水轮发电机电气制动系统地设计.
基于PLC控制的水轮机电气制动系统设计研发
基于PLC控制的水轮机电气制动系统设计研发陈超【摘要】水轮机电器制动的方式，一般是用机械形式的制动方式，这种制动方式具有运行安全性高，运行便捷，运用范围广泛的优点，同时能对推力瓦油膜具有保护的作用，机械形式制动的方式，能够针对水轮机进行制动，还可以顶转子，因此机械制动具有双重功效，但是这样的制动方式也具有一定的缺点，比如制动器制动块的磨损现象比较严重。
【期刊名称】《电子制作》【年(卷),期】2015(000)014【总页数】1页(P24-24)【关键词】PLC控制;水轮机;电气制动系统;设计研发【作者】陈超【作者单位】四川省宜宾市丝丽雅集团 644002【正文语种】中文通过对水轮机电气制动系统的的工作原理以及运行方式的概括，分析制动系统的设计研发，为了保证电气制动系统的可靠性，就要在PLC的基础上以及控制回路的基础上采取有效的措施，通过对电气制动系统的改造，实现电气制动系统的运行可靠性。
水轮机发电机组的制动方式主要是通过机械形式，虽然通过机械形式具有很大的优点，但机械形式的制动方式也存在一定的缺点。
制动器制动块磨损严重，制动中产生的粉末进入转子磁轭以及定子铁心的通风口，长年累月的积累就会减少通风口的通风面积，从而影响制动系统的制冷效果，导致定子升温，粉末回四处弥漫，阻碍散热，从而增加了检修人员的工作量，在电气制动的过程中，制动的表面温度也会急剧升高，从而出现龟裂。
由于机械形式的制动方式具有一定的缺点，目前普遍运用的是电气制动的停机技术。
电制动具有较大的制动力，停机的时间较短，不会对环境造成污染，同时制度投入的转速不受限制。
采用电制动在水轮发电机组系统接线上具有一定的局限性，而且当机组内部出现故障的时候，电制动就不能投入运用。
2.1 电气制动系统的原理当水轮机发电组与系统解列后，发电机会出现灭磁现象，机组在转子风阻力矩以及轴承摩擦力矩的作用下，转速降低，在达到一定的数值以后，发电机定子绕组的制动短路开关短接，重新给机组的转子绕组恒定的励磁电流，这样定子线圈就会产生强大的电流，根据电枢反应的原理，直轴分量体现的方式为去磁和加磁，方向与原来的转速方向是相反的，量值为：Tet=I2F×Xd2RS/（R2+S2X2d）。
水轮发电机结构及工作原理介绍
– 托盘
• 托盘的作用是减小轴瓦的变形。另外，托盘的轴向 柔度在运行中有一定的均衡负荷作用。 • 其材质应选用能承受较大弯曲应力的高强度材料。
– 绝缘垫
• 通常在轴承座下面或推力头与镜板结合面之间装设 绝缘垫，切断轴电流回路，保护轴瓦工作面，并起 到绝缘和调整轴线的双重作用。
– 油的循环冷却
• 轴承的油循环冷却方式有内循环和外循环两种。 • 中小型水轮发电机轴承的油循环冷却方式一般为内 循环。
• 绕组
– 三相绕组由绝缘导线绕制而成，均匀地分布 于铁芯内圆齿槽中。 – 三相绕组接成Y形，它的作用是当转子磁极旋 转时，定子绕组切割磁力线而感应出电势。
定子叠片加固
• 水轮发电机的转子是转换能量和传递转矩的 主要部件，一般由主轴、转子支架、磁轭、 磁极等部件组成。
立轴水轮发电机转子结构
转
•
