CN2250526Y - 大型发电机安全监视装置 - Google Patents
大型发电机安全监视装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN2250526Y CN2250526Y CN 96201955 CN96201955U CN2250526Y CN 2250526 Y CN2250526 Y CN 2250526Y CN 96201955 CN96201955 CN 96201955 CN 96201955 U CN96201955 U CN 96201955U CN 2250526 Y CN2250526 Y CN 2250526Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- current
- voltage
- output
- signal
- utility
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 18
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims description 11
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 9
- 230000008676 import Effects 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000011897 real-time detection Methods 0.000 claims description 3
- 238000013480 data collection Methods 0.000 claims description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 abstract description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000011022 operating instruction Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000003442 weekly effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
一种大型发电机智能型安全监视及无刷励磁检测装置,执行辨识程序,用于实现稳态电量的在线监视、无刷励磁机组转子电量、温升和动态工况的检测。该装置包括一个微计算机,包括一个16路通道的数据采集板,所有通道同时采样,一个与所述采集板的输入端相连的PT/CT接口装置,将现场采集的外部电压、电流等信号变换为标准计算机输入信号,经采集板送入微机处理并显示。该装置能指示运行功角稳定裕度,给出无刷励磁转子绕组电量及温升,能显著提高机组的安全稳定运行水平,特别是扩大进相范围,提高线路传输容量,具有可观的技术经济效益。
Description
本实用新型涉及一种用于准确监视检测发电机组运行工况的安全监视装置,特别是针对大型发电机组实时动、静态在线安全监视和无刷励磁检测,是一类新型智能化的电厂运行监控装置。
目前我国电站自动化已进入一个崭新的发展阶段。在大型火电厂中,锅炉、汽机方面已经普遍装设了在线微机监控装置,相对而言,发电机及励磁系统的监控还比较落后,仍维持在对常规电量(如电压,电流,功率,频率等)通过表计进行静态监视的水平,无法推断和预测各运行工况的极限和裕度。另外随着系统的逐步扩大,对于机组稳定性的要求提高了,这使得发电机转子功角δ的检测越来越必要。大型发电机组的投产是电网发展的方向,300MW以上的大型发电机组多采用无刷励磁系统,转子电量和绕组温升都不能直接检测,这给运行、检测带来了困难。而且,发电机单机容量的增大又引起一系列运行的新问题,大机组多数在远距离,重负荷的情况下向系统输电,在欠阻尼下,有可能产生低频振荡。机组汽缸多,轴系加长,在一些特定的工况下轴系会出现扭振,因此为了保证机组正常的安全运行,需要对这些异常现象及时予以检测。
本实用新型的目的在于提供一种能检测出上述各种异常现象的大型发电机安全监视装置,它可定期或响应用户请求,完成对稳态电量和动态工况的监视和显示,还能实现对无刷励磁机组转子侧电量和温升的检测,具有采集量较少,监视面较宽,使用方便、快捷等优点。
