勵(lì)磁系統(tǒng)的基本概念和凌津?yàn)╇姀S微機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)簡(jiǎn)介

1、2勵(lì)磁系統(tǒng)的基本概念 和凌津?yàn)╇姀S微機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)簡(jiǎn)介o 一. 電力系統(tǒng)電壓和無功功率控制的必要性o 二. 電力系統(tǒng)電壓和無功功率的自動(dòng)控制o 三. 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)的主要任務(wù)和對(duì)它 的基本要求 o 四. 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性 o 五. 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的基本組成o 六. 凌津?yàn)╇姀S勵(lì)磁系統(tǒng)簡(jiǎn)介3一.電力系統(tǒng)電壓和無功功率控制的必要性1. 電力系統(tǒng)電壓控制的必要性電力系統(tǒng)電壓控制的必要性 2. 電力系統(tǒng)無功功率控制的必要性電力系統(tǒng)無功功率控制的必要性 41.電力系統(tǒng)電壓控制的必要性 （一）一） 電壓偏移對(duì)電力用戶的影響電壓偏移對(duì)電力用戶的影響 1、異步電動(dòng)機(jī)：轉(zhuǎn)矩與端電壓的平方成正比

2、。電壓過低，電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)能力下降，電流增大，繞組溫度上升，加速絕緣老化； 2、電爐：有功功率與電壓的平方成正比，電壓下降，冶煉時(shí)間增加，影響產(chǎn)量； 3、照明設(shè)備：電壓下降，發(fā)光率和亮度大幅度下降。51.電力系統(tǒng)電壓控制的必要性電力系統(tǒng)電壓控制的必要性 （二）電壓偏移對(duì)電力系統(tǒng)的影響（二）電壓偏移對(duì)電力系統(tǒng)的影響 1、電廠廠用機(jī)械：電壓下降，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，出力減少，電廠出力下降； 2、電力系統(tǒng)：無功功率嚴(yán)重短缺，電壓水平過于低下,使某些樞紐變電站的母線電壓運(yùn)行在臨界值之下時(shí)，母線電壓有微小下降就會(huì)發(fā)生負(fù)荷消耗的無功功率增加量大于系統(tǒng)向該點(diǎn)提供的無功功率增加,使無功缺額進(jìn)一步增大，電壓進(jìn)一步下降。

3、如此惡性循環(huán)的結(jié)果，會(huì)使該樞紐變電站的母線電壓下降到很低的水平，即“電壓崩潰”。 62.電力系統(tǒng)無功功率控制的必要性 （一）維持電力系統(tǒng)電壓在允許范圍之內(nèi)（一）維持電力系統(tǒng)電壓在允許范圍之內(nèi) 電力系統(tǒng)電壓是靠電力系統(tǒng)中無功功率平衡維持的。無功功率平衡關(guān)系式可用下式表示： QG=QL+QK QG=QL+QK QG QG無功電源向電力系統(tǒng)提供的無功功率 QL QL負(fù)荷消耗的無功功率 QK QK電力系統(tǒng)中變壓器、線路中所損耗的無功功率 72.電力系統(tǒng)無功功率控制的必要性說明說明：如果電力系統(tǒng)電壓運(yùn)行在額定電壓UE，則系統(tǒng)負(fù)荷所消耗的無功功率為QE，如果系統(tǒng)中所有無功電源所發(fā)出的無功功率的總和QGQG

4、也等于QE ，電力系統(tǒng)就會(huì)維持在額定電壓運(yùn)行；如果系統(tǒng)所有無功電源只能發(fā)出QA這么多的無功功率，系統(tǒng)負(fù)荷就只能消耗這么多，這時(shí)系統(tǒng)將運(yùn)行在A點(diǎn)。E點(diǎn)和A點(diǎn)都是電力系統(tǒng)的無功功率平衡點(diǎn)，即系統(tǒng)即可以穩(wěn)定在電壓UE運(yùn)行，也可以穩(wěn)定在電壓UA運(yùn)行。所以，要控制電力系統(tǒng)在額定電壓運(yùn)行，就要控制電力系統(tǒng)中無功電源發(fā)出的無功功率等于電力系統(tǒng)負(fù)荷在額定電壓時(shí)所需消耗的無功功率，如果這個(gè)“等于”關(guān)系不能滿足，電力系統(tǒng)就會(huì)偏離額定電壓運(yùn)行。可見，維持電力系統(tǒng)電壓在允許范圍之內(nèi)是靠控制電力系統(tǒng)無功電源的出力實(shí)現(xiàn)的。 E AQ QGA GA QaQaQ QG G QeQeUA Ue82.電力系統(tǒng)無功功率控制的必要性

5、（二）（二）提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性 合理配置無功電源，不僅可以提高電力系統(tǒng)的電壓質(zhì)量，而且還會(huì)減少無功功率傳輸過程中造成的無功和有功功率的損耗，因而可以提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。（三）（三）維持電力系統(tǒng)穩(wěn)定維持電力系統(tǒng)穩(wěn)定o靜態(tài)穩(wěn)定：合理選用自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，維持發(fā)電機(jī)出口某一電抗后面的電壓不變，提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性；o暫態(tài)穩(wěn)定：采用高勵(lì)磁頂值、快速響應(yīng)的勵(lì)磁系統(tǒng)，會(huì)使發(fā)電機(jī)在加速過程中迅速增大勵(lì)磁電流，從而有效的改善電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性；o低頻振蕩：勵(lì)磁系統(tǒng)加入電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）。 9二.電力系統(tǒng)電壓和無功的自動(dòng)控制1.電力系統(tǒng)的電壓控制電力系統(tǒng)的電壓控制 2

6、.電力系統(tǒng)的無功功率控制電力系統(tǒng)的無功功率控制 10二.電力系統(tǒng)電壓和無功的自動(dòng)控制 （一）電力系統(tǒng)的電壓控制 1.1.電力系統(tǒng)的無功負(fù)荷電力系統(tǒng)的無功負(fù)荷電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的電壓變化主要由負(fù)荷無功功率變化引起的。2.2.電力系統(tǒng)的電壓控制電力系統(tǒng)的電壓控制 電力系統(tǒng)電壓控制的首要任務(wù)是控制電力系統(tǒng)中各種無功電源發(fā)出的無功功率總和等于負(fù)荷在額定電壓時(shí)消耗的無功功率總和，維持電力系統(tǒng)電壓的總體水平在額定值附近；其次是控制電力系統(tǒng)各接點(diǎn)電壓在允許的范圍之內(nèi)。限制沖擊性和間歇性負(fù)荷引起電壓波動(dòng)的措施：由大容量變電站以專用母線單獨(dú)供電、設(shè)置串聯(lián)電容器、設(shè)置調(diào)相機(jī)和串聯(lián)電抗器、設(shè)置靜態(tài)補(bǔ)償器。 電力系統(tǒng)