通风系统 机组运行时，发电机绕组以及铁芯将产生大量的热量，为了使绕组和铁芯的温 度不至于过高而引起绕组绝缘损坏，发电机必须设置通风冷却装置。 • 一个良好通风系统应具备的基本要求 水轮发电机运行实际产生的风量应达到设计值并略有余量。 各部位（特别是定子的有效段）的冷却风量应合理分配，各部位温度分布均匀。 风路简单，损耗较低。 结构简单、加工容易、运行稳定。 有时还能满足水电厂厂房结构以及利用发电机的热风供厂房冬季取暖。 • 通风元件 压力元件：转子磁极、磁轭、风扇。其中磁极、磁轭是主要的压力元件，在整 个通风系统中占80%~90%的作用。 阻力元件：定子。在整个通风系统中，定子风阻占整个风阻的70%
起动试运行的内容和程序 ：
1. 机组起动试运行的工作范围很广，要进行从水工建筑物 到机电设备的全面检查。一般说来包括试验检查和试运行 两大部分，而且以试验检查为主。 2. 起动试运行程序： （1）水轮发电机组试运行前的检查 （2）机组充水试验 （3）水轮发电机组空载试运行 （4）发电机对主变压器和高压配电装置零起升压试验和电 力系统对主变压器全压冲击合闸试验 （5）水轮发电机组并列及带负荷试验 （6）水轮发电机组甩负荷试验 （7）水轮发电机组连续带负荷试验
电气制动在大源渡水电站的应用探讨
式水轮发 电机组上 由于传统观念等因素 的影响， 一 投 电气制动命令 ， 其控制程序如 图 ２ 所示。 机组 Ｌ Ｕ发出投 电气制动命令 的前提是发电 Ｃ 应用电气制动方式制动的较少。
机 出口开关分位 、 导叶全关 、 机组内部无事故、 转速
降低至 ９ ％／ 。当电气制动条件满足， ５ ｒ ｅ 即收到投电 气制动命令，在机端电压 小于 ５ 倍 的发电机额 ％
定 电压 时 ， 将顺序闭锁发 电机保护 ， 闭合发 电机
定 子三 相短 路开 关 Ｒ Ｓ 直 流开关 Ｑ ２在 电气 制 动 Ｅ、 Ｆ，
过程中， 任何一步不满足电气制动条件 ， 即当短路开
关 Ｒ Ｓ 直 流开 关 Ｑ ２之一 合 不 上 ， 电 气 制 动 时 Ｅ、 Ｆ ， 或
间过长 ， 即机组转速由 ９ ％ 降至 ｌ ｅ ５ ｅ ％ 时间超过 ６ 电气制动正常投入时应为 １０ 左右 ）或装置 ０（ Ｓ ２ Ｓ ， 本身故障时，Ｌ Ｐ Ｃ将向机组 Ｌ Ｕ发 出电气制动失败 Ｃ
第３ ３卷 第 ２ 期
２１ ０ ０年 ４月
水 电 站 机
电 技 术
Ｖ １ ３Ｎ ． ０． ｏ ３ ２
Ａ ｒ００ ｐ． １ ２
Ｍｅ ｈ ｎ ｃｌ＆ Ｅ ｅ ｔ ｃ ｅ ｈ ｉｕ ｆ ｄ ｏ ｏ ｅ ｔｔ ｎ ｃ ａ ｉａ ｌ ｃｒ ａ Ｔ ｃ ｎ ｑ ｅｏ ｉｌ Ｈｙ ｒｐ ｗ ｒ ａｉ Ｓ ｏ
收稿 日期 ：０ ０ ０ ３ ２１— 卜 ０
２ 大源渡水 电站 电气 制动系统 结构
大源渡水电站采用奥地利伊林公司生产 的电气
制 动装置 。该装 置 由制 动 电源励磁 变压 器和 定子 三
作者简介 ： 邬海军 （９ ５ ） 男 ， 程师 ， 事 水 电厂运 行维 护管 理 １７ 一 ， 工 从
电气制动技术在水电厂的应用
２ ０ １ ３ 年 第２ ９ 期ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 科技创新与应用
电气制动技术在水电厂的应用
周 磊
（ 黑龙 江水运建设发展有限公 司， 黑龙 江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ０ ０ ）
