泰州引江河高港枢纽微机励磁技术及应用
1工程概况
泰州引江河是本世纪末我省为实施“海上苏东”战略而兴建的一座大型水利工程，它可将长江水送往里下河地区和东部沿海垦区，解决苏北水资源不足的矛盾，提高里下河地区的灌排标准，改善苏北地区的航运条件，并为苏北地区改善水质、沿海冲淤保港提供水源。
2数字式微机励磁装置
高港枢纽有10kV、2000kW同步电机9台， 每台机组配有BKL-501T2型全数字式微机励磁装置。
2.1装置组成及原理
微机励磁装置主要由以下几个单元组成：仪表操作单元、控制中心、进线电源单元、继电器单元、阻容灭磁单元。其中，控制中心是该装置的控制核心。控制中心由以下部分组成：中央处理器模块（CPU），模数转换模块（A/D）、数字量输入输出模块（DIO）、数模转换模块（D/A）、模拟量输入转换插件（AI）及脉冲量输出插件（PO）、专用电源（PWR2）、键盘及数码显示板（KPD）。这些模块和插件均放在机笼内，CPU系统装在符合国际工业标准总线（IEEE961）的机笼内，各模块通过STD总线传递信息。
微机励磁装置原理（见图1）为：整流主电路由干式整流变压器及整流桥组成，采用无续流二极管三相半控桥式电路。整流控制通过把转子产生的感应电压量信号转变为方波信号送入控制中心，由CPU分析判断，适时发出三相触发脉冲，经脉冲功放后去控制主桥3只可控硅导通整流。
2.2主要技术性能
1、具有良好、对称的启动特性：同步电动机异步启动时，灭磁电阻RF的及时投入与可靠退出对转子的绕组绝缘和可控硅的安全都有极大的影响。该励磁装置中（见图2）R5、R6为压敏电阻（电压为360V），启动时，2LZJ处于释放状态（2LZJ为励磁状态继电器，在转子回路中，无励磁电流时，它处于释放状态，反之它处于吸合状态，它的吸合由控制中心控制），通过R4、R3、R2、R1、R7、KQ在低电压下导通（约26V），保证了在交流感应电压的正负半周，启动回路能可靠接入附加电阻RF。主机启动进入同步后，控制中心发出信号，让2LZJ动作，)KQ导通电压转为高通值（约365V)KQ自动关断。
为避免因误导通而造成RF长时间通电发热烧毁，该装置设有) KQ自关断电路。如果) KQ误导通，直流励磁电压全部降在RF上，此时2LZJ已闭合，使得RFJ继电器动作，其动合触点闭合，将误通信号送给控制中心。控制中心对整流脉冲进行闭锁，将整流电路转入失控状态，KQ在失控波形“双峰—谷”经过零点时自然关断。关断后，直流励磁电压全部降在KQ 上，此时，RFJ继电器恢复到原状态，其触点分开，不再发误通信号给控制中心，控制中心重新发出整流脉冲。
2、准角投励可靠
投励环节是机组启动过程中由异步转速拉入同步转速时非常重要的环节，它直接影响机组启动的成败。KBL-501T2采用按滑差顺极性过零投励电路，滑差投励按反极性末尾原则设定。当电机在异步启动期间，微机随时检测电机转子滑差值，进入临界滑差时，控制中心发出控制信号，实现准角投励，并施加短时整步强励，使电机快速、平稳、可靠牵入同步。同时，该装置设有凸极计时投励回路，以保证对未达到投励条件而已拉进同步的电机进行投励。
3、具有自动再整步功能
电机在运行中发生失步故障的原因主要有以下几种：失励失步、带励失步、断电失步。高港泵站发生断电失步的可能性极小。失步产生的脉振和冲击对电机运行有不利影响，甚至严重损伤电机。因此及时发现失步故障并进行正确处理很重要。同步电机失步故障的几种典型波形见图3。
（A）与（B）的区别在于（B）中有较小的反向电流，而（A）始终是正向电流。它们的共同点在于存在振荡的不衰减的电流。利用这一特征可将电流信号放大、变换、光耦隔离后送入控制中心，经分析、判断，确认已失步，微机发出脉冲信号，启动灭磁回路。阻容灭磁回路工作，迅速关桥，同时1LZJ励磁状态继电器，向微机输入投励状态的开关量信号）、1LZJ两继电器动作，灭磁电阻RF投入工作，回到异步启动时的状态。微机重新检测电机转子回路的滑差值，确定投励的最佳时间。如果故障时间过长或电机特性过差，无法实现再整步，经延时后，失步保护装置会自动动作于跳闸，通过键盘及数码显示板可查询失步次数和失步后至重新投励的时间。
