前言**篇 水輪發電機組自動控制系統的功能及結構 1 水輪發電機組自動控制系統的功能2 水輪發電機組自動控制系統的結構第二篇 水輪機調節系統及裝置 1 水輪機調節系統 62 水輪機調節裝置 (調速器) 821 水輪機調節裝置 (調速器)的任務、技術要求及結構 8211 調速器的任務 8212 調速器的技術要求8213 調速器的結構922 調速器的調節器及頻率測量9221 調速器的調節器9222 調速器的頻率測量 12前言**篇 水輪發電機組自動控制系統的功能及結構 1 水輪發電機組自動控制系統的功能2 水輪發電機組自動控制系統的結構第二篇 水輪機調節系統及裝置 1 水輪機調節系統 62 水輪機調節裝置 (調速器) 821 水輪機調節裝置 (調速器)的任務、技術要求及結構 8211 調速器的任務 8212 調速器的技術要求8213 調速器的結構922 調速器的調節器及頻率測量9221 調速器的調節器9222 調速器的頻率測量 1223 調速器的液壓系統 13231 調速器的液壓隨動系統 14232 事故停機電磁閥、過速限制器及導葉分段關閉裝置 20233 調速器液壓系統示例 2324 調速器的電源、油壓裝置及轉速信號裝置 25241 調速器的電源 25242 調速系統的油壓裝置 26243 轉速信號裝置及機械液壓過速保護裝置 2825 冗余配置的調速器結構 2926 水輪機調節系統的靜態和動態調節特性 34261 調節系統的靜態特性及永態差值系數 34262 調節系統的動態特性 3727 調速器控制方式及其切換 3728 調速器的調節模式及其投切 39281 調速器的調節模式 39282 調速器調節模式的投切 4329 調速器故障檢測及處理 44210 調速器控制操作及運行監視的接口界面45211 開機、停機等工況轉換過程調速器的控制操作 472111 調速器的開機控制操作472112 調速器的正常停機控制操作 482113 動作事故停機電磁閥停機時調速器的控制操作 482114 動作過速限制器停機時調速器的控制操作 48212 調速器的外部接口接線及產品參數 492121 調速器的外部接口接線 492122 調速器產品參數 513 水輪機調節系統的數學模型及傳遞函數 5331 調速器數學模型及傳遞函數 53311 調節器的數學模型及傳遞函數 53312 液壓隨動系統的數學模型及傳遞函數 5532 水輪機及其引水系統的數學模型及傳遞函數 57321 水輪機的轉矩方程 57322 水輪機的流量方程及壓力引水系統環節的傳遞函數 58323 水輪機的傳遞系數 59324 水輪機及其引水系統環節的傳遞函數 6033 發電機和電力系統的數學模型及傳遞函數 61331 發電機的轉矩平衡方程 62332 離網運行的發電機及單機帶負荷的電力系統環節的數學模型及傳遞函數 70333 機組并列運行的電力系統數學模型及傳遞函數 7134 機組各種運行方式下的水輪機調節系統結構 79341 發電機離網運行時的水輪機調節系統結構 79342 發電機單機帶負荷時的水輪機調節系統結構 80343 機組并列運行時的水輪機調節系統結構 804 水輪機調節系統的性能指標 8441 水輪機調節系統的靜態性能指標 8442 水輪機調節系統的動態性能指標 8443 機組參加電網一次調頻時,水輪機調節系統的性能要求 8544 水輪機調節系統中局部系統或環節的性能指標要求 8645 其他 86??第三篇 水輪發電機勵磁控制系統及裝置 1水輪發電機勵磁系統的任務、 技術要求及結構 8811 勵磁系統的任務 8812 勵磁系統的技術要求 8913 自并勵勵磁方式的特點 91131 強勵電壓特性與電力系統穩定 91132 短路電流特性及發電機的后備保護 92133 發電機的開機起勵 9414 發電機自并勵勵磁系統結構示例 942 勵磁變壓器 9721 勵磁變壓器的技術要求 9722 勵磁變壓器的類型、接線組別、使用條件及溫升限值、額定電壓及容量計算 98221 勵磁變壓器的類型 98222 勵磁變壓器的接線組別 99223 勵磁變壓器的使用條件及溫升限值 99224 勵磁變壓器的額定電壓及容量 10023 勵磁變壓器的電流互感器配置及參數選擇 103231 勵磁變壓器的電流互感器的配置及類別 