7、電壓的監(jiān)視和控制是通過監(jiān)視和控制電壓中樞點(diǎn)的電壓實(shí)現(xiàn)的。所謂電壓中樞點(diǎn)是指某些可以反映系統(tǒng)電壓水平的主要發(fā)電廠或樞紐變電站的母線電壓。電力系統(tǒng)電壓控制就是控制各電壓中樞點(diǎn)的電壓偏移不超過允許范圍。發(fā)電機(jī)是電力系統(tǒng)中的主要無功電源。通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流可以調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的端電壓及其輸出的無功功率，從而改變電力系統(tǒng)的無功平衡關(guān)系，控制系統(tǒng)電壓的總體水平。調(diào)相機(jī)的容量可以做的很大，而且調(diào)節(jié)方便、靈活，是一種很好的無功電源，但投資大；并聯(lián)電容器和電抗器以及靜態(tài)補(bǔ)償器的容量比較小，而且一般只能改變并聯(lián)這些補(bǔ)償裝置的結(jié)點(diǎn)的電壓和與之相連接的線路的無功潮流。 11二.電力系統(tǒng)電壓和無功的自動(dòng)控制 （二）電力

8、系統(tǒng)的無功功率控制 1.1.電力系統(tǒng)無功電源的最優(yōu)分布電力系統(tǒng)無功電源的最優(yōu)分布 在對(duì)電力系統(tǒng)無功功率最優(yōu)補(bǔ)償之前，應(yīng)先提高負(fù)荷的自然功率因數(shù)。主要措施：限制電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行、以同步電動(dòng)機(jī)代替異步電動(dòng)機(jī)。 優(yōu)化無功電源分布的目的在于降低電網(wǎng)中的有功功率損耗，按照網(wǎng)損微增率相等來布置無功電源，電網(wǎng)的有功損耗最小。 2.2.無功功率負(fù)荷的最優(yōu)補(bǔ)償無功功率負(fù)荷的最優(yōu)補(bǔ)償 主要內(nèi)容包括：最優(yōu)補(bǔ)償容量的確定、最優(yōu)補(bǔ)償設(shè)備的分布和補(bǔ)償順序的選擇等。等網(wǎng)損微增率是無功電源最優(yōu)分布的準(zhǔn)則，而最優(yōu)網(wǎng)損微增率則是衡量無功功率負(fù)荷最優(yōu)補(bǔ)償?shù)臏?zhǔn)則。綜合運(yùn)用這兩個(gè)準(zhǔn)則就可統(tǒng)一解決無功電源的最優(yōu)分布和無功功率負(fù)荷的最優(yōu)補(bǔ)償

9、問題。 12三. 勵(lì)磁系統(tǒng)的主要任務(wù)和基本要求 1.同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)的主要任務(wù)同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)的主要任務(wù) 2.同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)的基本要求同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)的基本要求 13Iq三.勵(lì)磁系統(tǒng)的主要任務(wù)和基本要求 （一）同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)的主要任務(wù) o 控制電壓控制電壓 （1 1）發(fā)電機(jī)單機(jī)運(yùn)行）發(fā)電機(jī)單機(jī)運(yùn)行發(fā)電機(jī)單機(jī)帶負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，勵(lì)磁控制系統(tǒng)的電壓調(diào)節(jié)作用如圖4-5所示： G負(fù)負(fù)荷荷UL ILFLQIG Eq jIGXdIGEq UGXdIpIGUG jIGXd（1）原理圖 （2）等效電路圖 （3）向量圖 14三.勵(lì)磁系統(tǒng)的主要任務(wù)和基本要求 （一）同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系

10、統(tǒng)的主要任務(wù) 圖1中FLQ是發(fā)電機(jī)勵(lì)磁線圈，UG和IG分別為發(fā)電機(jī)定子電壓和電流。正常情況下，流經(jīng)FLQ的勵(lì)磁電流IL在同步發(fā)電機(jī)內(nèi)建立磁場(chǎng)，使定子繞組產(chǎn)生空載感應(yīng)電勢(shì)Eq，改變IL可使Eq發(fā)生相應(yīng)變化；圖2為發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的等值電路圖，可表示為： EqEq=UG+=UG+jIGXdjIGXd (式中Xd發(fā)電機(jī)直軸電抗) 圖3是發(fā)電機(jī)向量圖，為Eq和UG之間的夾角，即發(fā)電機(jī)的功率角；為發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)角；由上圖可得出： EqcosEqcos=UG+=UG+IqXdIqXd 一般很小，cos1，則EqEq=UG+=UG+IqXd IqXd UG = UG = EqEq IqXdIqXd 從上式

11、可以看出：Eq和發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流成正比，當(dāng)勵(lì)磁電流不變時(shí)，發(fā)電機(jī)無功電流Iq變化將引起UG變化，即發(fā)電機(jī)單機(jī)帶負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，電壓變化主要由定子電流的無功分量Iq的變化引起；如果發(fā)電機(jī)無功電流Iq不變，改變勵(lì)磁電流可以改變Eq，進(jìn)而改變UG，即發(fā)電機(jī)單機(jī)運(yùn)行時(shí)，調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流可以改變發(fā)電機(jī)電壓。 15三.勵(lì)磁系統(tǒng)的主要任務(wù)和基本要求 （一）同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)的主要任務(wù) o 控制電壓控制電壓 （2 2）發(fā)電機(jī)并入電力系統(tǒng)運(yùn)行）發(fā)電機(jī)并入電力系統(tǒng)運(yùn)行 XLGUGXBUB Xd XB XL IGEq Ux（2）等效電路圖 （1）原理圖 16三.勵(lì)磁系統(tǒng)的主要任務(wù)和基本要求 （一）同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)的

12、主要任務(wù) 從上圖可以看出： UG UGUxUx+ +IqIq(XB+XL)(XB+XL) UB UBUxUx+ +IqXLIqXL Iq Iq( (EqEq- -UxUx)/()/(XdXd+XB+XL)+XB+XL) 其中：XBXB、XLXL變壓器漏抗和輸電線路電抗變壓器漏抗和輸電線路電抗 UB UB、UxUx變壓器高壓側(cè)電壓和電力系統(tǒng)電壓變壓器高壓側(cè)電壓和電力系統(tǒng)電壓 從上式可以看出： 1.通過調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流來調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)電勢(shì)EqEq可以改變發(fā)電機(jī)無功電流IqIq，從 而調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)電壓UGUG變壓器高壓側(cè)電壓UBUB，維持發(fā)電機(jī)端電壓UGUG或系統(tǒng) 內(nèi)某一點(diǎn)電壓在給定水平； 2.發(fā)電機(jī)接入無窮