实现上述目的的本实用新型的大型发电机安全监视装置,执行安监程序,所述安全监视装置包括:一个工业控制计算机,一个数据采集板,一个接口装置和输入/输出装置,所述接口装置是一个将发电机端输出的电压、电流、氢压和氢温信号变换和集中输出到所述数据采集板的接口电路板,包括至少一组电流互感器,每组由三个电流互感器构成,分别输入Ia、Ib、Ic,其中每个电流互感器具有正负极性的两个输入端,其输出端均并联连接一个具有相同数值的电阻,用于将电流信号输出为电压信号;至少一组电压互感器,每组由三个电压互感器构成,分别输入Ua、Ub、Uc,采用Y/Y接法,输入的公共端连在一起,输入Un,输出的公共端接地,电流和电压互感器的输出公共端均接地;至少一路氢压、氢温信号输入端子插孔和一个扁平电缆插座,用于将变换的信号通过该电缆输出到所述数据采集板。
根据本实用新型的又一方案,数据采集板以标准微机总线为基础,具有12位分辨率,包括运算放大器、模/数转换器、数据缓存器、定时器、方式控制器及控制逻辑电路。数据采集板采用16路同时采样,采用三相电压和电流的瞬时值采样,采样频率按需选取。
根据本实用新型的又一方案,辨识程序的工况计算部分包括有效电量P、Q、U、I、cos的计算,实时饱和参数计算,实时转子电量计算、实时功角计算、无刷励磁电量计算和自搜索低励限制整定计算。
本实用新型的大型发电机安全监视装置主要具有如下功能:
1、实时采集,计算和显示运行工况。
2、发电机运行功角的在线显示,并能给出功角的极限裕度。
3、屏幕显示发电机运行容量P-Q图。
4、计算和显示无刷励磁转子侧电量和温升。
5、计算和显示考虑饱和效应的发电机参数,主要有xd,x′d,Td,T′d等。
6、按Xd饱和参数设计整定的低励限制监视。
7、根据输入的电压或功率预测运行点的变化情况。
8、根据运行指令显示和记录三相电压,电流波形。
9、显示和记录24小时内的负荷变化情况。
10、投入运行时或运行一段时间后,自动检测设备本身的运行情况。
11、定期或响应用户请求打印输出报表、曲线。
在200MW以上的发电机组上安装本实用新型装置,能大大提高机组安全稳定运行的水平,特别是进相范围的扩大,对提高线路传输容量和提高生产效率将起到显著作用。
图1是本实用新型装置的总体示意图;
图2是辩识程序结构示意图;
图3是图2的程序流程框图;
图4是图1中接口装置的接口板底视图;
图5本实用新型实施例的实时检测显示画面。
下面结合附图说明本实用新型的发电机安全监视装置的一个实施例:
图4的接口底板供两台发电机(一号机,二号机)共用,每台机组接3路电压互感器(PT)和3路电流互感器及氢压、氢温信号各一路,两台机共用16路。这16路模拟输入中,1-8路接一号机,9-16路接二号机,从发电机二次侧标准柜中的相应端口引入所需的100V三相电压和5A三相电流信号到接口装置的输入端子,再接好现场采集的氢压、氢温信号,由接口装置转换为标准5V的电压信号和氢温、氢压直流电压信号经电缆引到数据采集板接口,采集板16路同时采样,精度为12位,输入电压信号范围为-5-+5V,最高采样频率为24KHZ,采样速度为工频每周20点,采样时间取2-3秒。数据采集自动进行,不占用CPU时间,为了适应交流采样对相位的严格要求,在本实施例中,采用合众达公司的SEED-AD391采集板,它由运算放大器、12位模/数转换器、数据缓存器、定时器、方式控制器和控制逻辑电路等构成,经电厂实践检验,采样的频率和长度满足要求。可将数据采集板插入计算机主机内,主机采用386或486微机、4MB内存、120MB硬盘、显示器为20英寸、VGA显示器、分辩率为1024*768。
平圩电厂两台共用监视装置设计,主要实现实时检测、工况预测、波形显示、负荷显示和制表打印等实时应用服务功能,其中实时检测是主功能模块,在此模块下,检测装置采集并计算处理三相电压电流信号和氢温氢压信号,得到各运行工况参量的有效值:U、I、P、Q、cos和软件计算功率角度法。利用实时数据和根据辨识程序计算求得发电机主要参数Xad,xd,x′d,Td,T′d等;计算并绘出运行容量极限P-Q图,计算出裕度;如果越限则给出警告,响铃并显示;用辨识程序由定子侧电量计算出转子侧电量:电压,电流,温升等。
图5的画面分为两大部分:左边大部是P-Q极限图,显示运行点、时间等信息,右边是工况量显示栏,列出上述各量的具体数值。该图输出运行参量符号及部分单位说明如下:S:视在功率P:有功功率Q:无功功率δ:运行功角U:机端电压I:定子电流cos:功率因数dP:有功裕度dQ:无功裕度dδ:功角裕度Uf:转子电压If:转子电流Rf:转子电阻Tf:转子温度Xad:电枢反应电抗Xd:d轴同步电抗X′d:d轴瞬变电抗T′d:d轴瞬变时间常数Td0 d轴开路时间常数PH2:氢压TH2:氢温Deg:度PU:标幺值单位MPa:兆帕图5中的P-Q极限图共有三条低励限制曲线,其中曲线1是不计饱和的低励曲线,曲线2是实用的计及饱和的低励曲线,曲线3是理想的计及饱和的低励曲线。从图中可清楚看出,采用左移的曲线2既可以扩大发电机进相运行范围,又可以保证一定的安全裕度。表1中列出了理想的计及饱和的低励曲线的数据:
