顺义燃气轮机组励磁系统设计与应用

2024-09-09 15:44:27

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燃气轮机组启动时，一般把发电机作为同步电动机运行，静止变频器通过改变电源频率改变定子旋转磁场速度，并通过控制励磁系统调整施加于转子上的磁通，共同作用实现对同步电动机转速的调节。

本文以某电厂3*200MW燃气轮机组为依托，阐述了燃气轮机励磁系统的设计与应用。此电厂配置两台静止变频器控制三台燃气轮机组的启动，因此每套励磁系统需要与两台静止变频器进行通讯，且需要相互闭锁，在硬件及软件方面与常规励磁系统相比，有着其特殊配置。

励磁控制器

燃气轮机是国家能源安全和国防安全的重要保障，励磁控制器是调整能源结构、实现能源清洁高效利用、践行节能减排的重要基石。近年来随着我国不断加大对天然气等清洁能源的利用以及电力调峰的需要，一批燃气-蒸汽联合循环的热电联产机组相继在各地投入建设。热电联产是既产电又产热的先进能源利用形式，具有降低能源消耗、提升供热效率、提高空气质量、改善城市形象等优点。

空气被高度压缩是燃气轮机良好工作的前提条件之一，一台燃机大约有三分之二的功率用来驱动压气机工作。因此，为了使燃气轮机能够开始工作，一定要有其他的动力先使压气机开始工作。当涡轮产生足够压缩比的气体，进入燃烧室的天然气开始燃烧，燃气轮机就可以自己维持旋转，即在此速度下，机组可以产生使自己不断升速的功率了。这就是燃气轮机组的启动过程。

燃气轮机组的启动方式有柴油机启动方式、蒸汽轮机启动方式、SFC启动方式三种。SFC启动方式的基本原理就是使发电机作为同步电机运行，并利用同步电机的调速控制原理，从而达到启动的目的。

首先通过外加（变频）电源让它将燃气轮机组升速，在燃气轮机开始自己作功后再退出电动机运行状态，然后又作为发电机并网发电，这种启动方式目前越来越多地被采用。发电机作为同步电动机运行，zui有效的方法是通过调节电源频率来实现对转速的调节，静止变频器就是为此设计的能够提供可调频率的电源装置，同时还必须有励磁系统的配合。