科勒發(fā)電機組是 1976 年推出的一種以全新勵磁控制為其特色的FRⅠ快速響應(yīng)發(fā)電機。三十多年來，盡管發(fā)電機的元件結(jié)構(gòu)、性能配置以及設(shè)備外觀均有所變化，但是，在現(xiàn)在的 FRⅡ快速響應(yīng)發(fā)電機組上，基本概念仍然保持不變。從 FRⅠ發(fā)電機開始，科勒發(fā)電機組就成功使用了“Decision Maker”控制器。經(jīng)歷了數(shù)次的技術(shù)變革，最初的固態(tài)“子母”板已經(jīng)發(fā)展成了基于微處理器的控制器。

    快速響應(yīng)這個詞是指發(fā)電機對負(fù)載變化的響應(yīng)能力。一般來說，這種發(fā)電機從電壓瞬變恢復(fù)的時間為 0.05 秒，而常規(guī)的無刷型發(fā)電機則為 0.5 秒甚至整整兩秒鐘。由于勵磁機在磁場激勵時的響應(yīng)滯后和主發(fā)電機響應(yīng)時間滯后，常規(guī)無刷發(fā)電機響應(yīng)時間不可避免要慢一些。對于我們常規(guī)的發(fā)電機，勵磁功率是靠主發(fā)電機輸出的。如果接在發(fā)電機上的電路短路時，勵磁電壓將和線路電壓一起下降，由于電壓的降低，不能提供足夠的電流以切斷故障回路中的斷路器，就會影響系統(tǒng)中的其他所有回路。而科勒發(fā)電機組是通過用永磁體來替代繞制的勵磁磁場，消除了勵磁延時。在觸發(fā) SCR（可控硅）模塊時，勵磁機能夠直接給主發(fā)電機磁場滿勵，而不依賴于主發(fā)電機輸出，從而在短路時可支持發(fā)電機的磁場，而且能支撐至少 300%額定電流的能力，可使故障回路斷路器跳閘，從而在不破壞其他回路的前提下將故障回路從系統(tǒng)中切除。

    科勒發(fā)電機組的快速響應(yīng)勵磁系統(tǒng)采用永久磁場勵磁機，有一個叫做 FR 模塊的旋轉(zhuǎn) SCR（可控硅）橋。FR 模塊采用電子調(diào)壓電路，調(diào)壓電路檢測發(fā)電機的輸出電壓，并按輸出電壓的幅度使固定的 LED（發(fā)光二極管）亮或者滅，通過光耦合來給旋轉(zhuǎn) SCR 橋發(fā)信號，從而控制發(fā)電機磁場的直流電流，達(dá)到輸出穩(wěn)定的目的。而常規(guī)的繞制磁場無刷發(fā)電機，因為要克服勵磁機磁場電感電磁特性，在電壓恢復(fù)時間上要慢好幾倍。所以，科勒發(fā)電機組具有短路電流支持能力的恒勵磁發(fā)電機的快速響應(yīng)特性和副勵磁機結(jié)構(gòu)對負(fù)載引起的諧波相對不敏感的優(yōu)點。并能通過 SCR 模塊的光耦信號控制，在出現(xiàn)擴(kuò)充的不受保護(hù)的過載時，可通過安全保護(hù)斷路器有效保護(hù)發(fā)電機。如圖 1 科勒快速響應(yīng)發(fā)電機工作原理所示。

    西氣東輸場站共有科勒發(fā)電機組 7 臺，其中蘇浙滬管理處有 6 臺，主要分布在支干線的場站。在主電源和備用電源的切換中，6 臺發(fā)電機先后出現(xiàn)過多次故障，基本上在說明書和檢修手冊的指導(dǎo)下能夠排除，而馬鞍山站和蕪湖站的科勒發(fā)電機組先后出現(xiàn)的 EEPROM WRITEFAILURE 停機報警在說明書和檢修手冊中沒有介紹，通過本人的現(xiàn)場檢查和與廠家的溝通，及時的排除了故障，保證了西氣東輸輸氣生產(chǎn)的正常運行。由于處理及時，方法得當(dāng)，未出現(xiàn)場站停輸?shù)氖鹿省?/p>

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