表1.理想的计及饱和的低励曲线的数据
功率因数角 | 同步电抗 | 半径 | 圆心 |
0 | 1.480406 | 1.906127 | 1.230636 |
10 | 1.510556 | 1.899385 | 1.237378 |
20 | 1.531850 | 1.894784 | 1.241979 |
30 | 1.546046 | 1.891787 | 1.244976 |
40 | 1.555251 | 1.889873 | 1.246890 |
50 | 1.560936 | 1.888702 | 1.248061 |
60 | 1.564322 | 1.888009 | 1.248754 |
70 | 1.566377 | 1.887589 | 1.249173 |
80 | 1.567596 | 1.887341 | 1.249422 |
90 | 1.567971 | 1.887265 | 1.249498 |
从表1我们看出每一点R和C都不同,这是由于各点的饱和程度不同。而且表1中所有的R都大于不计饱和的低励曲线的R,所有的C都小于不计及饱和的低励曲线的C。这样带来的结果就是进相运行范围的增大。经现场实验数据计算表明,采用实用的计及饱和的低励曲线,一台60万千瓦机组可挖掘进相无功7~8万千乏,调压效益近5%,具有明显的技术经济效益。无刷励磁机组,转子电量及温度检测,可提供运行安全指示。功角δ的显示为机组静态稳定给出裕度。
Claims (4)
1、一种执行安监程序的大型发电机安全监视与无刷励磁检测装置,包括一个工业控制计算机,一个数据采集板,一个接口装置和输入/输出装置,其特性在于:
所述接口装置是一个将发电机端输出的电压、电流、氢压和氢温信号变换和集中输出到所述数据采集板的接口电路板,它包括:
至少一组电流互感器(CT1,CT2,CT3),每组由三个电流互感器构成,分别输入Ia、Ib、Ic,其中每个电流互感器具有正负极性的两个输入端,其输出端均并联连接一个具有相同数值的电阻,用于将电流信号输出为电压信号,
至少一组电压互感器(PT1,PT2,PT3),每组由三个电压互感器构成,分别输入Ua、Ub、Uc,采用Y/Y接法,输入的公共端连在一起,输入Un,输出的公共端接地,电流和电压互感器的输出公共端均接地,
至少一路氢压、氢温信号输入端子插孔(Vp1+,Vp1-,Vt1+,Vt1-)和一个扁平电缆插座,用于将变换的信号通过该电缆输出到所述数据采集板。
2、根据权利要求1所述的大型发电机安全监视装置,其中所述的数据采集板以标准微机总线为基础,具有12位分辨率,包括运算放大器、模/数转换器、数据缓存器、定时器、方式控制器及控制逻辑电路。
3、根据权利要求2所述的大型发电机安全监视装置,其中所述的数据采集板采用16路同时采样,采样频率按需要设置,采用三相电压和电流的瞬时值采样。
4、根据权利要求1所述的大型发电机安全监视装置,其中所述的安监程序包括实时检测,工况预置,工况计算,辨识应用和显示服务程序,其中的工况计算部分包括有效电量P、Q、U、I、cos的计算,实时饱和参数计算、实时转子电量计算、实时功角计算和低励限制整定计算、Xd饱和辨识值计算、无刷励磁电量计算、自搜索低励限制计算。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 96201955 CN2250526Y (zh) | 1996-02-06 | 1996-02-06 | 大型发电机安全监视装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 96201955 CN2250526Y (zh) | 1996-02-06 | 1996-02-06 | 大型发电机安全监视装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN2250526Y true CN2250526Y (zh) | 1997-03-26 |
Family
ID=33888080
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 96201955 Expired - Fee Related CN2250526Y (zh) | 1996-02-06 | 1996-02-06 | 大型发电机安全监视装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN2250526Y (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101188599B (zh) * | 2007-12-04 | 2010-06-23 | 北京四方继保自动化股份有限公司 | 发电厂电气监控前置系统负荷均衡设计的实现方法 |
