DVR―2000B微机励磁调节器在TRT发电机组的应用
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[摘 要]TRT发电机组是利用高炉炉顶煤气具有的压力能和热能，使煤气通过透平膨胀机作功，驱动发电机发电，进行能量回收的一种装置。励磁系统是同步发电机的重要组成部分，对电力系统及发电机本身的安全稳定运行有很大的影响，通过实施控制系统改造后，提高了TRT机组的安全性，降低了TRT故障停机率。
[关键词]发电 励磁调节器 发电机保护
中图分类号：TM 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）35-0227-01
0 前言
高炉煤气余压回收透平发电装置（TRT）是利用高炉炉顶煤气具有的压力能和热能，使煤气通过透平膨胀机作功，驱动发电机发电，进行能量回收的一种装置。励磁系统是发电机的重要组成部分，对电力系统及发电机本身的安全稳定运行有很大的影响，它是供给同步发电机励磁电源的一套系统。励磁系统一般由两部分组成，一部分用于向发电机的磁场绕组提供直流电流，以建立直流磁场，通常称作励磁功率单元。另一部分用于在正常运行或发生故障时调节励磁电流，以满足安全运行的需要，通常称作励磁控制部分。莱钢最先投产的3#TRT发电机组近几年频繁出现非正常跳机，发电机不能正常解列的现象，经过跟踪分析，跳机原因都与励磁系统有关。
1 原因分析
原3#TRT发电机组励磁系统采用的是MAVR（B）自动直流电压调节器控制。该套励磁系统无法进行故障录波、事件记录、系统自检等辅助功能。励磁自动跟踪极易出现故障，即 MAVR（B）自动直流电压调节器中可控硅控制角α励磁电流增大IFL发电机无功功率增大QF导致发电机电流增大IF当发电机电流达到保护动作值时，从而造成发电机跳机。该装置的电源取自厂用变压器低压侧（TRT低压配电室母排），厂用电设施在恢复瞬间的浪涌冲击需要吸收大量无功电流，造成厂用变压器上较大的电压降落，从而影响励磁装置的运行稳定性；励磁电源取自厂用变这个中间环节供电，不但增加了厂用变压器的容量，而且受厂用低压电器设备运行情况的影响，供电可靠性差，尤其在低压双电源切换动作时，常常会造成发电机失磁，甚至造成发电机进相和失步。dvr-2000b微机励磁调节器是在引进的英国BRUSH公司的MAVR自动电压调节器技术的基础上，开发了适合三机同轴无刷励磁系统的微机励磁调节器。该调节器具有模型更加清晰准确，测量精度高，数据处理能力强等诸多优势，对故障处理及原因分析带来了方便。
2 解决对策
针对3#trt发电机组励磁系统存在的问题，经过分析研究，可以运用DVR-2000B微机励磁调节器来替代MAVR（B）自动直流电压调节器。该调节器具有以下特点：
1）模型清晰、准确
DVR-2000B微机励磁调节器所采用的计算模型均经过计算机仿真和动态信号分析仪实测证明该模型在离散化过程中误差小，精度高。
2）测量精度高
DVR-2000B微机励磁调节器采用每周波24点交流采样，快速傅立叶变换，完全消除了零漂等对测量精度的影响，同时采用高速14位A/D变换器，保证了测量通道的精度和快速性。
3）强大的网络功能
DVR-2000B微机励磁调节器具有强大的通讯功能，双通道的调节器之间通过可靠的现场总线CAN-BUS进行连接，实现数据共享和协调控制。每个控制通道都提供两个独立、并进行隔离的RS232和485接口。非常方便的实现励磁调节器与上位管理机的通讯以及与电厂DCS系统的连接。
4）国内速度最快的励磁调节器
DVR-2000B微机励磁调节器的CPU采用美国TI公司的32位DSP产品，主频最高可达150MHz，DSP强大的数据处理能力及快速的浮点计算为励磁调节器模型的精确数字化和励磁调节器其它辅助功能的实现提供了保证。
5）高度集成化的硬件设计
DVR-2000B微机励磁调节器采用超大规模逻辑器件CPLD，该器件通过灵活编程能实现传统的数十个芯片组合才能完成的功能，一个芯片即完成了CPU的所有电路。硬件的简单大大的减少了装置的故障点，提高了系统的整体可靠性。
3 应用效果
应用了DVR-2000B微机励磁调节器后，实现了励磁全自动控制，而且自动、手动之间相互跟踪，实现了两种方式的无扰动切换。无功调差调节，可任意设置正、负调差方向，调差系数可在0-15%任意进行级差0.1%的调节。可保证发电机在空载、负载等工况下的稳定运行，还具有无功的平滑调节功能。
TRT励磁系统提高了TRT机组的安全性，降低了TRT故障停机率，改造前由于励磁控制系统故障引起的TRT跳机每年至少要6次以上。而通过应用DVR-2000B微机励磁调节器，因励磁系统故障引起的TRT停机率降为零，年可减少发电损失341.4552万元。
4 结语
通过应用DVR-2000B微机励磁调节器，提高了TRT机组的安全性，降低了TRT故障停机率。
作者简介：
袁恒银，1964年出生，电工技师，目前在莱钢设备检修中心从事电气维修工作。