摘 要： 文章介绍 了电气制动的工作原理 ， 分析电气制动的一般 性结论和对机组保护的影响， 阐述 某电厂 ＃ ５ 机组 电气制动的设 计 和 计 算 以及 电气制 动 试验 数 据 。
关键词： 水 电厂 ； 水 轮发 电机 ； 电气制 动 ； 自动 化
前言 五 号 机组 是 一种 单 机容 量 在 一 百 毫瓦 的设施 ， 其 中安 装 了以 往 水 轮 发 电设 施 中安装 上 电制 动停 机 设 施 ， 根 本 宗 旨就 是 为 了防 的机械形式制动设备 ，因为电站在运行体系中还有调峰的工作 ， 开 止 发 电 机 制 动 设施 中 出 现环 龟 裂 、 制动 设 施 出现 损 害 、 确 保设 施 完 关设备次数 比较多 ， 所以使用电气形式的制动设施作为平时的停机 善， 还 有 因 为停 机 时 风 闸 闸板 出 现磨 损 损 耗 以及 转 子 、 定 子线 圈 受 设备是很合适 的， 并且这 台机组是使 用电脑进行掌控的 ， 没有值班 污， 导致绝缘性质变差还有通风位 置阻塞 ， 能够延迟 维修 养护的时 人员 ， 值守的人员也很少 ， 因此一定要提升机组制动的智能化水 准。 间 以及 清 理 打 扫 的工作 内容 。 某 电 厂五 号 机组 单 台 的机 器 １ ０ ０ Ｍ Ｗ， ４ ． １对 于 容量 规 模 比较 大型 或 者 中性 的 机 组 ， 定 子 制 动使 用 的 和厂房的掌控室相隔两千米 ，使用 电脑监督掌控体系进行掌控 ， 能 电流是设定 电流的一倍到一点二倍之 间， 太小的电流会使制动的时 够促进 电气制动设施的发展 。 少人进行或者无人进行值班 。对于五 间延 长 ， 太大 的 电流 制 动 时 间 又会 太 快 ， 对 发 电设 备 会 产 生 不 良 的 号机组停机制动在实际工作中的使用情况以及相应的实验 ， 获得了 影响 。策划中特地把发 电设施的定子制 动使用 的电流掌控在 ０ ． ８ — 有力 的经 验 。 １ ． ２ Ｉ ｅ 之间， 同时 经 过调 节 制动 变 压设 施 抽 头来 完 成可 调 。通 过实 验 １电气 制 动 的概 述 的方 式最 后 明确 定 子 制动 使 用 的 电流 流量 范 围 。 我 们 在 以 往 中使 用 的 由水 轮 机 驱 动 的 发 电机 设 施 大 多 是 使 用 ４ ． ２对大中容量的机组 ， 采 用 电气 、 机 械 混 合 制 动 是 一 种 较 理 机 械 减 速停 止 ， 具 有 的 优点 是 ： 运转稳定 ， 操 作便 利 ， 适 用 范 围广 ， 如 想 的 制动 方 式 。 一 般在 电气 制动 投 入成 功 后 ， 当 转速 降 至 ２ ０ ％～ ２ ５ ％ 果 是 用 气压 或 者 油 压进 行 掌控 的使 用 资 源少 ， 在 减 速 停 止 时会 对 推 Ｎ ｅ 时 ，再投入机械制动 ，如果推力轴承润滑性较好 ，转速可降至 力 轴 承 的 油膜 起 到保 护 的用途 。它 不仅 是 制 动 设 施还 能够 顶 转 子 ， １ ５ ％一 ２ ０ ％Ｎ ｅ ， 再 投 入 机 械 制 动 。 由于 某 电 厂 ＃ ５机 组原 具 有 机 械 制 所 以有两重身份。