表1-1-7 国内外部分调速器的电液转换元件
国家 美国 瑞士 法国 德国 瑞典 日本 俄罗斯 中国 中国 中国 中国 中国 中国 中国 中国 中国 中国 中国 公司 Woodward Sulzer Escher Wyss NEYRPIC VOITH ABB HITACHI ЛМЗ 哈尔滨电机厂有限责任公司 东方电机股份有限公司 南京南瑞公司 上海704所 武汉事达公司 湖南星特公司 北京水科院 武汉水电控制设备公司 (三联) 长江控制设备研究所 宜昌葛洲坝能达公司 天津电气传动研究所 调速器电液转换元件 电液伺服比例阀 电液伺服比例阀 电液伺服阀 电液伺服阀 电液伺服阀 电液伺服阀 电液伺服阀 电液伺服阀 电液伺服比例阀 电液伺服比例阀 电液伺服比例阀 步进电机 电液伺服阀 电液伺服比例阀 电液伺服阀、步进电机 电液伺服阀、比例阀、步进电机、 力矩电机 步进电机 电液伺服阀、步进电机
2.4 励磁系统
随着电力系统规模的不断扩大，对励磁系统的性能和质量提出了更高的要求。特别是大型水电机组，大都用长输电线路和大电网联系，并且承担系统调峰、调频任务，更需要配置性能好的励磁系统以满足电网稳定运行的需要。
励磁的主系统由过去的同轴直流励磁机发展到静止可控硅励磁系统，分离晶体管元件过渡到半导体集成化固体组件，发展到目前的微机式。灭磁系统由适用于同轴励磁机的线性电阻灭磁系统和具有短弧灭弧栅灭磁系统发展到非线性电阻（SiC,ZnO）灭磁系统和可控硅跨接器，有效地限制了转子过电压，缩短了灭磁时间。同时也开发了DM4、DMX、DDL等型号的配套磁场断路器。整流元件可控硅已做到8000V,4000A产品，故在励磁功率可控硅方面，大部分三相可控硅桥式整流采用六只元件组成，增加并联支路数，在n-1条件下仍可保证机组满载运行。
国内外几种微机励磁调节器的技术状况见表1-1-8。
表1-1-8 国内外几种微机励磁调节器的技术状况
制造厂 项目 调节器 结构 主要调节功能 瑞典ABB 数字式： 双自动＋ 双手动 恒电压(PI 或PID)； 恒电流 瑞士ABB 数字式：双自动＋双手动 恒电压(PID带两级可调超前/滞后滤波器补偿)恒电流 辅助调节功能 限制功能 无功调节 功率因数 调节 励磁电流 限制 低励限制 V/Hz限制 定子电流 限制 PSS 有功、无功 补偿 系统电压 跟踪 无功调节功率因数调节 过励限制低励限制V/Hz限制定子电流限制 软起励 PSS 调差 系统电压跟踪 无功调节功率因数调节 过励限制低励限制V/Hz限制定子电流限制 定子电压限制 PSS 调差 无功调节功率因数调节 过励限制低励限制V/Hz限制定子电流限制 定子电压限制 PSS 有功、无功补偿 系统电压跟踪 保护功能 转子温度 保护 SCR监控 励磁变保 护 转子温度保护 PT断线保护 SCR监控 励磁过流保护 V/Hz保护 冗余系统间通讯 AF100 ARCNET工业局域网/B488 冗余系统间切换 自检和自诊断 手自动跟 踪切换 电源，处理 手自动跟踪切换 微机软硬手自动跟踪切换 软件自检，电源，I/O手自动跟踪切换 电源，主从处理器，存RS485 ARCNET工业局域网 手自动跟踪切换 软硬件看门狗自检，手自动跟踪切换 电源，软硬件看门狗，手自动跟踪切换 电源，硬件看门狗，控 PT断线保护 SCR监控励磁过流保护 SCR监控 无功调节功率因数调节 过励限制低励限制V/Hz限制定子电流限制 定子电压限制 软起励 PSS 调差 系统电压跟踪 转子温度保护 PT断线保护 励磁过流保护 SCR监控 PT断线保护 SCR监控 PT断线保护 SCr监控 EGC ALSTOM 数字式：双自动＋模拟手动 恒电压(PID) 恒电流 ELIN 数字式：双自动＋双手动 恒电压(PI或PID) 恒电流(P或PI) 东方电机 数字式：双自动＋双手动 恒电压(PID) 恒电流 (PI) 南自所 数字式：双自动＋双手动 恒电压(PID) 恒电流 线性最优励磁 (EOC) 无功调节功率因数调节 过励限制低励限制V/Hz限制 PSS 调差 最大励磁电流限制PSS 过励限制低励限制V/Hz限制PSS 调差 广科所 数字式：双自动＋模拟手动 恒电压 恒电流 器存储器， 件自检，电通信系统， 源，通信系I/O系统， 传感器 操作逻辑 微机实现 RS232/ AF100/ MODBUS HPC840 UNITROL P MC68000 系列 PSR2 (PP C322) 统，I/O系统，传感器 微机实现 RS485/AR-C 系统，传感器 储器，I/O系统，传感器 控制脉冲 控制脉冲，同步信号 制脉冲 微机实现 RS232 微机实现 RS232C 软件实现 RS485/AR-C/RS232 可编程芯片完成 RS232 可编程控制器 RS232、 现场总线 对外通信接口 电压调节器型号 MICROREC K4 32位DSP 1024kB RAM 512kB EPR 512kB Flash GMR3 GES-3999型 SAVR- 2000 32位DSP LTW 6200 V20CPU ＋80C88, 384kB SRAM 128kB ROM 128kB RAM 微处理器配置 Intel 80c188 192kB R/ER 8kB EER Intel 80c196 32kB ER Intel 80486 2MB RAM 1.2MB SSD 微处理器特点 编程语言 人机界面包括 运行人员接口； 近地参数和故障信息显示 维护人员接口； 外挂微机可进行参数显示和修改，寻障和调试 专用微控制器 图形化语言 专用微控制器 图形化语言 人机界面友好 事件记录功能 专用微控制器 人机界面友好 事件记录功能 主从多处理器 人机界面友好 32位PC总线 C语言 人机界面友好，全中文图形显示，事件记录功能 外挂微机可实现在线参数显示和修改事件记录功能 16位STD总线 外挂微机可实现在线参数显示和修改事件记录功能
