐调整使“N1/M”数值减小,直至合适为止;反之,则增大。

4结语

ZJ19B卷接机组中的大流量驱动采用伺服控制系统后,具备操作简易、效率高、寿命长等优点,同时降低了维修费用,减小了原辅材料浪费。达到了确保机组稳定运行和提高生产效率的目的。