13、大電力系統(tǒng)，XB=0XB=0、XL=0XL=0，則發(fā)電機(jī)電壓等于系統(tǒng)電壓， 隨系統(tǒng)電壓的變化而變化，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流不再會(huì)引起發(fā)電機(jī)電壓 的變化。 17三.勵(lì)磁系統(tǒng)的主要任務(wù)和基本要求o 合理分配并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)間的無功功率合理分配并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)間的無功功率 （1 1）發(fā)電機(jī)無功功率控制的原理）發(fā)電機(jī)無功功率控制的原理 并網(wǎng)后的發(fā)電機(jī)：PG=PG=常數(shù)常數(shù)（有功功率只受調(diào)速器控制） UG=UG=常數(shù)常數(shù)（端電壓不隨負(fù)荷變化而變化） PG= UGIGCOS=PG= UGIGCOS=常數(shù)常數(shù) (功率因數(shù)角) PG=PG=EqUGsinEqUGsin/XdXd= =常數(shù)常數(shù)（功率角） （一）同步發(fā)電

14、機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)的主要任務(wù)18 Eq1 Eq2 A jIG1Xd三.勵(lì)磁系統(tǒng)的主要任務(wù)和基本要求 （一）同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)的主要任務(wù)K2 IG Eq UGXdIp(B)IG1IG2(B1) jIG2XdUG（1）原理圖 （2）向量圖 說明：勵(lì)磁電流ILIL 增加時(shí)，有功電流IpIp不會(huì)變，無功電流則由IG1IG1變?yōu)镮G2 IG2 所以發(fā)電機(jī)發(fā)出的無功功率就增加； 同理，當(dāng)勵(lì)磁電流減少時(shí)，發(fā)電機(jī)發(fā)出的無功功率會(huì)減少。 19三.勵(lì)磁系統(tǒng)的主要任務(wù)和基本要求（2 2）合理分配并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)間的無功功率）合理分配并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)間的無功功率 發(fā)電機(jī)的外特性發(fā)電機(jī)的外特性：由發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)形成的一種發(fā)

15、電機(jī)靜態(tài)特性，表 征發(fā)電機(jī)電壓UGUG和無功電流IqIq的關(guān)系。 （一）同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)的主要任務(wù)G1G2IqIq1Iq2Iq1A B F1 F1 F2 Iq1Iq2UGUM1UM2UGUM1UM2Iq2Iq（1）并聯(lián)機(jī)組無功分配圖 （2）外特性相等時(shí)的無功分配 （3）外特性不等時(shí)的無功分配 Iq20三.勵(lì)磁系統(tǒng)的主要任務(wù)和基本要求 （一）同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)的主要任務(wù)（2 2）合理分配并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)間的無功功率）合理分配并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)間的無功功率 1.發(fā)電機(jī)母線電壓下降時(shí)，發(fā)電機(jī)發(fā)出的無功電流會(huì)增加； 2.如果兩臺(tái)機(jī)組的外特性相等，則無功電流的增量也相等。否則則不相等； 3.發(fā)電機(jī)外

16、特性曲線斜率的大小，決定發(fā)電機(jī)無功功率變化的大小。 21三.勵(lì)磁系統(tǒng)的主要任務(wù)和基本要求 （一）同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)的主要任務(wù)o提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性 o改善電力系統(tǒng)的運(yùn)行條件1.改善異步電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)條件 發(fā)電機(jī)強(qiáng)行勵(lì)磁的作用可以加速電網(wǎng)電壓的恢復(fù)，有效的改善電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng) 條件；2.為同步發(fā)電機(jī)異步運(yùn)行創(chuàng)造條件 如果系統(tǒng)中其他發(fā)電機(jī)組能夠提供足夠的無功功率，以維持電壓水平，使失 磁的發(fā)電機(jī)在一定時(shí)間內(nèi)以異步運(yùn)行方式維持運(yùn)行。3.提高繼電保護(hù)裝置工作的正確性 勵(lì)磁控制系統(tǒng)可以通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流來增大短路電流，使繼電保護(hù)正 確動(dòng)作。 22三.勵(lì)磁系統(tǒng)的主要任務(wù)和基本要求 （一）同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁

17、控制系統(tǒng)的主要任務(wù)o防止水輪發(fā)電機(jī)過電壓 1.水輪發(fā)電機(jī)過電壓產(chǎn)生的原因 水輪發(fā)電機(jī)組突然甩負(fù)荷時(shí)轉(zhuǎn)速會(huì)升得很高，而勵(lì)磁繞組中的電流又不能很快衰減下 來，由于發(fā)電機(jī)電壓與勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)速成正比，所以端電壓會(huì)上升的很高。2.防止過電壓的方法 勵(lì)磁調(diào)節(jié)器具有較強(qiáng)的強(qiáng)行減勵(lì)能力。 23三.勵(lì)磁系統(tǒng)的主要任務(wù)和基本要求 （二）同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的基本要求 o具有十分高的可靠性 o保證發(fā)電機(jī)具有足夠的勵(lì)磁容量 當(dāng)同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流和電壓不超過其額定電壓和電流的1.1倍時(shí)，勵(lì)磁系統(tǒng)應(yīng)保持能連續(xù)運(yùn)行。 o具有足夠的強(qiáng)勵(lì)能力 強(qiáng)勵(lì)是在發(fā)電機(jī)電壓下降較多時(shí)，勵(lì)磁系統(tǒng)快速的將勵(lì)磁系統(tǒng)電流和電壓升到頂值的一種運(yùn)行行

18、為。 24三.勵(lì)磁系統(tǒng)的主要任務(wù)和基本要求 （二）同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的基本要求o強(qiáng)勵(lì)指標(biāo)包括勵(lì)磁頂值電壓勵(lì)磁頂值電壓、勵(lì)磁系統(tǒng)允許強(qiáng)勵(lì)時(shí)間勵(lì)磁系統(tǒng)允許強(qiáng)勵(lì)時(shí)間和勵(lì)磁系統(tǒng)標(biāo)稱響應(yīng)，勵(lì)磁系統(tǒng)標(biāo)稱響應(yīng)，勵(lì)磁頂值電壓分為勵(lì)磁系統(tǒng)空載頂值電壓勵(lì)磁系統(tǒng)空載頂值電壓和負(fù)載頂值電壓負(fù)載頂值電壓。o勵(lì)磁系統(tǒng)負(fù)載頂值電壓勵(lì)磁系統(tǒng)負(fù)載頂值電壓是指“當(dāng)提供勵(lì)磁系統(tǒng)頂值電流時(shí)，從勵(lì)磁系統(tǒng)端部可能提供的最大直流電壓”；o勵(lì)磁系統(tǒng)頂值電流勵(lì)磁系統(tǒng)頂值電流是指“在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，勵(lì)磁系統(tǒng)從它的端部能夠提供的最大直流電流”；o勵(lì)磁系統(tǒng)電壓響應(yīng)時(shí)間勵(lì)磁系統(tǒng)電壓響應(yīng)時(shí)間是指“在發(fā)電機(jī)額定工況下運(yùn)行，勵(lì)磁系統(tǒng)起始電壓為發(fā)電機(jī)額定勵(lì)磁電