CN105259397A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-01-20 | 王爱玲 | 电子式电压互感器 |
CN105388347A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-03-09 | 王爱玲 | 一种电子式电压互感器的使用方法 |
CN113125958A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-07-16 | 西安热工研究院有限公司 | 一种实时监视发电机运行点的在线监视装置 |
-
1996
- 1996-02-06 CN CN 96201955 patent/CN2250526Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101188599B (zh) * | 2007-12-04 | 2010-06-23 | 北京四方继保自动化股份有限公司 | 发电厂电气监控前置系统负荷均衡设计的实现方法 |
CN105259397A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-01-20 | 王爱玲 | 电子式电压互感器 |
CN105388347A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-03-09 | 王爱玲 | 一种电子式电压互感器的使用方法 |
CN105699730A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-06-22 | 王爱玲 | 电子式电压互感器 |
CN113125958A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-07-16 | 西安热工研究院有限公司 | 一种实时监视发电机运行点的在线监视装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103036462B (zh) | 电网电压不平衡时电压源型整流器模型预测控制方法 | |
CN202997527U (zh) | 一种三相电源的故障检测保护电路及变频空调器 | |
CN100386961C (zh) | 基于dsp芯片的全数字化矢量控制型高压大功率变频器 | |
CN105785099A (zh) | 一种基于嵌入式无线网络的多节点电能质量实时监测系统 | |
CN103592531B (zh) | 一种风电场静止无功发生器的参数检测方法及系统 | |
CN106410823A (zh) | 抑制新能源电站功率波动的系统及方法 | |
CN201203661Y (zh) | 大型发电机组监测系统 | |
CN105429179A (zh) | 抽油机专用滤波能馈装置及控制方法 | |
CN2250526Y (zh) | 大型发电机安全监视装置 | |
CN101876689A (zh) | 大型发电机组监测系统 | |
CN207427023U (zh) | 一种用电终端用驱电器 | |
CN112305350B (zh) | 一种新能源机组调频测试平台功率模块的故障检测装置 | |
CN103441505B (zh) | 基于风电的电能质量串联补偿方法及装置 | |
CN104022509A (zh) | 快速准确检测指令信号的多功能电能质量调节器 | |
CN108693442A (zh) | 电网故障的检测方法及系统 | |
CN206211873U (zh) | 一种采用dsp和双arm控制架构的三电平光伏逆变器 | |
CN104237670A (zh) | 三电平pwm变换器检测系统及方法 | |
CN217215978U (zh) | 应用于抽油机的无功功率和谐波动态跟踪补偿装置 | |
CN102255516A (zh) | 高压变频器及其风机水泵应用系统 | |
CN102916433B (zh) | 风机群的无功功率任务分配方法 | |
CN202033417U (zh) | 节电器的节电率验证系统 | |
CN104022510A (zh) | 快速准确检测指令信号的电能质量调节方法 | |
CN201750220U (zh) | 一种配电测控智能终端 | |
CN204495952U (zh) | 一种基于能量反馈的中低压配电网模拟系统 | |
CN210327041U (zh) | 一种用于高压svg的ptct自动辨识系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |