同步發(fā)電機(jī)自動調(diào)節(jié)勵磁裝置

1、 同步發(fā)電機(jī)自動調(diào)節(jié)勵磁裝置同步發(fā)電機(jī)自動調(diào)節(jié)勵磁裝置 概述同步發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)：由勵磁功率單元和自動調(diào)節(jié)勵磁裝置組成，實現(xiàn)向發(fā)電機(jī)勵磁繞組提供直流勵磁電流，并對勵磁電流進(jìn)行調(diào)節(jié)的功能。所以發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)的作用可總結(jié)為：（1）提供勵磁電流； 勵磁功率單元完成（2）調(diào)節(jié)勵磁電流。自動調(diào)節(jié)勵磁裝置完成。一、自動調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)的作用自動調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)包括同步發(fā)電機(jī)和勵磁系統(tǒng)。自動調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)的作用（自動調(diào)節(jié)勵磁電流的作用）：（1）調(diào)節(jié)電壓；（2）調(diào)節(jié)無功功率；（3）提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性；（4）改善電力系統(tǒng)運行條件。1、調(diào)節(jié)電壓當(dāng)勵磁電流不變時，發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓與發(fā)出的無功功率關(guān)系緊密。發(fā)電機(jī)發(fā)出的無功功

2、率增大時，機(jī)端電壓下降。2、調(diào)節(jié)無功功率當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出的有功功率保持不變時，調(diào)節(jié)勵磁電流的大小，發(fā)電機(jī)輸出的無功功率也會變化。當(dāng)輸出有功不變，并且發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓恒定時，有 所以，常數(shù)cosGGIUP常數(shù)sindGGXUEP常數(shù)cosGI常數(shù)sinGEU形曲線3、提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性自動調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)可以提高系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定，當(dāng)其勵磁系統(tǒng)響應(yīng)速度快，又有高強(qiáng)勵倍數(shù)時，可以改善電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。4、改善電力系統(tǒng)運行條件自動調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)自動增加勵磁電流，多發(fā)無功功率，加速電網(wǎng)電壓恢復(fù)，改善系統(tǒng)工作條件。在電力系統(tǒng)內(nèi)部故障時，自動調(diào)節(jié)勵磁裝置進(jìn)行強(qiáng)勵，使短路電流增大，提高了繼電保護(hù)的靈敏度。 二、對自動

3、調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)的基本要求（1）有足夠的調(diào)節(jié)機(jī)端電壓范圍（0.81.2UG.N）；（2）系統(tǒng)故障時能夠迅速進(jìn)行強(qiáng)勵；（3）可靠性高。三、勵磁系統(tǒng)的分類勵磁系統(tǒng)的分類主要是對勵磁功率單元進(jìn)行分類。勵磁功率單元可以分為4類。（1）直流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)；（2）交流勵磁機(jī)系統(tǒng)；（3）旋轉(zhuǎn)硅整流勵磁系統(tǒng)；（4）靜止勵磁系統(tǒng)。勵磁機(jī)：給同步發(fā)電機(jī)提供勵磁電流的發(fā)電機(jī)，既可以是直流發(fā)電機(jī)（直流勵磁機(jī)），也可以是交流發(fā)電機(jī)（交流勵磁機(jī)）（1）直流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)勵磁電流由與發(fā)電機(jī)同軸的直流發(fā)電機(jī)供給?？梢苑殖?種：（1）自勵直流勵磁機(jī)系統(tǒng)； 直流勵磁機(jī)的勵磁繞組由勵磁機(jī)本身供給。（2）他勵直流勵磁機(jī)系統(tǒng)。 直流勵磁機(jī)

4、的勵磁繞組由另外一直流勵磁機(jī)（副勵磁機(jī)）供給。 這種勵磁方式只應(yīng)用于小容量發(fā)電機(jī)組。（2）交流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)勵磁電流由與交流發(fā)電機(jī)供給。大容量發(fā)電機(jī)的勵磁功率單元采用交流勵磁機(jī)和半導(dǎo)體整流元件組成的交流勵磁機(jī)系統(tǒng)。交流主勵磁機(jī)的整流單元靜止不動，是有刷勵磁。 可以分成2種：（1）交流主勵磁機(jī)靜止硅整流勵磁系統(tǒng)交流主勵磁機(jī)通過靜止二極管（死硅）整流系統(tǒng)整流后供給勵磁電流，自動勵磁調(diào)節(jié)裝置通過控制晶閘管的導(dǎo)通角來調(diào)節(jié)交流副勵磁機(jī)提供給主勵磁機(jī)的勵磁電流。適用于勵磁電流小于800010000A的同步發(fā)電機(jī)。 對整流性能要求較弱，響應(yīng)隨度較慢。（2）交流主勵磁機(jī)帶晶閘管整流系統(tǒng) 交流主勵磁機(jī)輸出電壓經(jīng)

