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燃氣輪機組勵磁系統設計與應用

2021-01-04 15:15:44

燃氣輪機組啟動時,一般把發電機作為同步電動機運行,靜止變頻器通過改變電源頻率改變定子旋轉磁場速度,并通過控制勵磁系統調整施加于轉子上的磁通,共同作用實現對同步電動機轉速的調節。


本文以某電廠3*200MW燃氣輪機組為依托,闡述了燃氣輪機勵磁系統的設計與應用。此電廠配置兩臺靜止變頻器控制三臺燃氣輪機組的啟動,因此每套勵磁系統需要與兩臺靜止變頻器進行通訊,且需要相互閉鎖,在硬件及軟件方面與常規勵磁系統相比,有著其特殊配置。

勵磁控制器

 

燃氣輪機是國家能源安 全和國防安 全的重要保障,勵磁控制器是調整能源結構、實現能源清潔高 效利用、踐行節能減排的重要基石。近年來隨著我國不斷加大對天然氣等清潔能源的利用以及電力調峰的需要,一批燃氣-蒸汽聯合循環的熱電聯產機組相繼在各地投入建設。熱電聯產是既產電又產熱的先進能源利用形式,具有降低能源消耗、提升供熱效率、提高空氣質量、改善城市形象等優點。


空氣被高度壓縮是燃氣輪機良好工作的前提條件之一,一臺燃機大約有三分之二的功率用來驅動壓氣機工作。因此,為了使燃氣輪機能夠開始工作,一定要有其他的動力先使壓氣機開始工作。當渦輪產生足夠壓縮比的氣體,進入燃燒室的天然氣開始燃燒,燃氣輪機就可以自己維持旋轉,即在此速度下,機組可以產生使自己不斷升速的功率了。這就是燃氣輪機組的啟動過程。


燃氣輪機組的啟動方式有柴油機啟動方式、蒸汽輪機啟動方式、SFC啟動方式三種。SFC啟動方式的基本原理就是使發電機作為同步電機運行,并利用同步電機的調速控制原理,從而達到啟動的目的。


首先通過外加(變頻)電源讓它將燃氣輪機組升速,在燃氣輪機開始自己作功后再退出電動機運行狀態,然后又作為發電機并網發電,這種啟動方式目前越來越多地被采用。發電機作為同步電動機運行,zui有效的方法是通過調節電源頻率來實現對轉速的調節,靜止變頻器就是為此設計的能夠提供可調頻率的電源裝置,同時還必 須有勵磁系統的配合。


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