为了能够制伏机械制动 中存在的不足 ， 在某 电厂 动系统 ， 故采用混合制动方式。 中五号机组进行实验 ， 装置 电气制动设施 ， 不过现在依 旧留存着机 ５某电厂 机电气制动试验数据 械制动的设施 ， 开展混合减速停止 的活动。 ５ ． １发电机空转至额定转速的情况下停机 ， 采用气制动停机。 ２ 电气 制 动 的工 作原 理 ５ ． ２制动 变压 器抽 头放在第 ２档 ，二次 电压为 ｕ ａ ｂ ＝ Ｕ ｂ ｃ ＝ ｕ ａ ｃ ： 在水 轮发 电设备和体系之间切断联系 ， 相互独立之后 ， 导水设 ７ ０ ｖ ， 发 电机短路 电流 Ｉ Ｆ ＝ ３ ８ ５ ０ Ａ 。 此次试验在 １ ０ ％Ｎ ｅ 时投入气制动 ， 备关闭 ， 发 动设备 中降低励磁 回路中的电流 ， 设备中的水 轮产生阻 采用混合制动 。 力、 转 子 风 产 生 阻力 还 有轴 承 进 行 摩 擦产 生 阻力 一 起 作 用 下 ， 运 转 ５ ． ３制动变压器抽头放在第 ３档， 二次 电压为 ８ ０ Ｖ， 记录转子电 速度 慢 慢 的减慢 ， 在转 动 速 度 降低 到 原 转动 速 度 的百 分之 四十 到 百 压 ＝ ８ ６ Ｖ， 转子 电流 ＝ ５ ９ ５ Ａ， 发 电 机定 子 电流 ＝ ４ ５ ０ ０ Ａ， 本次 采 用 纯 电气 分 之六 十 之 间 ，关 闭 发 电设 施 定子 绕 组 出线 位置 的减 速 短 路 开关 ， 制动 。 然后 为 转 子绕 组 添 加 恒定 励 磁 电 流 ， 按 照交 流 发 电设 施 中 电枢 反应 ５ ． ４ 通过 监 控 上位 机 历史 数 据库 记 录 ， 对＃ ５ 机 改 造 前后 停机 时 磁场的理论 ， 其 直 轴 分 量 只 有 加 磁 以及 去 磁 这 两 种 表 现 形 式 ， 没有 间 比较 ： ｆ 制 动变 压 器 抽 头放 在 第 ２ 档 ，二 次 电压 为 Ｕ ａ ｂ ＝ Ｕ ｂ ｃ ＝ Ｕ ａ ｃ ＝ 有 功转 矩 的模 式 。并 且 电枢 中交 轴 只 有一 种 表 现 形 式 就 是 有 功 转 ７ ２ Ｖ， 制动 电流约 ４ １ ０ ０ Ａ ） 改造前 由于采用气制动方式 ， ２ ５ ％Ｎ ｅ 时气 矩， 且 和原 来 的转 动 方 位相 异 。 电气 方式 减 速 停 止转 动 的模 式 能够 制 动 加 闸 ， 停 机 解 列 至零 转 速 时 间是 ６分 ２ ７ 秒， 而改 造 后 采用 混 合 使机组因为惯性扭矩来抵达停止转动的需要。 在使用电气模式减速 制 动 方 式 ， ６ ０ ％Ｎ ｅ电气 制 动 ， １ ０ ％Ｎ ｅ 再 气 制 动 加 闸 ，停 机解 列 至 零 停止转动 时 ， 因为转子绕组 中添加 的是恒励 ， 所 以伴 随着转动速度 转速时间是 ４ 分４ ０秒。 在几乎差不多 的水 头下停机制动 ， 改造后 的 的下 降 ， 发 电设施的感应情 况和直轴 电抗都在慢慢的下降 ， 这种情 时间 比改 造 前少 了 １ 分４ ７秒 。 可 见改 造后 的制 动效 果 还是 明显 的 。 况下 ， 发 电设施 的定 子 减速 电流 不变 ， 但 是 速度 会 慢 慢 降低 。 ６结束语 ３ 电气 制 动 的一 般 性 结论 和 对机 组 保 护 的影 响 这 次 的 改革 以及有 关 的 实验 都 是 很成 功 的 ， 电气 形 式 的制 动 设 ３ ． １采 用 定 子三 相 直 接 短 路 ， 转 子 励 磁 方 式 较 为 适用 。制 动 投 备运动稳固可信 ，能够很好 的使发电设备从高速改变到低速度 ， 对 入转速可在额定转速 ４ ０ ％一 ６ ０ ％Ｎ ｅ内选取 。 对于定子制动电流 Ｉ Ｆ一 推力轴承的磨损降低 ，同时还能在很大程度上促进智 能化水准 ， 同 般 可 取发 电机 定 子额 定 电 流 Ｉ ｅ 的 １ ． ０ — １ ． ２ 倍 。对 于 导 叶漏 水量 较 大 时还能够降低平时的检查维修养护的工作。 的常规水轮发 电机机组 ， 要求缩短低转速区的运行 时间 ， 采用增大 ６ ． １伴随着定子制动使用的电流量加多 ， 电气形式 的制动力矩 定 子 制动 电流 的 制动 方 式 效果 较好 。 就会有很强的效果出现 。针对漏水情况少 ， 轴承润滑功能好 的普通 ３ ． ２ 针 对离 心 泵 的转 动 装 置漏 水 量 不 多 ， 轴 承功 能 良好 的 普 通 的由水轮驱动带动发 电的设施 ， 发 电设备中定子制动多使用 的电流 使用的由水轮机驱动 的发电设施 ， 电气方式 的减速停止转动 的投人 最好在 Ｏ ． ８ Ｉ ｅ 一 １ ． ０ Ｉ ｅ 之间 ， 这差不多就能够符合停机所使用 的时间以 数据 大多 是 ５ ０ ％Ｎ ｅ 还有 限定 的 电流 Ｉ ｅ 比较 适 合 。 及制动所使用的时间。 ３ ． ３ 使 用 电 气 以及 机 械 共 同对 设 备 进 行 制 动 是 很 理 想 的 一 种 ６ ． ２ 如 果 是漏 水 情 况 多 ， 轴 承 润 滑功 能很 好 的普 通 由水 轮 驱 动 制动模式 ， 为 了促 进 轴 承 的 润 滑 功 能 ， 转 动 速 度 能 够 降 到转 速 可 降 带 动发 电 的设 备 ， 可 以调 整 制 动 变 压设 备 中 的抽 头 ， 加 大发 电设 备 至１ ５ ％一 ２ Ｏ ％Ｎ ｅ ， 然 后 再投 入 机 械方 式 制动 。 中定 子 制动 所 使用 的电 流量 ， 能 够 减 少低 转 动 速度 的地 方 转 动 的 时 ３ ． ４ 给差动保护产生的作用 ： 对 于五号机组来讲 ， 在 电气 模 式 间抑或使用 电气制动和机械制动联合的形式 ， 当低转动速度在 １ ０ ％ 制动 的情况下会在 回路电流中产生差电流 ， 致使差动保护工作出现 Ｎ ｅ 一 １ ５ ％Ｎ ｅ中时 ， 很适合再次使用机械制动。 失误 ， 所 以， 在 策划过程 中， 要想 到对差动保护产生的作用 ， 以便 能 ６ ＿ ３ 保 障措 施 ： 由于 ｝ ｝ ５机是 远 离 中控 室 ， 并 且 是无 人值 班 ， 关 门 够关闭保护行为 出口。 ． 运行机组 ， 采用计算机监控控制。我们在机组 Ｐ Ｌ Ｃ开机条件程序 中
水轮机电气制动的制动力矩控制的研究