3 电气设备安装
3.1 220kV及以上高压电力电缆
水电站一般多处于深山峡谷中，设备布置场地受到限制，高电压出线有困难时，采用高压电力电缆，尤其是地下厂房，常把升压变压器也布置在地下洞室内，采用高压电力电缆送出电能。在20世纪60～80年代，我国高压电缆普遍采用充油电力电缆，见表1-1-9。
表1-1-9 高压充油电力电缆的应用
电站名称 电压等级 (kV) 220 330 110 220 龙羊峡 广蓄一期 广蓄二期 330 500 500 电缆截面积 (mm2) 400, 600, 700 400, 600 270 400 1000 1600 1600 落差 (m) 100 ＜35 49 44 16.6 200 300 制造厂 沈阳电缆厂 上海电缆厂 沈阳电缆厂 沈阳电缆厂 日本日立公司 法国ALCATEL公司 法国ALCATEL公司 投产年月 1969,4~1974,6 1972,2 1980 1982 1987,10 1993,3~1993,7 1998,10 刘家峡 乌江渡
20世纪80年代以来，交联聚乙烯和低密度聚乙烯高压电力电缆得到了成功的应用，从而大大简化了电力电缆的施工和运行维护，并取得了巨大的经济效益。近年来，在我国水电站的建设中，特别是在一些高落差的电站，这种高压电缆已逐步取代了传统的充油电缆。表1-1-10中表示出了部分电站应用交联聚乙烯和低密度聚乙烯高压电力电缆的情况。
表1-1-10 交联聚乙烯和低密度聚乙烯高压电力电缆的应用
电站名称 东风 漫湾 十三陵 李家峡 广蓄一期 广蓄二期 二滩 天荒坪 小浪底 大朝山 电压等级 (kV) 220 220 220 330 550 550 550 550 220 500 电缆截面积 (mm2) 630 1200 800 1600 800 800 800 800 800 800 落差 (m) 150 10 160 180 100 180 100 69.9 150 制造厂 ABB公司 法国Alstom公司 瑞士Brugg公司 法国SILEC公司 法国SILEC公司 日本日立公司 法国SILEC公司 日本日立公司 德国Siemens公司 德国Siemens公司 投产年月 1994,8 1995,6 1995,12 1997,2 1998,6 1998,9 1998,6 1998,9 1999,12 2001,12
3.2 气体绝缘金属封闭开关设备
由于SF6 (六氟化硫) 绝缘金属封闭开关设备（以下简称GIS）占地面积少，不受环境影响，运行可靠性高，维护简单，且无高压电磁场的生态影响和电晕等问题，因此近年来广泛地应用于水电站。20世纪70年代我国开始研制和生产110kV和220kV电压等级的GIS设备，20世纪90年代开始研制并引进国外技术开始生产500kV电压等级的GIS设备。在我国部分水电站中近年来安装的GIS设备见表1-1-11，国内外500kV GIS设备的主要技
术性能见表1-1-12。
表1-1-11 我国部分水电站中安装的GIS设备
电压等级 (kV) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 乌江渡 东江 龙羊峡 鲁布革 安康 万安 天生桥二级 广蓄一期 隔河岩 漫湾 岩滩 漫湾 五强溪 东风 十三陵 李家峡 天荒坪 二滩 天生桥一级 万家寨 广蓄二期 大朝山 三峡左岸电厂 法国MG公司 西安高压开关厂,日本三菱公司 日本日立公司 ASEA 西安高压开关厂,日本三菱公司 西安高压研究所 日本三菱公司,西安高压研究所 法国阿尔斯通公司 法国阿尔斯通公司 ABB公司 ABB公司 西安高压开关厂 日本三菱公司,西安高压开关厂 西安高压开关厂 ABB公司 西安高压开关厂,日本三菱公司 ABB公司 日本三菱公司，西安高压开关厂 法国阿尔斯通公司 沈阳高压开关厂,日本日立公司 德国西门子公司 瑞典ABB 瑞典ABB,西安高压开关厂,沈阳高压开关厂 220 220 330 220，110 330 220 500 500 220，500 500 500 220 500 220 220 330 500 500 220 220 500 500 500 1982，2 1987，10 1987 1988，12 1990，12 1991，8 1992，12 1993，12 1993，6 1993，6 1994 1995，6 1995，6 1995 1995，12 1997，2 1998，8 1998，8 1998，12 1998，12 1999 2001 2003，7 序号 电站名称 制造厂名称 投产年月
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