１前言

　　励磁系统是发电机组重要的辅助设备，它对提高发电厂的自动化水平、发电机组运行的可靠性、电力系统的稳定性有着重要的作用。随着现代科学技术的发展，励磁方式已从直流电机励磁发展到可控硅励磁，自动调节器从原来的模拟式发展到双微机数字式。浙江嵊州市南山水库电厂于２０００年３月通过报废重建、综合自动化改造，３台机组的励磁系统采用了美国Ｂａｓｌｅｒ公司的ＤＥＣＳ—３００数字励磁控制系统。

２励磁系统组成

　　励磁系统（如图１）主要由ＤＥＣＳ—３００数字调节器、全控功率桥、起励和灭磁回路组成。

２．１ＤＥＣＳ—３００数字调节器

２．１．１基本功能

　　调节器是基于３２位微处理器和数字信号处理器的数字式控制器。提供一个自动通道和一个冗余的手动通道，手动通道能在自动通道故障时自动切换到手动通道运行。在３种不同的运行模式（电压调节ＡＶＲ、励磁电流调ＦＣＲ、功率因数或无功功率ＰＦ／ＶＡＲ）下调节发电机的输出功率、无功功率或功率因数，并通过非运行模式自动跟随运行模式，来实现三模式间受控的无冲击转换，使对系统的干扰降低到最低限度。励磁调节模式提供一个冗余的手动通道，实现调节功率桥的直流输出电流，调节发电机的无功功率或功率因数：并提供电压匹配功能，使机组电压与电网电压在最短时间内实现匹配。

２．１．２保护和测量

　　保护功能：１）励磁过电压、过电流；２）发电机低电压、过电压；３）电压检测信号消失；４）发电机建压失败；５）低频；６）过励、低励限制

　　测量：１）发电机三相线电压有效值、平均值、线电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、频率；２）母线电压有效值、频率；３）励磁电压、电流；４）正比辅助输入的电压。

　　所有保护和测量参数可通过选择，在ＤＥＣＳ—３００面板的液晶显示器上显示。

２．１．３输入和输出

　　１３路触点输入：１）启动；２）停止；３）备用单元允许；４）单机／并列运行；５）内部跟踪允许；６）自动模式；７）手动模式；８）功率因数和无功功率允许；９）预置位；１０）励磁电流增加；１１）励磁电流减少；１２）外部跟踪允许；１３）报警复位。

　　８路设有３００Ｖ浪涌抑制器的触点输出：１）起励；２）起励失败；３）看门狗定时器；４）起／停；５）内部继电器１；６）内部继电器２；７）内部继电器３；８）内部继电器４。

　　２路用于远方设定控制的模拟输入：１）－１０Ｖ～＋１０ＶＤＣ；２）４～２０ｍＡ。

　　２路用于设定控制的模拟输出：１）－１０Ｖ～＋１０ＶＤＣ；２）４～２０ｍＡ。

２．１．４通讯

　　有３个通讯口：２个ＲＳ—２３２和一个ＲＳ—４８５。位于前面板上的ＲＳ—２３２９针Ｄ型连接器用于和现地计算机通讯；后面板上的ＲＳ—２３２９针Ｄ型连接器用于ＤＥＣＳ—３００主单元和备用单元之间通讯；后面板上的ＲＳ—４８５９针Ｄ型连接器用于和本地或远方计算机或其他装置之间通讯。

２．１．５参数设置

１）通过ＢＥＳＴＣＯＭＳ－ＤＥＣＳ３００－３２软件，软件是基于Ｗｉｎｄｏｗｓ的应用软件，具有４个功能。第一、提供一个修改ＤＥＣＳ３００设置的友好用户界面。第二、提供屏幕上直观的、几乎每秒都刷新的实事测量记录。第三、提供ＰＩＤ（比例—积分—微分）软件，允许根据各自的发电机或励磁机时间常数建立正确的ＰＩＤ参数。第四、为自动电压调节（ＡＶＲ）、励磁电流调节（ＦＣＲ）、无功功率（Ｖａｒ）或功率因数（ＰＦ）的阶跃响应提供工作性能分析工具。另外，当多个单元采用相同的设置时，可在一个ＰＣ文件中保存ＤＥＣＳ３００的参数设置。

２）可通过ＤＥＣＳ３００面板上人机界面设置所有参数。

　　任何参数修改设置时都需要密码，密码分为全局和设定点权限。保证了设置参数的安全性。

２．２功率桥

　　采用三相全控功率桥，晶闸管选用ＳＥＭＩＫＲＯＮ一体化晶闸管，冷却方式采用风冷。触发电路选用三相六脉冲数字集成触发的ＦＣＯＶ６１００触发板，可保证调节器失控时系统的稳定性。

２．３起励和灭磁回路

　　起励方式采用直流它励方式，当发电机转速达到９０％ｎｅ时自动投入起励回路，当机端电压达到设定值的２０～９０％Ｕｅ或起励时间超过１５ｓ时，起励回路自动退出，系统进入运行状态。

　　正常停机时采用逆变灭磁，事故停机时同时启动电子灭磁开关接通氧化锌线性电阻进行灭磁。灭磁回路没有机械触点，结构简单，可靠性较高。

３结语

　　ＤＥＣＳ３００数字励磁系统通过近６０００小时运行实践，系统运行稳定，自动化程度高，并有着优良的性价比。为电厂安全可靠运行，实现电厂高度自动化提供坚实基础。

钱匡巍（１９７１－），男，厂长，工程师，主要从事水电厂的管理、设计、安装、检修和运行工作。Ｅｍａｉｌ：ｑｋｗ６７８＠１６３．ｃｏｍ

作者单位：嵊州市南山水库管理局