基于plc控制的水輪機電氣制動系統(tǒng)分析與研究(原稿)

1、 （吉林敦化抽水蓄能有限公司吉林省 133700）摘要：隨著國民經(jīng)濟快速發(fā)展，環(huán)境問題日益嚴峻，各行各業(yè)對于能源需求量逐漸增大，新能源的推廣應用成為未來發(fā)展的主要趨勢。尤其是水力發(fā)電這一清潔能源的發(fā)電方式逐漸加大推廣和應用力度，其中，水輪機組是水力發(fā)電中不可或缺的組成部分，水輪機電氣制動系統(tǒng)運行安全穩(wěn)定，對推力瓦油膜能夠起到良好的保護作用，從而能夠延長電氣制動系統(tǒng)的使用年限，對于水力發(fā)電機組運行具有重要的意義。關鍵詞：PLC；水輪

2、機；電氣制動系統(tǒng)引言水輪發(fā)電是我國重要的發(fā)電形式之一，在經(jīng)濟發(fā)展建設中發(fā)揮了巨大的作用，通過水輪機的應用能夠在電力用電高峰時快速補充電能，緩解用電緊張。但水輪機在使用過程中也存在諸多問題，尤其是在停止的過程中，由于慣性導致機組運行時間相對較短，推力軸容易出現(xiàn)損壞等情況。因此，為了降低故障情況的發(fā)生，在水輪機運行過程中，通常會采取電氣制動系統(tǒng)的運用，通過PLC 進行邏輯控制，能夠確保每個操作步驟都能夠有嚴密的邏輯互鎖線，防止出現(xiàn)故障。一、

3、電氣制動概述水輪發(fā)電機組的傳統(tǒng)制動方式一般采用機械制動，其優(yōu)點是：運行可靠，線圈便產(chǎn)生一強大的短路電流（一般將此電流控制在額定值左右） 。依據(jù)同步發(fā)電機的電樞反應原理，電樞反應的直軸分量僅體現(xiàn)為加磁或去磁，不反應有功轉矩，而電樞反應的交軸分量則體現(xiàn)為一個有功轉矩，其方向與原有速度方向相反，其量值為：式中，Tet 為電氣制動轉矩；IF 為發(fā)電機電氣制動短路電流；Xd 為發(fā)電機同步電抗；R 為發(fā)電機定子繞組電阻；S 為轉速比。在電氣制動過程

4、中，由于給轉子繞組加的是恒定勵磁電流，所以隨著轉速的降低，發(fā)電機的感應電勢和直軸同步電抗按比例減小，使發(fā)電機定子繞組上的制動電流幅值保持恒定，而頻率逐漸減小。2、電氣制動系統(tǒng)的主要構成2.1 基于 PLC 控制電氣制動系統(tǒng)的主要構成通過基于 PLC 控制的水輪機電氣制動系統(tǒng)進行設計，結合三相短路法能夠實現(xiàn)電氣制動。作為一套獨立的電氣制動系統(tǒng)，必須包括制動電源輸入輸出開關各一臺、定子短路刀閘一臺、電氣變電箱以及 PLC 等外部控制回路。由