ＡＢＳ ＴＲＡＣＴ ： ｈ ｓ ａ ｅ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｔ ｅ ｐ ｉ ｃｐ ｅ ｏ ｌｃｒｃ Ｔｉ ｐ ｐ ｒ ｉ ｔ ｕ ｅ ｈ ｒ ｉ ｌ ｆ ｅ ｅ ｔ ｏ ｎ ｉ ｂ ａ ｉ ｇ ｆｒ ｗ ｔ ｒ ｔ ｒ ｉ ｅ ｇ ｎ ｒ ｔｒ ｌｒｆ ｄ ｔ ｅ ｎ ｃ ｓ ｉ ｆ ｒ ｋ ｎ ｏ ａ ｅ ｕ ｂ ｎ ｅ ｅ ａｏ ，ｃａ ｉ ｅ ｈ ｅ ｅ ｓｔ ｏ ｉ ｙ ｅｅ ｔｉ ｂ ａ ｉ ｇ ｍｏ ｎ ｏ ｔ ｌ ｎ ， ｎ ｌｚ ｄ ｔ ｅ ｔ ｅ ｒ ｆ ｔ ｅ ｌｃ ｒ ｒ ｋ ｎ ｍｅ ｔｃ ｎ ｒ ｌ ｇ ａ ａｙ ｅ ｈ ｈ ｏ ｙ ｏ ｈ ｃ ｏｉ ｅｅ ｔｉ ｂ ａ ｉ ｇ ｍｏ ｎ ｃ ｎ ｒｌｉｇ， ｎ ｓ ｇ ｅ ｔｄ ｔ ｅ ｌｃ ｒ ｒ ｋｎ ｃ ｍｅ ｔ ｏｔ ｌ ｏ ｎ ａｄ ｕ ｇ ｓｅ ｈ
中 ， 由于发 电机这 时 由于惯 性 还有 一 定 的转 速 ， 所
式 中 ， 为 安全 系 统 ， 水 轮发 电机 组 的 主轴 系统 在 Ｋ 在
设 计 上通 常取 ２ 。 ． ５
由同步 电机 理 论 可知 ， 轮 发 电机 组 主轴 传 递 水
的扭 力矩 可按 下式计 算 【 ３ ＿
第 ２卷 第 １ ８ 期
２ １年 １ ０２ 月
电网与清洁能源
Ｐｏ ｒＳｙ ｔ ｗｅ ｓｅｍ ｎ ｅ ｎ Ｅｎ ｒ ｙ ａ ｄ Ｃｌ ａ ｅ ｇ
Ｖｏ － Ｎｏ １ １２８ ． ３ １ （０ ２ ０ — ０ ４ ０ １７ — ８ ４ ２ １ ）１ ０ ８ — ３
机组制动系统中电气制动技术的应用分析
在电气制动开关的投入和退出方面， 必须与灭磁 开关的投入和退 出有严格的逻辑关 系， 否则将会导致 定子三相瞬间断路或带 负荷 拉隔 离开关 等严重 事故
的发生。
３ ３ 短 路 制 动 开 关 的 选 择 ．
电气制动一般可在机组额 定转速 的 ６ ％以下 投 ０ 入， 由微机监控 系统 向励磁 系统发 出 电气 制动命令 ， 由励磁系统调节柜 的专 用可编程 控制器 （ Ｌ ）完成 ＰＣ 具体的 电气制动流程控制 。在 电气制动过程 中， 励磁 系统处于恒电流 手动方 式运行 ， 控制励磁系统 向转子 绕组输 出恒定 的励 磁 电流 。励磁 电流 的给定 可通过 人机界面设定， 也可通过 Ａ Ｄ转换实现数 字给定， ／ 实 现调整方 便、 程最优 的 目的。 过
７ 辞 各砷制动力丢 与水轮发电机组转速的关 糸 ． ｆ
会进一步增加， 其最大值一般是出现在机组将停止转 动前的瞬间。 根据电气制动的以上特 点， 了获得最大 的制动 为 力矩， 应充分利用发 电机定子 的容量 ， 使定子 短路 电 流约等于额定 定子 电流 ， 而要 获得额 定定子 电流， 根 据发 电机的短路特性 ， 励磁电流应达到发 电机空载额
定励磁 电流。
２ ７ 电 气制 动 的投 退 要 求 ．
罗昌文 ， 绍军 ， 羊 周小 泉 ： 组制 动 系统 中电 气制动技 术 的应 用分析 机 表２ 电 气制动方式的比较
３ ２ 电 气制 动 控 制 回路 的设 计 ．
・３ ５・
电气制动控制 回路的设 计是否科学合理， 将会对 电气制动过程是否可靠产生严重影响， 因此必须考虑 到要有足够的约束条件和闭锁措施。 对于 电气制动的投入约束条件 ： 机组的停机命令 给 出后断路器在跳 闸位置 ， 机组 无 电气故 障， 机端 电 压小 于 或等 于 １ ９ Ｕ ， 组转 速 小 于 或等 于 ５ ％ ０６ ｎ 机 ０ Ｎｅ导 叶在全 关位置 ， 。 灭磁 开关 在 断开位 置等 条件 。 另外还可 以在相关条 件满足的情况下， 对发 电机组是 否解列 、 机组停机命 令等条件 进行单 独判断来进一步