19、壓條件下，勵(lì)磁系統(tǒng)達(dá)到頂值電壓與額定勵(lì)磁電壓之差的95%所需時(shí)間的秒數(shù)；o從改善電力系統(tǒng)運(yùn)行條件和提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性來說，希望勵(lì)磁系統(tǒng)具有較高勵(lì)磁系統(tǒng)具有較高的勵(lì)磁頂值電壓倍數(shù)和較小的電壓響應(yīng)時(shí)間的勵(lì)磁頂值電壓倍數(shù)和較小的電壓響應(yīng)時(shí)間。o國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：5050MWMW及以上水輪發(fā)電機(jī)勵(lì)磁頂值電壓不低于及以上水輪發(fā)電機(jī)勵(lì)磁頂值電壓不低于2 2倍，勵(lì)磁系統(tǒng)允許強(qiáng)倍，勵(lì)磁系統(tǒng)允許強(qiáng)勵(lì)時(shí)間應(yīng)不小于勵(lì)時(shí)間應(yīng)不小于1010S S。 25三.勵(lì)磁系統(tǒng)的主要任務(wù)和基本要求 （二）同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的基本要求o保證發(fā)電機(jī)電壓調(diào)差率有足夠的整定范圍 發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)差率也稱無功電流補(bǔ)償率，它是指在自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器

20、的調(diào)差單元投入、電壓給定值固定、發(fā)電機(jī)功率因數(shù)為零的情況下，發(fā)電機(jī)無功負(fù)荷從零變化到額定值時(shí)發(fā)電機(jī)端電壓的變化率。 （% %）= =（UG0-UUG0-U）/UG0/UG0100%100% UG0UG0發(fā)電機(jī)空載額定工況下的發(fā)電機(jī)端電壓，發(fā)電機(jī)空載額定工況下的發(fā)電機(jī)端電壓，V V U U發(fā)電機(jī)無功電流等于額定值時(shí)的發(fā)電機(jī)端電壓發(fā)電機(jī)無功電流等于額定值時(shí)的發(fā)電機(jī)端電壓國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：勵(lì)磁系統(tǒng)應(yīng)保證同步發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)差率為勵(lì)磁系統(tǒng)應(yīng)保證同步發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)差率為10%10% o保證發(fā)電機(jī)電壓有足夠的調(diào)節(jié)范圍 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：自動(dòng)單元：自動(dòng)單元：70%70%110% 110% 手動(dòng)單元：手動(dòng)單元：20%2

21、0%110%110% 26o保證發(fā)電機(jī)勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)具有良好的調(diào)節(jié)特征 （1 1）保證發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)節(jié)精度不大于規(guī)定值）保證發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)節(jié)精度不大于規(guī)定值發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)節(jié)精度用勵(lì)磁控制系統(tǒng)的靜差率表示。勵(lì)磁系統(tǒng)的靜差率勵(lì)磁系統(tǒng)的靜差率是指發(fā)電機(jī)勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)投入運(yùn)行、勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)差單元切除、發(fā)電機(jī)電壓的給定值不進(jìn)行調(diào)節(jié)的情況下，原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及功率因數(shù)在規(guī)定的范圍內(nèi)變化，發(fā)電機(jī)負(fù)載從額定變化到零時(shí)發(fā)電機(jī)端電壓變化率。 （% %）= =（UG0-UG0-UGeUGe）/ /UGeUGe100%100% UG0UG0發(fā)電機(jī)空載額定工況下的發(fā)電機(jī)端電壓，發(fā)電機(jī)空載額定工況下的發(fā)電機(jī)端電壓，V V U

22、GeUGe發(fā)電機(jī)額定工況下的發(fā)電機(jī)端電壓發(fā)電機(jī)額定工況下的發(fā)電機(jī)端電壓國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：勵(lì)磁系統(tǒng)應(yīng)保證發(fā)電機(jī)端電壓靜差率為勵(lì)磁系統(tǒng)應(yīng)保證發(fā)電機(jī)端電壓靜差率為1%1%3%3%（2 2）保證勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)具有良好的動(dòng)態(tài)特性）保證勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)具有良好的動(dòng)態(tài)特性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：在空載額定電壓時(shí)，當(dāng)發(fā)電機(jī)給定階躍為10%時(shí)，發(fā)電機(jī)電壓超調(diào)量應(yīng)50%、擺動(dòng)次數(shù)3次、調(diào)節(jié)時(shí)間10S；當(dāng)發(fā)電機(jī)突然零起升壓時(shí)，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器應(yīng)保證發(fā)電機(jī)端電壓超調(diào)量15Ue、電壓擺動(dòng)次數(shù)3次、調(diào)節(jié)時(shí)間10S。三.勵(lì)磁系統(tǒng)的主要任務(wù)和基本要求 （二）同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的基本要求27四.勵(lì)磁系統(tǒng)的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性 （一）同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁

23、系統(tǒng)的靜態(tài)特性o發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)特性同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)的靜態(tài)工作特性靜態(tài)工作特性是指在沒有人工參與調(diào)節(jié)的情況下，發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓與發(fā)電機(jī)電流的無功分量之間的靜態(tài)特性。（發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)差率用表示） （1 1）0 0，稱為正調(diào)差稱為正調(diào)差 （2 2）0 0，稱為負(fù)調(diào)差稱為負(fù)調(diào)差 （3 3）=0=0，稱為零調(diào)差稱為零調(diào)差000UGUG0 U Iqe Iq28四.勵(lì)磁系統(tǒng)的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性 （一）同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的靜態(tài)特性o發(fā)電機(jī)調(diào)壓精度 發(fā)電機(jī)調(diào)壓精度發(fā)電機(jī)調(diào)壓精度是指發(fā)電機(jī)勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)投入運(yùn)行、勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)差單元切除、發(fā)電機(jī)電壓的給定值不進(jìn)行調(diào)節(jié)的情況下，原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及功率因數(shù)在規(guī)定的范圍內(nèi)變

24、化，發(fā)電機(jī)負(fù)載從零變化到額定時(shí)發(fā)電機(jī)端電壓變化率。（發(fā)電機(jī)調(diào)壓精度用表示） （% %）= =（UG0-UG0-UGeUGe）/ /UGeUGe100%100% UGUG01 2UGe Iqe IqUG=f2(IL)Iq=k Iq=0Iq= Iqe IL= f1(UG) IL Ile IL01、發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行，Iq=0,Ug=Ug1,發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流IL0，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)的穩(wěn)定工作點(diǎn)為1點(diǎn)；2、當(dāng)發(fā)電機(jī)無功電流Iq由零增加到Iqe時(shí)，由于Ug=EqIqXd，所以Ug將下降，但由于勵(lì)磁系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)作用，勵(lì)磁電流會(huì)增加，系統(tǒng)最終會(huì)穩(wěn)定在2點(diǎn)運(yùn)行；3、連接1、2點(diǎn)，得到一條直線，這條直線就是勵(lì)磁調(diào)

