摘要：能源分为可再生能源和不可再生能源，可以说能源早已成为各国之间竞争的要素之一。随着各国工业化的发展，对于能源的需求越来越强烈，不可再生能源变得越来越少，因此对于可能生能源的开发具有重要的意义。电力使人们日常生活的必需品，在电力探索的进程发电机推动了电力的发展。因此，本文在国产600Mw机组下探究电气控制系统发电机结构设计，以期为相关研究、设计提供借鉴。
关键词：控制系统 发电机结构 600Mw机组
1发电机组电气、控制系统检修总框架
发电机控制系统就像人类的神经和大脑，因此为了实现系统正常工作的目的，我们需要检测和控制系统中所有设备。这些发电机控制系统一般包括PLC通讯、安全链、数字输入DI、输出DO、模拟输入AI模块等。其传输机制主要是通过某种通信协议，PLC主机命令，设备形式实现传输，使电气设施能够在规定的形式下运行。在发电机系统内，维持电路核心单元安全运行的是和平链电路，如果一个节点断开，那么和平链发送指令紧急关闭，此刻发电机组正急于关闭，以防止形成平安事件。对于一些新员工，在机组报告障碍后，他们没有系统检查设备的经验。同时，他们对相关知识的了解太少，缺乏对系统的全面，持续和全面的了解。通常，在障碍物的警告列表中，可以以直接的方式找到障碍物的第一顺序和最后顺序，并且数量将达到大约5-10。而这对新工作者来说会增加学习，考试部分的难度，因此应该在运行，综合变革理解和掌握好有关的检修技术，总结思路，丰富实践经验。
2发电机组控制、安全系统
对于大型发电机组而言，需要采取必要的措施。在控制系统安全计划之后，系统在规定时间内降低发生故障的可能性。如果发生故障，系统必须快速恢复。
维护过程的规划准则是无效一维护。换言之，在控制被禁用之后，或者当外部和内部的故障导致单元不能正常操作时，系统安全维护装置可以以安全的方式维护风力涡轮。系统是对过速、系统负荷、马达过载故障、系统外的情况开始进行维护。在此过程中，安全链条在多个等级的管制过程中相互固定。此外，系统拥有壁垒防护装置，壁垒防护部件的维护主要体现在电源及控制电路上。
在发电机的模式中，被分类为三个类别。启动、运行、停运。启动前检查发变组、励磁系统，检查发变组、电流互感器、电压互感器、封闭母线、励磁系统及避雷器各部清洁，无杂物，无积水，无漏油、漏汽现象；检查发变组一、二次回路接线正确牢固，无松动、脱落现象，电流互感器二次端子箱已可靠封闭等。运行时为了防止负序电流产生的损耗引起转子磁极表面和护环的局部过热和烧损，必须严格控制事故状态下的不平衡负荷及时间。规定负序电流标么值的平方与事故时间的乘积不允许大于10s，即（I2/IN）2•t≤10s。当由于某种原因造成发电机无主保护运行，发电机冷氢温度超过48℃、发电机绕组出口冷却水温度偏差达到8℃、发电机铁芯温度超过120℃、定子线圈温度超过90℃、定子绕组出水温度超过85℃，热氢温度超过80℃任一条件达到，经采取措施无效，发电机密封油系统漏油严重，励磁电流、机组振动明显增大时停运。
发电机组最高为启动状态，最低为紧急停止状态。在对工作状态层次进行提升时，不可越层而上，而是需要一级一级往上层上升，但降低工作状态层时则是可越层而下的。其目的是保护设备安全运行。如果把工作状态转换为更高的水平，必须达到第一个级别。在这个提升过程中，确保系统中所有的故障都已测试完毕。在检测到障碍物后，系统会立即进入迅速关闭或停止的形式。
3发电机电控系统的结构
发电机的电气控制系统由通信机柜、机柜控制机柜、电机柜、电动防滑、传感器、连接线等组成。基准系统分为四个方面:主控制、俯仰控制、可变电流和电网，以此完成正常操作和安全维护管理。发电机组的电控体系在硬件部分涵盖三方面:塔底核心管制、机舱管制、变桨管制体系。各个管制装备安置在对应管制柜中。
4发电机组电气、控制系统检修具体流程
4.1 PLC检验
PLC是控制中心，因此在测试时首先确认PLC是否正常工作，确认操作页面之后，确认PLC的工作模式和软件版本是否有漏纸或瘫痪时间。另外，确认周边机器PLC上是否有纸张泄漏，确认PLC外壳的温度没有变热。
4.2通信部分的检验
如果确认PLC端口正常运行的话，有必要验证通信性能。如果你在控制系统中，那么无法测试所有像安全链信号这样的风力涡轮的设备。一般来说，通信检验部分有，检查电源是否有泄漏，连接器和连接是否正确，通信波特率是否合理，通信地址是否正确,光纤信号强度是否充分。
4.3平安链检验
通信性能恢复正常后，关键是参考发电机组调节检查安全链回路。 如果没有关闭平安链循环，则该单元的关键设施处于不可操作的链路循环的检查过程中。 首先，应确定平板链板的操作形式是否正常，其软件是否正常。 如果平安链板已经产生损失，更换新板后的所有测试都将无效。 如果平安链软件失败，可以再次下载或重新安置平安链程序。
在检查软硬件障碍后，根据电子电路图的连接机制，参考电路，检查各安全节点的性能是否正常。 在检查过程中确定故障原因，有的因为平安链信号在传输过程中遇到障碍物或干扰。 然而，一些障碍是设施操作触发安全警报的条件。 如果严重的扭转电缆，机房振动超过限制等，但是不会发生危险事故。此外，在所有安全链环闭合并且处于正常形式之后，主设施可以在初始操作之后执行子系统的检查和障碍物筛选。
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4.4各个子体系设施检验
当测试了各种各样的子系统的时候，必须严格按照回路图上显示的电路检查，系统包括俯仰、偏航、油压、润滑、冷却等。同时，测试电路类型的时候，可以把这两种类型的电路分成两种，即协调和动能两种类型。
在控制环路中有测量、控制和反馈三种功能。关于测定，将温度、压力、速度、方位、加速度、其它信号等各种类型的传感器转换为特殊类型的电压信号，测定PLC的部件决定设施的工作模式很重要。传感器内部的电压通常很小，但是也有特别的状况。
控制性能是指将控制信号从PLC芯片发送出去，通过弱电流控制关闭接触器，实现分离，完成通信，分离运动能量源，最后实现自主开启关停电气设施的实用性。在接触器中，共同的问题是接点彼此紧贴、电磁线圈无效等，这导致电气设备的高效控制。
不管接头、检查或保养的时候，关闭电源来确认电源的安全性。而且，在开机前，要注意检查设备和地面绝缘层。这样能防止短路和设备的丧失。同时，在修理马达之后，要明确相位序列是否存在错误，并禁止马达反转。
5整改优化措施
5.1实施发电机孤立电网运行技术改造
5.1.1增设发电机孤网判据改造
600M W汽轮发电机组正常运行情况下，发电机进入隔离电网运行的网络中，我们在原发电机互联断路器上只会在状态监测的基础上引出控制系统，根据 对于通过并网选择和使用选择开关XK的实际单元，同时，在选择开关瞬时断开时，考虑在调节系统中存在误判发电机进入隔离电网运行的问题，增加 锁存开关BK，在线路转换前将锁存开关置于“开”状态，转换为“关”位置，为调节系统的三种控制电路转换提供准确的判据。
5.1.2投入发电机的继电保护项目
继电保护及自动装置运行和备用的设备，其继电保护及自动装置应投入，禁止无保护投入的设备投入运行，必要时可退出部分保护，但两套主保护不得同时退出。投运前检查具有与设备接线相符的操作、信号、测量及保护原理展开图，交代清楚各保护定值包括CT、PT变比，检查继电保护及自动装置各指示灯、小开关、压板、按钮完好，并在正确状态。在系统统计站进行负载分配，设置开关保护的设定值，并在现场验证相关的继电保护。 继电保护及自动装置定值变更和二次接线回路改变均由继保人员专人执行，变更后的情况由工作负责人详细记入继保记录本上，通过试验后，对特种保护发电机进行了低压负荷降低和低频减载保护。继电保护及自动装置动作后，运行人员应根据电气设备的故障性质、保护动作类型、动作信号分析其动作行为的正确性；若判断明显系误动、拒动和越级动作等异常行为则必须立即汇报给保护专业人员和相关领导，在现场情况允许时应在继保专业人员到达现场核实后再复归所有信号，查明原因并消除，否则不得重新投入。实施同期点控制回路改造，用LCS612型微机综合保护装置内部操作面板上的遥控闭合电路被切断，为保证同步运行，取消了站内同步点开关的所有同步开关。
5.2动态调整励磁系统调差系数
正常情况下，励磁系统的一个主控制器M1（M2）运行，另一个主控制器M2（M1）备用，备用主控制器跟踪工作主控制器。当励磁系统主控制器M1（M2）在自动方式（AVR）下运行，手动方式（FVR）作为备用，手动方式跟踪自动方式。运行中，励磁系统主控制器M1、M2均处于自动控制方式，手动控制方式作为备用，工作主控制器自动方式故障时，备用主控制器无故障则自动切换至备用主控制器自动方式，否则切换至工作主控制器手动方式。两组PT输入信号消失报警时，主控制器自动切至手动方式，电力系统稳定器PSS应在投入位置，如需退出，需向调度申请。当励磁系统工作在自动方式下，可通过改变发电机出口端电压设定值，以调整发电机出口端电压；当励磁系统工作在手动方式下，可通过改变励磁电压设定值，以调整发电机励磁电压。
5.3实施电流、电压二次回路在保护屏后统一一点接地
将涉及保护的所有电流单点接地均设置在二次回路，电压保护屏连接后，同时将开关柜中的二次回路接地线拆除，消除不同接地是相对电位差，之后通过在测试仪器上的测试，采样精度，满足要求，转换为保护装置的采样精度。
结论
电力是人们日常生活的必需品，在电力探索的进程电器控制系统、发电机推动了电力的发展。电气控制系统通过若干个元件的组合，实现了可控化，从而保证了设备安全、平稳的运行。本文中通过对国产600Mw机组电气系统发电机结构的设计以及优化，取得了良好的效果，保障了发电机的平稳运行。
参考文献
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论文作者:马晓斌
论文发表刊物:《电力设备》2019年第9期
论文发表时间:2019/10/18
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