水轮发电机电气制动技术导则
水轮发电机电气制动技术导则导言：水轮发电机电气制动技术是水力发电系统中重要的一环，它能够确保水轮发电机在运行中的安全和稳定。
本文将从水轮发电机电气制动技术的原理、应用和发展趋势等方面进行阐述，以期为相关领域的从业人员提供一些参考和指导。
一、原理水轮发电机电气制动技术是通过电气方法对水轮发电机进行制动，使其在停机或紧急情况下迅速停止运转。
其原理主要包括电磁制动、电阻制动和电流反馈制动等几种形式。
其中，电磁制动是通过施加电磁力矩使发电机停转，电阻制动是通过调节外接电阻使电机减速停转，电流反馈制动则是通过改变电机的励磁电流来实现制动。
二、应用水轮发电机电气制动技术广泛应用于水力发电站、水泵站和水轮机等领域。
在水力发电站中，电气制动技术能够有效地控制水轮发电机的启停和运行状态，提高发电效率和运行安全性。
在水泵站中，电气制动技术能够保护水轮机和水泵设备，并确保其正常运行。
此外，水轮发电机电气制动技术还被应用于其他水力设备中，如水轮机、水泵等。
三、发展趋势随着科技的不断发展，水轮发电机电气制动技术也在不断演进。
未来的发展趋势主要体现在以下几个方面：1. 自动化控制：水轮发电机电气制动技术将更加智能化和自动化，实现对发电机的自动监测和控制，提高运行的安全性和可靠性。
2. 节能环保：发展绿色环保的制动技术，减少能源的消耗和环境的污染，提高系统的能效和可持续发展能力。
3. 高性能材料应用：采用新型高性能材料，提高制动器的耐磨损性和耐高温性能，延长设备的使用寿命。
4. 故障预警与维护：引入先进的故障诊断技术和维护管理系统，实现对水轮发电机电气制动系统的故障预警和及时维护，提高设备的可靠性和可用性。
结语：水轮发电机电气制动技术是水力发电系统中不可或缺的一部分，它对于保证水轮发电机的安全运行具有重要意义。
本文从原理、应用和发展趋势等方面对水轮发电机电气制动技术进行了阐述。
随着技术的不断进步，相信这一技术将在未来发展中发挥更加重要的作用，为水力发电系统的安全和可靠运行提供更好的保障。
水轮发电机组控制系统设计5篇(水轮发电机主保护配置方案设计论文)
水轮发电机组控制系统设计5篇水轮发电机主保护配置方案设计论文水轮发电机组控制系统设计摘要：水力发电的实现离不开一种重要装备――水轮发电机组，因此，安装水轮发电机组在水力发电工程中具有非常重要的作用。
在水轮发电机组的安装过程中，要根据相关的安装实例、经验和设备安装使用说明书，主要进行动态控制，还要跟踪关键部位、重要工序的安装。
安装完成后要进行必要的检修，以确保机组的正常运行。
关键词发电机水轮发电机控制系统设计机电水轮发电机组控制系统设计:水轮发电机主保护配置方案设计论文1引出两个中性点情况下的主保护方案1.1分支组合方式的选择根据柘溪发电站的4个并联分支的基本情况，本文主要考虑的是12-34、13-24以及14-23这三种分支的组合形式。