25、節(jié)器不接入調(diào)差單元時(shí)發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)節(jié)特性。4、一般來說，對(duì)于大中型發(fā)電機(jī)要求自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器應(yīng)保證發(fā)電機(jī)調(diào)壓精度不大于0.5-1%。 29o勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的調(diào)差單元 一般說來，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器均可以保證發(fā)電機(jī)有較高的調(diào)壓精度，自然調(diào)差特性基本是一條與橫軸平行的直線，這種特性不能使發(fā)電機(jī)并聯(lián)穩(wěn)定運(yùn)行，也不能在并聯(lián)運(yùn)行機(jī)組間合理分配運(yùn)行機(jī)組間的無功負(fù)荷，所以在勵(lì)磁調(diào)節(jié)器中必須設(shè)有調(diào)差單元。1 1、發(fā)電機(jī)帶純無功負(fù)荷、發(fā)電機(jī)帶純無功負(fù)荷 勵(lì)磁調(diào)節(jié)器增加調(diào)差單元后，輸入勵(lì)磁調(diào)節(jié)器測(cè)量比較單元的發(fā)電機(jī)電壓值會(huì)隨著發(fā)電機(jī)電流的增加而增加，按照勵(lì)磁系統(tǒng)的工作特性，調(diào)節(jié)器會(huì)自動(dòng)減少發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，使發(fā)電機(jī)電壓下降，于是

26、就形成了下斜的發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)特性。2 2、發(fā)電機(jī)帶純有功負(fù)荷、發(fā)電機(jī)帶純有功負(fù)荷 發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流不會(huì)隨發(fā)電機(jī)有功電流的變化而變化，所以：勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的調(diào)差勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的調(diào)差單元只反映發(fā)電機(jī)無功功率變化而基本不反映有功功率變化。單元只反映發(fā)電機(jī)無功功率變化而基本不反映有功功率變化。四.勵(lì)磁系統(tǒng)的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性 （一）同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的靜態(tài)特性30o勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的調(diào)差單元 3 3、發(fā)電機(jī)電壓調(diào)差特性測(cè)量試驗(yàn)法、發(fā)電機(jī)電壓調(diào)差特性測(cè)量試驗(yàn)法(1)將發(fā)電機(jī)并入電力系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)無功Iq=Iqe，發(fā)電機(jī)頻率為額定值，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī) 有功等于零，記錄此時(shí)的發(fā)電機(jī)電壓Ug2；(2)發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)解列，當(dāng)機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)

27、行后，記錄發(fā)電機(jī)電壓Ug1；(3)將以上1、2點(diǎn)連接，就得到發(fā)電機(jī)的調(diào)差特性曲線。 四.勵(lì)磁系統(tǒng)的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性 （一）同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的靜態(tài)特性31四.勵(lì)磁系統(tǒng)的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性 （一）同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的靜態(tài)特性o發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)特性的平移 發(fā)電機(jī)并入電網(wǎng)運(yùn)行后需要增加無功功率；退出電網(wǎng)運(yùn)行前需要減少無功功率；并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)需要隨時(shí)調(diào)整無功功率；解決以上問題時(shí)通過平移發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)特性實(shí)現(xiàn)的。平移發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)特性實(shí)現(xiàn)的。 UgUg1 2Ug1 1Ug2 Iq IqeUg=f2(IL)/Iq=k Iq=0 Iq=Iqe A B A EIL=f(Ug) B EIL UgUmIq2 Iq1

28、Iq123（1）發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)特性與無功功率的關(guān)系 （2）發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)特性平移的原理示意圖32o發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)特性的平移 1、發(fā)電機(jī)并入電網(wǎng)前應(yīng)將電壓調(diào)節(jié)特性調(diào)到圖1中曲線3位置，發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后無功電流為零，并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)沒有沖擊，并網(wǎng)后再由運(yùn)行人員手動(dòng)調(diào)節(jié)使電壓調(diào)節(jié)特性向上平移，逐漸增加發(fā)電機(jī)無功功率。 2、圖2中直線AB和AB是勵(lì)磁調(diào)節(jié)器中調(diào)差單元的作用形成的，它表示當(dāng)發(fā)電機(jī)無功電流增加時(shí)勵(lì)磁系統(tǒng)輸出的電流會(huì)減??；曲E所示為合成勵(lì)磁調(diào)節(jié)器工作特性的平移。 3、平移發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)節(jié)特性是通過自動(dòng)裝置調(diào)節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的電壓給定值實(shí)現(xiàn)的。 四.勵(lì)磁系統(tǒng)的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性 （一）同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的靜

29、態(tài)特性33四.勵(lì)磁系統(tǒng)的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性 （一）同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性o概述 同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)是一個(gè)反饋?zhàn)詣?dòng)控制系統(tǒng)，其動(dòng)態(tài)特性動(dòng)態(tài)特性是指在外界干擾信號(hào)作用下，該系統(tǒng)從一個(gè)穩(wěn)定工作狀態(tài)變化到另一個(gè)穩(wěn)定工作狀態(tài)的時(shí)間響應(yīng)特征國(guó)標(biāo)要求為： （1）同步發(fā)電機(jī)在空載額定電壓情況下，當(dāng)電壓給定階躍響應(yīng)為10%時(shí)，發(fā)電機(jī)電壓超調(diào)量應(yīng)不大于階躍量的50%，擺動(dòng)次數(shù)不超過3次，調(diào)節(jié)時(shí)間不超過10S； （2）當(dāng)同步發(fā)電機(jī)突然零起升壓時(shí)，自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器應(yīng)保證發(fā)電機(jī)端電壓超調(diào)量不得超過額定值的15%，調(diào)節(jié)時(shí)間不應(yīng)大于10S，電壓擺動(dòng)次數(shù)不應(yīng)大于3次。 34四.勵(lì)磁系統(tǒng)的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性 （一）

30、同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性o動(dòng)態(tài)特性曲線2%pUG10 0 t tp ts t(s)（1）超調(diào)量pp p p=Ug(tp)-Ug()/Ug()100% 式中tp發(fā)電機(jī)電壓峰值時(shí)間； Ug(tp)發(fā)電機(jī)峰值電壓； Ug()發(fā)電機(jī)電壓穩(wěn)態(tài)值；（2）調(diào)節(jié)時(shí)間ts 從給定信號(hào)到發(fā)電機(jī)端電壓值和穩(wěn)態(tài)值的偏差不大于穩(wěn)態(tài)值的2%所經(jīng)歷的時(shí)間，單位為S； （3）擺動(dòng)次數(shù)N 在調(diào)節(jié)時(shí)間ts內(nèi)，發(fā)電機(jī)端電壓擺動(dòng)的周期數(shù)。 35四.勵(lì)磁系統(tǒng)的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性 （三）同步發(fā)電機(jī)的空載/短路特性o動(dòng)態(tài)特性曲線UGEE0 0I IKNKNI IK K 0 I If f I IfN fN I If f （1）空載特性

