黄河万家寨水利枢纽的机组调速器、励磁系统及电气制动技术成果

（一）调速器

机组调速器采用双套DIGIPID1500 电子调速器，由天津阿尔斯通公司公司从法国奈尔皮克公司引进。两套电子调速器采用主/备工作方式，装在一面电调柜内，布置在机旁。DIGIPID1500 电子调速器主要由调速模块、位置模块和电源模块组成。调速模块通过接收机组控制命令及机组实时功率、转速、水头等测量值，计算出相应的导叶位置设定值，并根据设定值与测量值的偏差，通过位置模块，输出到水轮机操作机构执行，使导叶位置与设定值相对应。此外，位置模块还负责电—液信号转换。电子调速器各模块通过电源模块提供二次电源。

奈尔皮克调速系统不设事故配压阀，水机事故停机时，在关导叶的同时仍通过调速器减负荷，待导叶关至空载后，进行解列、灭磁。

机组测速采用电气测速与齿盘测速相结合的方式。主用电子调速器的转速信号取自PT 测频，备用电子调速器的转速信号取自齿盘测速；此外，齿盘测速另输出一路信号至转速信号装置EXT1000，经EXT1000 处理后，提供机组控制所需的各种转速接点（包括1%Ne、5%Ne、15%Ne、60%Ne、85%Ne、90%Ne、148%Ne 等）。在机组停机状态时，利用1%Ne 转速接点可实现机组的蠕动检测。

（二）励磁系统

发电机励磁采用整流式静止励磁方式，励磁电源取自接于机端的励磁电源变压器，经三相全控桥整流后，向发电机提供励磁电流。励磁系统主要技术参数如表6-18。

表6-18　励磁系统主要技术参数表

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励磁系统设备采用邀请招标方式采购，由广州电器科学研究所供货。1 套励磁系统设备由1 面调节柜、3 面整流柜、3 面灭磁开关柜、3 面非线性电阻柜和3 面接口备用柜等共7面柜组成；布置在发电机层下游侧每台机旁。

励磁调节器采用具有PID 调节规律的双微机励磁调节器，设有2 个自动电压调节通道和1 个手动控制单元。调节方式包括电压调节、磁场电流调节、无功功率因数调节和恒功率因数调节。2 个自动电压调节通道的电流、电压采集回路完全独立，相互之间采用跟踪控制角的方式，实现自动跟踪和自动切换。当2 个自动电压通道均故障时，可切换到手动控制单元，手动控制运行。

机组正常停机时采用逆变灭磁方式；事故停机时采用灭磁开关加非线性电阻灭磁方式。灭磁开关采用进口瑞士ABB 公司设备。

（三）电气制动

万家寨水利枢纽水电站6 台机组均设有独立的电气制动装置。电气制动装置由控制柜、制动功率柜、制动电源变压器和发电机定子短路开关等组成。除发电机定子短路开关外，其他设备布置在两面盘中，与励磁设备一道，布置在发电机层下游侧每台机机旁。电气制动设备由广州电器科学研究所供货。

机组正常停机时采用机、电混合制动，当机组转速降至60%Ne 时投入电气制动，当转速降至5%Ne 时投入机械制动；机组事故停机时不采用电气制动，当转速降至15%Ne 时投入机械制动。电气制动控制采用可编程控制器完成。