1.2横差保护分析在仿真实验的过程中，我们对各种分支情况下的零序横差、裂相横差以及这两种横差保护相互联合作用时候的保护效果进行了统计整理，在实验的过程中，将零序横差的保护选择为0.04IN，并将其作为动作门槛，裂相横差的保护采用比率的制动特性，，差动的门槛选择为0.2IN，斜率为0.3。
根据我们对零序横差以及裂相横差的保护可动作的故障数统计结果分析，我们可以看出柘溪的横差保护具有如下特点：a.两种横差保护对同相异分支的故障动作的反映灵敏度均不高，个别的分支的动作数目可以达到18种，这主要是由于同相异分支短路的匝差太小，大部分不超过1匝所造成的。
b.同相异分支的短路故障的保护效果显示相隔的分支组合要强于其他的组合情况，而这主要是因为同相异分支的短路现象只能够发生在相邻的分支之间，比如第二分支只能够与第一或者是第三分支发生同相异分支形式的短路故障，所以采用分支相隔的组合方式具有比相邻分支组合更强的保护效果。
c.无论是零序的横差还是裂相的横差对于异相的短路故障均具有较高的反映灵敏度，这也是因为同相同分支之间的短路匝差比较小的缘故。
所以柘溪水力发电站在今后的发展过程中需要不断的加强对同相同分支以及同相异分支的短路故障的保护力度。
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水轮发电机的电气制动系统的设计
水轮发电机的电气制动系统的设计
兰州康诚控制系统工程有限公司
随着工业的进一步的发展，PLC 越来越广泛的应用于各行各业的工业控制。
从最初的数字量控制，模拟量控制到特殊功能控制以及以太网控制。
它通过用户存储的应用程序来控制工艺过程。
具有可靠性高、稳定性高、实时处理能力强、环境适应性、使用方便、维护简单。
鉴于PLC 在控制系统中的优越性，刘家峡水电厂电制动采用FX 2N -128MR 控制。
一、工艺过程
一般水轮发电机的制动系统采用气刹或采用油刹，设置专门供刹车用的低压供气系统，这在经济上是不合算的，且增加了维护工作量，而采用油刹则需设置制动油泵，且排油不便也不好操作。
一些小水电站采用木棒橇刹，虽能解决问题，但劳动强度大又不安全。
现在大都采用电制动或电制动和机械制动混合的方式。
电气制动采用定子绕组三相对称短路，转子加励磁使定子绕组有等于最大容量运行工况时电流值的制动电流流过，产生电制动力矩，实现电气制动。
发电机制动开关装置作为电气制动系统中的主要设备之一，其功能为用于发电机定子绕组三相对称短路，应具有大容量、能高速合闸、三相联动操作等技术性能。
刘家峡水电厂发电机的正常停机制动可采用电气制动，一旦电制动失败，就自动转入气制动, 确保水轮发电机制动的万无一失。
在发电机转速降至80% 额定转速时投入电气制动装置。
二、电气控制
每台发电机制动开关装置均配置控制柜，柜中包括所需的全部机械和电气控制部件，实现对制动开关装置的远方和现地操作，接收和执行监控系统发出的分、合闸指令并与高压侧单元断路器、励磁和调速系统等实现电气联锁。
在该系统中，灵活的应用了PLC 内部强大的时间继电器功能，控制精确。
对于PLC 本身来说，平均无故障时间很长；再者程序编制逻辑清晰、程序短少，这样决定了PLC 的扫描周期很短，工作速度很快，不会出现漏动作、误动作，很成功的应用于电制动的控制。
三、结束语
刘家峡水电厂电气制动自2003 年年初投入使用，一年上一套电制动，现在已上了三套，每套运行正常，深得客户的信赖与好评。