31、當(dāng)空載運(yùn)行時(shí)，勵(lì)磁電勢(shì)隨勵(lì)磁電流變化的關(guān)系E E0 0=f=f（I If f）稱為同步發(fā)電機(jī)的空載特性（2）短路特性 發(fā)電機(jī)運(yùn)行在同步轉(zhuǎn)速時(shí)，將電樞繞組三相短路后加上勵(lì)磁電流，電樞短路電流IK與IF之間的變化關(guān)系I IK K= f= f（I If f）即為短路特性 （3）空載特性結(jié)合短路特性可以求取同步發(fā)電機(jī)的同步電抗XdXd XdXd=E=E0 0/I/IK K（4）發(fā)電廠通過測(cè)取空載特性來判斷發(fā)電機(jī)三相繞組的對(duì)稱性以及勵(lì)磁系統(tǒng)的故障。 氣隙線氣隙線 E0=fE0=f（IfIf） C IK= f C IK= f （IfIf）36五.同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的基本組成 （一）同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的基本

32、構(gòu)成及分類o同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的基本構(gòu)成及分類示意圖 同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng) 勵(lì)磁功率單元 自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器 勵(lì)磁變壓器 交流勵(lì)磁機(jī) 整流電路 靜止整流 旋轉(zhuǎn)整流交流電源勵(lì)磁直流電源勵(lì)磁自勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)它勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī) 交流電源 旋轉(zhuǎn)（不）可控硅整流靜止（不）可控硅整流 發(fā)電機(jī)自并勵(lì) 自勵(lì)交流勵(lì)磁機(jī) 發(fā)電機(jī)自復(fù)勵(lì) 它勵(lì)交流勵(lì)磁機(jī) 數(shù)字式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器 模擬式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器 電磁式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器37五.同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的基本組成 （二）同步發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)的基本組成o自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)原理框圖GIF勵(lì)磁功率單元CTUGPT 輔助控制信號(hào)IG勵(lì)磁系統(tǒng)是向發(fā)電機(jī)供給勵(lì)磁電流系統(tǒng)，主要由勵(lì)磁功率單元和勵(lì)磁調(diào)節(jié)器組成，它根

33、據(jù)發(fā)電機(jī)電壓和電流的變化以及其他輸入信號(hào)，根據(jù)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器事先確定的調(diào)節(jié)準(zhǔn)則控制勵(lì)磁功率單元輸出勵(lì)磁電流。自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)的勵(lì)磁電流通過勵(lì)磁變壓器取自發(fā)電機(jī)的機(jī)端，其特點(diǎn)是反應(yīng)靈敏、調(diào)節(jié)速度快。 勵(lì)磁調(diào)節(jié)器T38五.同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的基本組成 （二）同步發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)的基本組成o自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)的基本組成（1 1）勵(lì)磁功率單元）勵(lì)磁功率單元 功能：將交流功率電源變換作為發(fā)電機(jī)勵(lì)磁的直流功率電源，向發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子輸出勵(lì) 磁電流 組成：勵(lì)磁變壓器、可控硅整流橋、功率單元保護(hù)元件（交流過壓保護(hù)、過流保護(hù) 溫度保護(hù)）（2 2）滅磁及過電壓保護(hù)回路）滅磁及過電壓保護(hù)回路 功能：投切勵(lì)磁電源、機(jī)組滅磁吸收發(fā)

34、電機(jī)的磁場(chǎng)能量、轉(zhuǎn)子過電壓保護(hù)回路 組成：滅磁開關(guān)、滅磁電阻、轉(zhuǎn)子過電壓保護(hù)裝置39五.同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的基本組成 （二）同步發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)的基本組成o自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)的基本組成（3 3）起勵(lì)回路）起勵(lì)回路 功能：向發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組提供起勵(lì)勵(lì)磁電流 組成：起勵(lì)變壓器、二極管整流橋、起勵(lì)接觸器（4 4）勵(lì)磁調(diào)節(jié)器）勵(lì)磁調(diào)節(jié)器 功能：根據(jù)發(fā)電機(jī)電壓和電流的變化以及其他輸入信號(hào)，根據(jù)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器事先確定 的調(diào)節(jié)準(zhǔn)則控制勵(lì)磁功率單元輸出勵(lì)磁電流 組成：硬件（CPU模塊、信號(hào)處理模塊、I/O接口模塊、電源模塊、功率界面模塊、 通訊模塊） 軟件（主程序、調(diào)節(jié)控制程序、電壓調(diào)節(jié)計(jì)算程序、限制判別程序、限制

35、控 制程序）40五.同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的基本組成 （二）同步發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)的基本組成o可控硅勵(lì)磁系統(tǒng)的功率單元（1 1）分類）分類 三相橋式不可控整流電路、三相橋式半控整流電路、三相橋式全控整流電路。（2 2）三相橋式全控整流電路）三相橋式全控整流電路 LR456231eaebecT可控硅的導(dǎo)通順序：1/61/2 3/2 3/4 5/4 5/6 1/6 U Ud=U UdocosaU Udo:控制角a=0時(shí)的最大輸出平均電壓。Ud41五.同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的基本組成 （二）同步發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)的基本組成o勵(lì)磁系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器（1 1）組成原理框圖）組成原理框圖 勵(lì)磁功率單元G調(diào)差單元穩(wěn)壓

36、電源綜合放大測(cè)量比較 穩(wěn)定器 限制器 補(bǔ)償器移相觸發(fā) CTPT QF基本裝置 輔助裝置 a42六.凌津?yàn)╇姀S勵(lì)磁系統(tǒng)簡(jiǎn)介o系統(tǒng)概況 凌津?yàn)╇姀S的機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)采用的是ABB公司生產(chǎn)的數(shù)字式靜止自并激勵(lì)磁系統(tǒng)，系統(tǒng)型號(hào)為：AFT-0/U211-D1250。整套裝置主要具有以下一些特點(diǎn)： 1、系統(tǒng)采用了自并激勵(lì)磁接線方式。勵(lì)磁變壓器接在發(fā)電機(jī)出口開關(guān)內(nèi)側(cè)，它提供兩組可控硅整流橋的電源。 2、系統(tǒng)采用雙CPU和雙整流橋的雙重冗余整流系統(tǒng)。每個(gè)CPU的模擬量（發(fā)電機(jī)電壓、發(fā)電機(jī)電流、勵(lì)磁電流）測(cè)量都由各自的測(cè)量單元進(jìn)行測(cè)量，無公共量。兩個(gè)CPU通道可互相通訊，互相切換，并進(jìn)行故障監(jiān)視相互切換。 3、控制

