wklf102型勵磁裝置在泵站中的應用

勇春明

摘要：勵磁裝置作為水利樞紐泵站電氣設備的重要組成部分，在同步電動機運行和啟動的穩定性方面起著重要的作用。近年來，我們對于大型泵站進行電氣改造，采用新型的勵磁系統，即wklf102 型微機控制勵磁裝置。本文通過對該勵磁裝置在技術性能、生產應用上的意義進行闡述， 為之后泵站工程管理實現自動化，信息化以及水利樞紐的進一步優化調度提供基礎，希望能給相關工作人員提供幫助。

關鍵詞：wklf102；勵磁裝置；泵站

勵磁裝置的性能對于同步電動機的運行來說起著非常重要的作用，從很多裝置運行來看，同步電動機自身的因素并不是造成設備損壞的主要問題，很多早期的勵磁裝置只具備一般的功能，而在技術技能方面還存在很多不足。勵磁裝置是泵站電氣設備的組成部分之一，其對于可靠性方面的要求是比較高的，因而，現代工程技術的要求強調勵磁裝置必須進行不斷改造和優化，提高其在設備使用中的安全穩定性，進而使整個機組在運行過程中的水平不斷提高。

一、改造原因

過去我們的水利樞紐站所采用的勵磁裝置由于運行時間較長，在很多性能方面出現嚴重退化，設備的靈敏度較低，使得機組在運行過程中常常會存在不穩定的情況，嚴重影響了工程效益的正常發揮，因此需要對該電站的勵磁裝置的功能和構造進行相應的改變，近年來很多水利樞紐站采用了wlkf102型號的勵磁裝置，是一種由前鋒公司研發出來的新型電動機勵磁系統，該系統也順利通過了國家有關部門在儀表質量檢測，同時對該裝置進行動態模擬和各類安全試驗考核。

二、微機控制同步電動機勵磁裝置的性能

勵磁調節器是電動機勵磁裝置的核心控制部位，該調節器具備了大規模集成的三十二位嵌入式DSP處理器作為主要的控制點，可以在150M赫茲的頻率下快速處理較為復雜的運算。其次，該勵磁裝置內部采用了傅立葉運算方式進行衡量模擬，有效防治裝置受到外部信號干擾，另外， wklf102勵磁裝置在自動化調節以及常規啟動方面都得到進一步完善，能夠自動識別裝置運行過程中出現的故障，且可以及時完成修復工作，雙機不需要其他公用部位的連接，只需要與CAN進行直接連接便可投入使用。

在技術性能方面，該裝置的模擬量測量可以達到每周期約128點高速交流，直接采樣測量，所需的測量溫度為零下10℃到55℃之間，在變化過程中數值波動不會超過1%。勵磁電流具備一定的給定范圍和裝置的調節速率，用戶可以根據使用習慣進行電流設置，一般情況下裝置有默認的固定值，上限120%，下限35%，以每秒為10%的速率，此外，勵磁的電壓波動在20%之內，勵磁繞組直流電阻波動在10%之內。

除此之外，功率因數也可以根據用戶的習慣要求進行調整定值范圍和調整速率，一般功率因數的給定上限和下限分別為0.8和0.95，以每秒10%的速率運行，功率調節器的上下功率在一定的功率因數范圍內，有功功率波動只為50%，而功率因數波動為0.5%，無功功率同時也可以根據用戶的習慣進行調整，一般默認值為上限120%，下限為0%，調整速率為每秒5%。在一定的無功功率相有功功率的額定范圍為50%，定子電壓波動為10%，而無功功率波動范圍不超過0.5%。

wklf102勵磁裝置有三種調節模式，其中具有自動調節功能的模式為雙閉環模式，外環用于調節功率因數，而內環可以幫助調節勵磁的電流，同時恒功率因數還有上、下調節模式的區分，這種情況下可以確保設備能夠在較短時間范圍內保持穩定運行狀態，除此之外，恒電流調節是一種手動調節模式，而開環模式有別于前兩種調節模式，且在它們無法實現運行的情況下，該開環模式能夠自動退出設備中預設的閉環模式，屏蔽所有的硬件限制，同時這三種調解方式都可以隨時進行手動切換。

三、勵磁裝置在改造過程中遇到的問題

勵磁裝置能否正常應用于機組運行中，需要提前進行勵磁裝置的調試，這對于保證機組正常運行來說是十分重要的，在裝置調試過程中需要及時發現問題并做好記錄，針對這些問題，不斷完善和改進，可以通過靜態和動態兩種調試方式進行。首先先對裝置進行靜態調試，對設備運行現場的調試記錄以及測量回路電阻，并且在給予直流電源的情況下測量電壓，在確定主機和備用機沒有發生故障的情況下，校準勵磁調節器的時鐘，觀察此時電流是否穩定，再次進行手動切換試驗，以及一些常規保護實驗，檢測機器的性能等。通過一系列復雜的調試過程，能夠幫助工作人員及時發現設備在運行過程中所存在的問題，并針對這些問題改變原有的參數設置，使得勵磁裝置能夠在不斷調試的過程中適應實際機組運行需要，靜態調試完成之后要進行開機動態調試過程，大現場設備調試完成之后，需要讓所有的設備在帶電的情況下運行三天，在這個階段內，對于相關設備進行操作控制，工作人員需要對設備的運行情況進行觀察和記錄，遇到問題需要及時進行調整和完善保障設備能夠正常運行維持三天。對該微機控制勵磁裝置的整體運行記錄結果顯示，相比傳統的設備來說運行更加穩定，尚未出現震動現象，投勵無沖擊現象，在各個保護性能方面具備了較好的抗干擾和跟蹤調節等性能，同時該勵磁裝置運行步驟簡單，利用了新型技術使得機組越趨自動化，智能化的發展方向，機組運行水平得以顯著提升，另外也提高了能源利用率，給水利樞紐站帶來了更高的經濟效益進步，為工程管理的自動化奠定基礎。

四、小結

勵磁裝置作為水利樞紐泵站電氣設備的重要組成部分，在同步電動機運行和啟動的穩定性方面起著重要的作用，大型泵站電氣設備部分的改造屬于泵站整體改造的重要內容之一，對勵磁裝置的改造實現了將歷史同步電動機，勵磁，輔機的聯和自動化控制，這種裝置改造方便了工作人員對泵站的管理，保障了設備的穩定性運行，，同時此次改造也給該泵站的優化調度提供了技術支持，另外，勵磁裝置在正式應用于機組運行前，需要進行勵磁裝置的調試。近年來，在科學技術的推動下，數字化的裝置越來越廣泛應用于水利工程管理中，實現了數據共享，遠程技術操控，最終使得泵站工程管理實現自動化，現代化，信息化的高技術水平管理。

參考文獻：

[1]周文龍.發電機勵磁系統常見故障分析與處理探究[J].現代制造技術與裝備，2016（09）.

[2]丁娛樂，周建福.KGLF3S勵磁裝置在同步電動機控制中的應用[J].自動化技術與應用，2017（05）.