5、過晶閘管整流裝置后，通過炭刷供給發(fā)電機(jī)勵磁電流。 響應(yīng)速度快，一般用于對穩(wěn)定性要求較高的電力系統(tǒng)，并可用來滅磁。交流勵磁機(jī)系統(tǒng)（3）旋轉(zhuǎn)硅整流勵磁系統(tǒng)交流主勵磁機(jī)的交流繞組和整流設(shè)備隨著主軸一起旋轉(zhuǎn)。這樣省去了炭刷，可以用于勵磁電流超過800010000A的大型同步發(fā)電機(jī)。 可以分成2種：（1）交流勵磁機(jī)帶旋轉(zhuǎn)靜止二極管整流勵磁系統(tǒng)（2）交流勵磁機(jī)帶旋轉(zhuǎn)可控晶閘管整流勵磁系統(tǒng)（4）靜止勵磁系統(tǒng)勵磁電流取自發(fā)電機(jī)本身，采用勵磁變壓器作為電壓源，勵磁變流器作為電流源。 可以分成2種：（1）自勵靜止勵磁系統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)勵磁電流由勵磁變壓器TVE經(jīng)過可控硅整流電路后供給，是一種較簡單的勵磁系統(tǒng)。（2）自

6、復(fù)勵靜止勵磁系統(tǒng) 同步發(fā)電機(jī)勵磁電流同時取自勵磁變流器TAE和勵磁變壓器TVE。勵磁變流器TAE和勵磁變壓器TVE在交流側(cè)和直流側(cè)可以有不同的連接。分為2種：（a）交流側(cè)串聯(lián)自復(fù)勵勵磁系統(tǒng)（b）直流側(cè)并聯(lián)自復(fù)勵勵磁系統(tǒng)復(fù)勵：勵磁電流同時取自勵磁變流器TAE和勵磁變壓器TVE，勵磁變流器TAE并聯(lián)在發(fā)電機(jī)機(jī)端，勵磁變壓器TVE串聯(lián)在發(fā)電機(jī)機(jī)端引出線上。12.2、半導(dǎo)體自動勵磁調(diào)節(jié)器一、勵磁系統(tǒng)中的整流電路 在交流勵磁機(jī)系統(tǒng)和靜止勵磁系統(tǒng)中都采用了三相橋式整流電路，將交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源，給發(fā)電機(jī)（或勵磁機(jī)）轉(zhuǎn)子繞組提供勵磁電流。 勵磁系統(tǒng)中的整流電路可以分成三種：（1）三相橋式不可控整流電路；

7、（2）三相半控橋式整流電路；（3）三相全控制整流電路。 以上三種整流電路中，第（1）種三相橋式不可控整流電路是不可控的。第（2）、（3）種三相半控橋式整流電路和三相全控制整流電路的輸出電流大小可以控制。（1） 三相橋式不可控整流電路三相橋式不可控整流電路的輸入為三相對稱電源電壓，輸出為波動的直流電壓。輸出的波動直流電壓的平均值Uav和輸入三相對稱電源的相電壓Uph呈規(guī)定比例關(guān)系。phavUU34. 2如果VUUVUphavph8 .51434. 2220，則（2） 三相半控橋式整流電路三相半控橋式整流電路的輸入為三相對稱電源電壓，輸出為可控的波動直流電壓。輸出的波動直流電壓的平均值Uav和輸入

8、三相對稱電源的相電壓Uph呈可控比例關(guān)系。2cos134. 2phavUU，其中的是晶閘管的導(dǎo)通控制角。（3） 三相全控橋式整流電路三相全控橋式整流電路的輸入為三相對稱電源電壓，輸出為可控的波動直流電壓。輸出的波動直流電壓的平均值Uav和輸入三相對稱電源的相電壓Uph呈可控比例關(guān)系。cos34. 2phavUU，其中的是晶閘管的導(dǎo)通控制角。二、自動調(diào)節(jié)勵磁裝置原理（1）自動調(diào)節(jié)勵磁裝置的構(gòu)成 自動調(diào)節(jié)勵磁裝置裝置由基本控制和輔助控制兩大部分組成。基本控制實現(xiàn)勵磁電流的自動調(diào)節(jié)，以便維持電壓水平和合理分配機(jī)組間的無功功率。輔助控制主要為了滿足發(fā)電機(jī)不同工況要求，以改善電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和勵磁系統(tǒng)動態(tài)性能。 基本控制部分包括調(diào)差單元、