MARK VI控制系统简介

奋斗

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大西北

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zhangjih

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zhangjih

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lngzwt

<><B>作者&nbsp; 叶立军&nbsp; 镇海发电有限责任公司 </B></P>
<><B>摘要</B>：本文主要介绍了GE公司LS2100变频器的特点，接线；通过静态变频器LS2100作为9F燃机的启动装置，利用发电机作为同步电动机，将燃机从盘车转速升至点火转速，并一直到燃机达到自持转速的过程的实际应用；以及碰到的问题。</P>
<>关键词：LCI、LS2100；EX2100；变频启动 </P>
<P>&nbsp;</P>
<P>3．燃机启动过程&nbsp;</P>
<P>9F燃气轮机发电机组在起动初期处于盘车转速，在LS2100满足起动条件情况下，当Mark VI燃气轮机控制系统接到启动命令后，进入程控启动程序。LS2100在发出15秒的警告声后启动，其输出闸刀89MD及发电机静态起动进线闸刀89SS合上，发电机中性点闸刀89ND断开，同时Mark VI利用L4EX_STR_CMD命令启动EX2100，使EX2100处于静态启动（L4EXSS）控制模式下并使磁励控制切至手动。此时，LS2100连接到发电机定子，并且通过调节EX2100的励磁电压输出，来承担转子电压基准的控制，将发电机当作同步电机使用。</P>
<P>整个启动过程(略)</P>
<P>典型的燃气轮机扭距（TORQUE）－速度(SPEED)曲线如下图。该图显示了燃机扭距（United torque）、燃机点火成功本身输出的扭距（Fired torque）和静态变频装置输出扭距（Motor torque）随转速变化的典型趋势（略）&nbsp; </P>
<P>下图（略）显示了一个典型的发电机启动电压曲线。在启动期间，通过控制EX2100来控制发电机转子电流，从而控制发电机出口电压。启动初期，由于转速较低，静态变频装置输出的频率也较低，而发电机定子磁通与电压/频率之比成正比，控制电压的主要目的就是为了防止发电机定子磁通不超过允许值。在转速从0增加到18Hz（对7F透平应用）时，静态启动器输出电压从0线性增加到它的额定值4160VAC，假设发电机volts/hertz(磁通)恒定。在18Hz以上，静态启动器输出电压保持恒定，电压/频率之比随着速度的上升反而减小。 </P>
<P>&nbsp;LS2100在停止运行后，连接LS2100隔离变压器的原边到系统6KV母线的断路器52SS可以根据实际情况的不同，选择继续保持合位置或断开。从国内几家燃机电厂来看，一般还是由Mark VI燃气轮机控制系统控制，在发出启动命令后自动合上(Lss_pwr)，在启动完成后自动断开,具体要看各厂的实际情况。&nbsp;</P>
<P>4．LS2100配置方式&nbsp;</P>
<P>LS2100根据燃机台数的不同，可以选择不同的配置方式，以提高启动可靠性，并达到最优化的成本。下面是部分举例说明。</P>
<P>一台燃机单独配备LS2100。这种接线方式简单，但无法提供备用的启动装置，对频繁启停的燃机而言，一旦变频器检修，将使燃机无法启动，所以在多台燃机的电厂内，一般很少采用。</P>
<P>一台LS2100用于多台燃机。在这种启动系统配置中，一台静态启动装置负责启动两，三或四台透平－发电机组，利用闸刀进行切换，操作员可以在HMI的屏幕上选择要启动的透平－发电机组。该启动系统配置只比一对一系统稍微复杂一点点，它提供了在多台透平－发电机组之间共享一台静态启动器的经济性，但可靠性较差。</P>
<P>两台LS2100用于多台燃机。在这种启动系统配置中，两台静态启动装置可以负责启动两台或多台燃机－发电机组。半山电厂燃机就是采用二台LS2100控制三台9F燃机的启动，而包括我公司等国内多家燃机电厂均采用的是二台LS2100控制二台9F燃机的启动，利用闸刀进行切换，操作员可以在HMI的屏幕上选择需要的静态启动装置对应启动的透平－发电机组进行启动。</P>
<P>当然也可以多台静态启动装置负责启动多台燃机方式，但不管采用哪种方式，各厂家的设计中均会考虑其安全性和经济性。</P>
<P>我公司在引进GE公司9F机组时，考虑到在实际启动中，LCI运行时间很短，仅在机组启动初期90%TNH（额定转速）下需要工作，但又要求LCI在机组启动中稳定可靠。为提高利用率，采用了2套LCI系统供2台机组使用的方式。接线如图（略）所示，通过联络开关89TS-1和LCI输出开关89MD-1、89MD-2的互相切换和联锁，每套LCI系统可启动2台机组中的任一台。与1台机组配一套独立的LCI系统相比，系统的冗余使可靠性更加提高，即使一套LCI出现故障，燃气轮机仍然可以启动。这种接线方式的缺点在于当一套LCI出现故障时，最多只能1台机同时启动，2台机组不能同时启动，但燃机的启动很快，1台机启动成功，LCI马上可供另1台机启动，而且一般情况下不会出现LCI一套故障又需要二台燃机同时启动的要求。</P>