103232 勵磁變壓器的電流互感器的額定一次電流 104233 電流互感器額定二次電流及額定二次負荷 10824 勵磁變壓器及其輔助設備參數及選擇計算示例 109241 勵磁變壓器及其輔助設備參數示例 109242 勵磁變壓器及電流互感器主要參數的選擇計算示例3 勵磁功率整流器 11531 勵磁功率整流器的技術要求 11532 晶閘管全控橋式整流器工作原理 116321 基本工作原理 116322 三相全控橋整流器輸出電壓的計算 117323 閥電流及整流器交流側電流計算 120324 整流器整流橋 (支路)的并聯及電流均衡 12233 晶閘管參數及選擇計算 122331 晶閘管參數 122332 晶閘管額定電壓的選擇計算 127333 晶閘管額定電流的選擇計算 12834 整流器晶閘管的快速熔斷器保護 131341 快速熔斷器額定電壓的選擇計算 132342 快速熔斷器額定電流的選擇計算 132343 快速熔斷器的額定分斷能力計算 134344 快速熔斷器I2t 的選擇計算 13535 整流器的冷卻方式 137351 自然冷卻方式及熱管冷卻 137352 強迫風冷 138353 水冷卻方式 14136 整流器交、直流側電纜 141361 電纜外護層類型、芯數、絕緣類型及額定電壓的選擇 141362 電纜截面及根數的選擇 14137 勵磁功率整流器參數計算及接線示例 144371 勵磁功率整流器參數示例 144372 勵磁功率整流器主要參數選擇計算 145373 勵磁功率整流器接線 1504 勵磁系統過電壓及保護 15241 勵磁系統過電壓及過電壓保護配置152411 勵磁系統過電壓 152412 勵磁系統過電壓保護的配置 15442 晶閘管及整流器交流側過電壓保護 154421 每橋臂設置的晶閘管關斷過電壓保護 155422 交流側三相式阻容保護 159423 交流側整流橋式阻容保護 161424 集中式阻容過電壓保護 163425 壓敏電阻過電壓保護 16343 整流器直流側過電壓 (轉子過電壓)保護 164431 轉子過電壓保護的接線及工作原理 164432 轉子過電壓保護動作電壓的整定計算 166433 轉子過電壓保護用非線性電阻整組特性的選擇 17043轉子過電壓保護非線性電阻的工作能容量 17144 勵磁系統過電壓保護計算示例 172441 每橋臂設置的晶閘管關斷過電壓保護電容、電阻參數計算 172442 勵磁功率整流器直流側過電壓 (轉子過電壓)保護動作電壓整定值計算 1745 勵磁調節器及勵磁控制 17651 勵磁調節器的功能要求 176511 調節功能 176512 限制器功能 180513 故障檢測與保護 181514 控制操作 181515 其他功能 18152 勵磁調節器結構 18253 勵磁控制方式及數學模型 183531 電壓偏差的比例控制 185532 PID (或PI)控制及勵磁控制系統的動態校正 18654 電力系統穩定器 (PSS) 188541 PSS1A 型電力系統穩定器 189542 PSS2B 型電力系統穩定器 190543 PSS3B 型電力系統穩定器 192544 PSS4B 型電力系統穩定器 1926 發電機的滅磁系統 19461 發電機滅磁系統的要求 19462 自并勵發電機常用的滅磁方式及選擇 197621 直流磁場斷路器及滅磁電阻滅磁方式 197622 交流磁場斷路器及滅磁電阻滅磁方式 206623 直流及交流側均設置磁場斷路器的滅磁方式 211624 自并勵發電機滅磁方式選擇 22163 直流滅磁系統磁場斷路器的選擇計算 221631 直流磁場斷路器的技術要求及參數 221632 直流磁場斷路器的選擇計算 22564 交流滅磁系統磁場斷路器的選擇計算 234641 交流磁場斷路器的技術要求 234642 交流磁場斷路器的參數及其選擇計算 23465 交直流滅磁系統磁場斷路器的選擇計算 240651 磁場斷路器滅磁分斷能力的選擇計算 240652 磁場斷路器的短路分斷能力及其他參數的選擇計算 24166 滅磁過程及滅磁電阻容量的選擇計算 242661 滅磁開始的轉子電流、整流器輸出電壓及勵磁變壓器低壓側電壓計算 242662 滅磁過程轉子電流、電壓變化過程計算 243663 滅磁時間計算 