37、和調(diào)節(jié)器電源供電采用交、直流雙電源供電方式，交流電源由接于勵(lì)磁變低壓的電源變壓器供給，直流電源由廠用220V直流系統(tǒng)供電并經(jīng)過DC/DC變換，任一路電源故障時(shí)均可發(fā)出電源故障信號(hào)。 4、整體結(jié)構(gòu)緊湊，通用性強(qiáng)。整套裝置由一塊調(diào)節(jié)控制屏、一塊起勵(lì)滅磁屏和兩塊整流屏組成，全部安裝在每臺(tái)機(jī)組的機(jī)旁小室內(nèi)。 43附1：凌津?yàn)╇姀S勵(lì)磁系統(tǒng)組成原理框圖44六.凌津?yàn)╇姀S勵(lì)磁系統(tǒng)簡(jiǎn)介o系統(tǒng)組成 整套系統(tǒng)由勵(lì)磁變壓器、勵(lì)磁功率單元、起勵(lì)回路、滅磁及過電壓保護(hù)回路、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器等幾大部分組成。 1.勵(lì)磁變壓器 (1)(1)勵(lì)磁變基本參數(shù)勵(lì)磁變基本參數(shù) 型號(hào)： 干式、澆鑄 容量：760KVA 變比：10.5KV/5

38、40V 繞組接線： Y/ 二次額定電流：880A (2)(2)散熱及冷卻方式散熱及冷卻方式 勵(lì)磁變采用空氣自然冷卻，室內(nèi)安裝使用 (3)(3)溫控、溫顯系統(tǒng)溫控、溫顯系統(tǒng) 勵(lì)磁變溫控器采用T-154型溫控顯示器，安裝在勵(lì)磁變外殼上。溫度傳感器采用RTC PT100型溫度傳感器，預(yù)埋在勵(lì)磁變低壓側(cè)繞組內(nèi)。這套系統(tǒng)能同時(shí)監(jiān)視4個(gè)通道，實(shí)時(shí)顯示每個(gè)繞組溫度，并能輸出報(bào)警、跳閘以及裝置本身故障信號(hào)。勵(lì)磁變繞組溫度報(bào)警值整定為90，跳閘值整定為119，通過溫控器面板上的按鍵可對(duì)兩個(gè)值重新整定。 45六.凌津?yàn)╇姀S勵(lì)磁系統(tǒng)簡(jiǎn)介o系統(tǒng)組成2.勵(lì)磁功率單元 勵(lì)磁功率單元由兩個(gè)功率柜組成，兩個(gè)功率柜的元件完全相

39、同，互相獨(dú)立，互為備用，所以功率單元是100%冗余。任何時(shí)刻，只有主用功率柜的整流橋工作，而備用功率柜整流橋的控制脈沖被封鎖，當(dāng)主用橋出現(xiàn)故障時(shí)，由調(diào)節(jié)器執(zhí)行切換過程：首先封鎖主用橋觸發(fā)脈沖，再開放備用橋的觸發(fā)脈沖投入備用橋，系統(tǒng)運(yùn)行不會(huì)中斷。 (1)(1)功率單元基本參數(shù)功率單元基本參數(shù) 可控硅整流橋：雙三相全控 最大允許持續(xù)勵(lì)磁電流： 1000A 冷卻方式：空氣自然冷卻 頂值勵(lì)磁電壓： 正為688V 、負(fù)為703V 可控硅參數(shù)：500A/2800V 頂值電壓時(shí)的勵(lì)磁電流：1820A (2)(2)功率單元基本組成功率單元基本組成 RC阻容保護(hù)裝置 整流橋五極隔離開關(guān) 三相全控橋 勵(lì)磁電壓、電

40、流、同步電壓測(cè)量板 可控硅保護(hù)用快速熔斷器 脈沖放大板 46六.凌津?yàn)╇姀S勵(lì)磁系統(tǒng)簡(jiǎn)介o系統(tǒng)組成2.勵(lì)磁功率單元(3)(3)功率回路的監(jiān)控和保護(hù)功率回路的監(jiān)控和保護(hù) a.過電流保護(hù) 每個(gè)整流橋橋臂的快速熔斷器可作為可控硅的過電流保護(hù)。 b.交流側(cè)過電壓保護(hù) 交流側(cè)過電壓保護(hù)裝置為接在可控硅交流側(cè)的一套R(shí)C阻容浪涌電壓吸收裝置 c.整流橋保護(hù) 連接在可控硅整流橋上的綜合測(cè)量板U10/U20，它測(cè)取可控硅整流橋的三相交流 輸入、可控硅的輸出以及整流橋的溫度（由鉑電阻R57測(cè)?。?，并輸入到CPU進(jìn) 行控制邏輯處理后，作為整流橋交流側(cè)過電壓保護(hù)、溫度保護(hù)、直流浪涌保護(hù)。 47附2：勵(lì)磁系統(tǒng)功率單元組成

41、原理框圖測(cè)量板脈沖放大板測(cè)量板脈沖放大板2GA2GBQ02轉(zhuǎn)子繞組Q15T15外部電源板勵(lì)磁電流同步電壓勵(lì)磁電壓48附3：勵(lì)磁功率單元的保護(hù)配置圖456231TR57RC阻容保護(hù)（交流過電壓）橋臂快速熔斷器（過電流保護(hù)）F4F6F2F5F3F1F2C1R10F1049六.凌津?yàn)╇姀S勵(lì)磁系統(tǒng)簡(jiǎn)介o系統(tǒng)組成3.滅磁及過電壓保護(hù)回路 整個(gè)回路包括滅磁開關(guān)、滅磁電阻以及轉(zhuǎn)子過電壓保護(hù)裝置.(1)(1)滅磁開關(guān)滅磁開關(guān) 型號(hào): SACE F1S/EG 額定電流: 1250A 三秒短時(shí)載流容量： 8000A 電壓等級(jí): 1500V 操作電壓: 220VDC(2)(2)滅磁電阻滅磁電阻 采用非線性碳化硅滅磁

42、電阻，型號(hào)為RA482 1/34，共兩個(gè) (3)(3)轉(zhuǎn)子過電壓保護(hù)裝置轉(zhuǎn)子過電壓保護(hù)裝置 采用一種稱為跨接器的電路（CROWBAR）。該裝置由轉(zhuǎn)子過電壓保護(hù)電流監(jiān)視器、轉(zhuǎn)子過電壓保護(hù)可控硅跨接器、轉(zhuǎn)子極柱保護(hù)可控硅跨接器以及相應(yīng)的觸發(fā)模塊組成。整個(gè)電路配置了三個(gè)可控硅，其中兩個(gè)作正向?qū)?，一個(gè)作反向?qū)?，?dāng)轉(zhuǎn)子過電壓（無論正向或反向）達(dá)到整定值時(shí)，過電壓保護(hù)可控硅的觸發(fā)模塊將觸發(fā)相應(yīng)的可控硅，可控硅導(dǎo)通后經(jīng)非線性電阻對(duì)過電壓進(jìn)行抑制，而且電流監(jiān)視器還能對(duì)回路中的電流進(jìn)行監(jiān)視，一旦電流超過40A且持續(xù)0.5秒以上，將會(huì)直接跳滅磁開關(guān)并停機(jī)。 50附4：勵(lì)磁系統(tǒng)轉(zhuǎn)子過電壓保護(hù)原理圖II滅磁開關(guān)