245664 滅磁電阻滅磁過程耗能及容量選擇計算 24667 滅磁電阻*高滅磁電壓及整組性能常數的選擇計算 248671 采用直流磁場斷路器及滅磁電阻的滅磁系統滅磁電阻*高滅磁電壓 248672 交流滅磁系統滅磁電阻*高滅磁電壓 249673 交直流滅磁系統滅磁電阻*高滅磁電壓 250674 非線性滅磁電阻整組性能常數的計算 25168 發電機的逆變滅磁 252681 發電機逆變滅磁過程的計算 252682 逆變滅磁的應用 2537 勵磁系統的操作、 測量及信號 25471 勵磁系統的運行操作 25472 磁場斷路器的操作 25573 發電機的起勵 257731 他勵起勵及殘壓起勵 257732 發電機起勵方式的配置 25874 機組開、停機過程的勵磁系統控制 259741 機組開機過程的勵磁系統控制 259742 機組正常停機過程的勵磁系統控制 260743 機組事故停機時的勵磁系統控制 26075 機組采用電氣制動時的勵磁系統及控制 261751 機組停機采用電氣制動時勵磁系統主回路接線 261752 機組電氣制動時的勵磁系統操作控制 262753 制動變壓器參數計算選擇 26376 勵磁系統的電氣測量、信號及與外部系統的接口 263761 勵磁系統的電氣測量 263762 勵磁系統信號及與外部系統的接口 2658 勵磁系統的電磁兼容 26881 勵磁系統的電磁兼容性要求 26882 與電磁兼容相關的電廠設計 2709 勵磁系統的性能指標 272第四篇 機組的同期、 機械保護及操作監視 1 機組同期系統及裝置 27611 機組同期系統的技術要求 27612 機組同期系統接線 27813 自動準同期裝置、同期儀表及同期檢查裝置 27914 機組同期系統的整定計算 2813 水輪發電機組及其輔助設備、 進水閘控制操作 28831 機組控制操作的一般要求 28832 機組開機并列的控制操作 29133 機組停機的控制操作 295331 機組正常停機的控制操作 295332 機組事故停機的控制操作 29734 機組輔助設備的現地控制及對外接口 302341 機組輔助設備現地控制系統的一般要求 302342 機組輔助設備現地控制系統與 LCU 的接口示例 30335 發電機 (或發電機-變壓器組)斷路器的合/跳控制操作 303351 一般要求 303352 斷路器控制接線圖示例 30436 機組進水閘 (閥)的控制操作 305361 一般要求 305362 進水閘 (閥)控制接線圖示例 3064 機組的測量監視 30941 發電機或發電機-變壓器組的電氣測量 30942 機組的非電量測量監視 3125中控室及機旁對機組的集中監控 31651 中控室及機旁對機組功率、頻率及電壓的調節 316511 調節方式 316512 LCU 對調速器 (勵磁調節器)的調節輸出接口 31852 機組的集中控制和監視 318521 監控內容及方式 318522 監控系統的機組運行監控畫面示例 319附錄A 調速器液壓系統元件圖形符號 321A1 調速器液壓系統常用元件圖形符號 321A2 換向閥圖形符號說明 322附錄B 水輪機調節系統的PID 參數穩定域及電力系統振蕩時水輪機的輸出轉矩 324B1 機組并網于頻率調節模式運行時的PID 參數穩定域計算 324B2 功率調節模式機組的PI參數穩定域計算 329B3 電力系統振蕩時水輪機的輸出轉矩特性 330附錄C 滅磁過程參數及滅磁系統設備選擇計算 333C1 計算的原始參數及條件 333C2 直流磁場斷路器主觸頭額定*大分斷電壓選擇 334C3 滅磁電阻上的*高電壓及滅磁電阻整組性能常數計算C4 滅磁過程、滅磁時間及滅磁電阻耗能計算 337C5 直流磁場斷路器及交流磁場斷路器分斷能力計算 339附錄D 幾種勵磁控制方式下 (電壓偏差、 PSS、 強力調節) 的發電機阻尼轉矩特性 342D1 通過輸電線連接到無窮大系統的同步發電機勵磁控制系統線性模型 342D2 采用電壓偏差比例控制的發電機阻尼轉矩特性 345D3 采用電壓偏差的PID 控制的發電機阻尼轉矩特性 349D4 采用PSS附加信號控制的發電機阻尼轉矩特性 349D5 采用強力調節控制勵磁的發電機阻尼轉矩特性 351附錄E 術語 355參考文獻 365