43、極柱保護(hù) F02.2 過電壓保護(hù) F02.1 T02 F04轉(zhuǎn)子繞組 R06 R02分流器轉(zhuǎn)子電壓測(cè)量保險(xiǎn)+-51六.凌津?yàn)╇姀S勵(lì)磁系統(tǒng)簡(jiǎn)介o系統(tǒng)組成3.滅磁及過電壓保護(hù)回路（4 4）機(jī)組滅磁方式）機(jī)組滅磁方式 機(jī)組滅磁采用了逆變滅磁和非線性電阻滅磁兩種方式。正常情況下，在接到勵(lì)磁退出命令后，裝置將首先進(jìn)行逆變滅磁1.5秒，然后跳滅磁開關(guān)同時(shí)觸發(fā)非線性電阻滅磁。事故情況下，將直接跳滅磁開關(guān)同時(shí)觸發(fā)非線性電阻滅磁。 4.起勵(lì)回路 起勵(lì)回路由起勵(lì)變壓器、二極管整流橋和起勵(lì)接觸器組成。起勵(lì)電源由廠用400V系統(tǒng)提供。在正常開機(jī)過程中，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速的95%時(shí)，勵(lì)磁裝置投入，滅磁開關(guān)合上，系統(tǒng)開始

44、起勵(lì)。400V起勵(lì)電源由起勵(lì)變壓器變壓為22VAC經(jīng)二極管整流橋整流后提供約100A的起勵(lì)電流，當(dāng)可控硅整流橋交流側(cè)的電壓達(dá)到5V左右時(shí)，整流橋開始工作，當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓上升到額定電壓的30%時(shí)，起勵(lì)退出，如果在10秒鐘內(nèi)，起勵(lì)不成功，勵(lì)磁系統(tǒng)將跳閘。另外系統(tǒng)還提供了殘壓起勵(lì)功能。 52附5：勵(lì)磁起勵(lì)回路接線圖T勵(lì)磁功率單元滅磁開關(guān) 二極管整流橋V30 起勵(lì)接觸器 K30 起勵(lì)變壓器 T30 起勵(lì)電源開關(guān) Q30 AC380V/22V DC26V/100A53六.凌津?yàn)╇姀S勵(lì)磁系統(tǒng)簡(jiǎn)介o系統(tǒng)組成5.勵(lì)磁調(diào)節(jié)器 勵(lì)磁調(diào)節(jié)器為數(shù)字式調(diào)節(jié)器，由調(diào)節(jié)器硬件和軟件兩大部分組成，其組成原理框圖如下圖所示： 實(shí)

45、際值測(cè)量板實(shí)際值測(cè)量板實(shí)際值測(cè)量板實(shí)際值測(cè)量板I/O接口板接口板外部電源板外部電源板外部電源板外部電源板A通道通道 B通道通道信號(hào)處理板信號(hào)處理板信號(hào)處理板信號(hào)處理板內(nèi)部電源板內(nèi)部電源板內(nèi)部電源板內(nèi)部電源板脈沖脈沖放大板放大板測(cè)量板測(cè)量板脈沖脈沖放大板放大板測(cè)量板測(cè)量板控制板控制板控制板控制板通訊板通訊板通訊板通訊板調(diào)試筆記本調(diào)試筆記本現(xiàn)地控制盤現(xiàn)地控制盤現(xiàn)地控制盤現(xiàn)地控制盤調(diào)試筆記本調(diào)試筆記本功率界面板功率界面板功率界面板功率界面板54六.凌津?yàn)╇姀S勵(lì)磁系統(tǒng)簡(jiǎn)介o系統(tǒng)組成(1)調(diào)節(jié)器硬件調(diào)節(jié)器硬件由控制板SDCS-CON-1、內(nèi)部電源板SDCS-POW-1、外部電源板UNS0861、功率界面

46、板、信號(hào)處理板UNS1860、AC實(shí)際值測(cè)量板UNS0862、I/O接口板UNS0863、通訊板SDCS-DOM1組成。a.控制板控制板SDCS-CON-1SDCS-CON-1組成：主要由80C186微處理器和ASIC型主電路板DC94L01組成；功能：系統(tǒng)程序及參數(shù)存儲(chǔ)、系統(tǒng)故障檢測(cè)、數(shù)據(jù)測(cè)量、可控硅觸發(fā)脈沖的形成A/D-D/A轉(zhuǎn)換控制、 電源電壓監(jiān)控以及通訊功能。b.b.內(nèi)部電源板內(nèi)部電源板SDCS-POW-1SDCS-POW-1功能:產(chǎn)生內(nèi)部電路控制所需要的所有直流電壓（+48V、+24V、15V、10V、+5V）。c.c.外部電源板外部電源板UNS0861UNS0861組成：由220V

47、DC/220VDC、220VDC/24VDC電源變換器和交、直流電源監(jiān)視回路組成功能:將220VDC直流電壓和220VAC交流電壓變換成220VDC和24VDC電壓，向內(nèi)部電源板提供220VDC和220VAC雙路電源，并對(duì)交、直流電源進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)其中任何一路故障時(shí)輸出故障信號(hào)。 55六.凌津?yàn)╇姀S勵(lì)磁系統(tǒng)簡(jiǎn)介o系統(tǒng)組成d.d.功率界面板功率界面板組成：脈沖放大板SDCS-PIN-41和測(cè)量板SDCS-PIN-51；脈沖放大板的功能:將主控板輸出的可控硅觸發(fā)脈沖進(jìn)行放大、輸出；測(cè)量板的功能:采集勵(lì)磁電壓、勵(lì)磁電流，經(jīng)過處理后輸送給主控板SDCS-CON-1。e.e.信號(hào)處理板信號(hào)處理板UNS1860UNS1860主要功能：數(shù)字量輸入（16點(diǎn)）、數(shù)字量輸出（19點(diǎn)）、信號(hào)處理（包括發(fā)電機(jī)電壓、發(fā)電機(jī)電流、 發(fā)電機(jī)頻率）、PSS功能、邏輯電平轉(zhuǎn)換（24V/5V和15V/5V）、有功電流和無功電流測(cè)量；f.f.實(shí)際值測(cè)量板實(shí)際值測(cè)量板UNS0862UNS0862功能:測(cè)量發(fā)電機(jī)三相電壓、發(fā)電機(jī)單相電流，并將處理后的數(shù)據(jù)送到I/O接口板UNS0863。g.I/Og.I/O接口板接口板UNS0863UNS0863功能：數(shù)字量輸入/輸出，模擬量輸入/輸出，并對(duì)信號(hào)處理板UNS1860的模擬量實(shí)際值進(jìn)行檢測(cè)。h.h.通訊板通訊