第4講同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁自動控制系統(tǒng)2ppt課件

1、North China Electric Power University第四講 同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁自動控制系統(tǒng)2）l主講人：李巖松lliyansong811126第三章 同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁自動控制系統(tǒng) 本章講述電力系統(tǒng)的自動調(diào)壓問題，包含發(fā)電機(jī)的自動調(diào)節(jié)勵(lì)磁系統(tǒng)，也包括和用戶的電壓穩(wěn)定問題。第三節(jié)第三節(jié) 勵(lì)磁系統(tǒng)的整流電路勵(lì)磁系統(tǒng)的整流電路AKAKa)IKAPNJb)c)AAGGKKb)c)a)AGKKGAP1N1P2N2J1J2J3 特性：特性： 陽極電壓陽極電壓高于陰極電壓則導(dǎo)高于陰極電壓則導(dǎo)通，反之則截止。通，反之則截止。 特性：陽極電壓高特性：陽極電壓高于陰極電壓，且出現(xiàn)于陰極電壓，且出現(xiàn)觸

2、發(fā)脈沖，則導(dǎo)通；觸發(fā)脈沖，則導(dǎo)通；截止是自然關(guān)斷，即截止是自然關(guān)斷，即出現(xiàn)陽極電壓低于陰出現(xiàn)陽極電壓低于陰極電壓極電壓整流二極管整流二極管晶閘管晶閘管一、三相橋式不可控整流電路一、三相橋式不可控整流電路aebecefRV1V1V3V3V5V5V4V4V6V6V2V2AB 三相橋式不可控整流三相橋式不可控整流電路由三相變壓器的二次電路由三相變壓器的二次側(cè)交流勵(lì)磁機(jī)電樞繞組側(cè)交流勵(lì)磁機(jī)電樞繞組供電，供電， 整流元件為二極管整流元件為二極管 承受最高電壓的二極承受最高電壓的二極管導(dǎo)通管導(dǎo)通 直流側(cè)負(fù)載為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈直流側(cè)負(fù)載為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈或者為勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組或者為勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組一、三相橋式不可控

3、整流電路一、三相橋式不可控整流電路負(fù)載電壓是線電壓波形的包絡(luò)線負(fù)載電壓是線電壓波形的包絡(luò)線2/6/026tdeeUbadabadEEU35. 134. 20 分別為變壓分別為變壓器二次側(cè)相電壓和線器二次側(cè)相電壓和線電壓有效值電壓有效值 輸出空載電壓平輸出空載電壓平均值均值aEabE0dU二、三相橋式半控整流電路二、三相橋式半控整流電路aebecefRVS1VS1V1V1V4V4V6V6V2V2VS3VS3VS5VS5L L整流元件整流元件V2 V4 V6 為整流二極管，為整流二極管，共陽極連接；共陽極連接；VS1 VS3 VS5為晶閘管，為晶閘管，共陰極連接，共陰極連接，V1為續(xù)流二極管為續(xù)流

4、二極管二、三相橋式半控整流電路控制角二、三相橋式半控整流電路控制角3030度）度）aebecefRVS1VS1V1V1V4V4V6V6V2V2VS3VS3VS5VS5L L 注注: 在三相橋式半控整流電路中在三相橋式半控整流電路中,不是承受最高電壓的晶閘管不是承受最高電壓的晶閘管元件導(dǎo)通元件導(dǎo)通,而是受觸發(fā)的晶閘管和最低電壓相的二極管導(dǎo)通而是受觸發(fā)的晶閘管和最低電壓相的二極管導(dǎo)通控制角為控制角為3030度度二、三相橋式半控整流電路二、三相橋式半控整流電路aebecefRVS1VS1V1V1V4V4V6V6V2V2VS3VS3VS5VS5L L當(dāng)控制角為當(dāng)控制角為180度時(shí)，輸出電壓為零度時(shí)，輸

5、出電壓為零 觸發(fā)脈沖的控制角從觸發(fā)脈沖的控制角從0到到180度的范圍內(nèi)移相時(shí)，輸出電壓度的范圍內(nèi)移相時(shí)，輸出電壓從最大值連續(xù)降低到零。從最大值連續(xù)降低到零。626/52/2/6/321tdeetdeeUcabad 2cos135. 12cos134. 2abaEE62 2cos135. 12cos134. 23216/76/ababadEEtdeeU二、三相橋式半控整流電路二、三相橋式半控整流電路aebecefRVS1VS1V1V1V4V4V6V6V2V2VS3VS3VS5VS5L L輸出波形出現(xiàn)了不連續(xù)現(xiàn)象輸出波形出現(xiàn)了不連續(xù)現(xiàn)象+-在感性負(fù)載兩端并聯(lián)一個(gè)反向續(xù)流在感性負(fù)載兩端并聯(lián)一個(gè)反向續(xù)

6、流二極管，在晶閘管電壓過零關(guān)斷時(shí)，二極管，在晶閘管電壓過零關(guān)斷時(shí)，電感兩端的反電動勢經(jīng)過續(xù)流二極電感兩端的反電動勢經(jīng)過續(xù)流二極管形成電流回路，使得電感的反電管形成電流回路，使得電感的反電動勢對晶閘管的關(guān)斷不產(chǎn)生影響。動勢對晶閘管的關(guān)斷不產(chǎn)生影響。三、三相橋式全控整流電路三、三相橋式全控整流電路aebecefRVS1VS1VS3VS3VS5VS5L LVS4VS4VS6VS6VS2VS2整流元件整流元件VS2 VS4 VS6 為晶閘為晶閘管，共陽極連接；管，共陽極連接；VS1 VS3 VS5 為晶閘為晶閘管，共陰極連接，管，共陰極連接，控制角為控制角為0 0度度控制角為控制角為3030度度三、三

7、相橋式全控整流電路三、三相橋式全控整流電路aebecefRVS1VS1VS3VS3VS5VS5L LVS4VS4VS6VS6VS2VS2控制角為控制角為9090度度控制角由控制角由6060度轉(zhuǎn)為度轉(zhuǎn)為150150度度整流元件整流元件VS2 VS4 VS6 為晶閘為晶閘管，共陽極連接；管，共陽極連接；VS1 VS3 VS5 為晶閘為晶閘管，共陰極連接，管，共陰極連接，三、三相橋式全控整流電路三、三相橋式全控整流電路 控制角小于控制角小于90度，輸出平均電壓為正，三相橋式全控整流電路度，輸出平均電壓為正，三相橋式全控整流電路處于整流狀態(tài)。處于整流狀態(tài)。 控制角大于控制角大于90度小于度小于180度

8、，輸出平均電壓為負(fù)值，三相橋式全度，輸出平均電壓為負(fù)值，三相橋式全控整流電路處于逆變狀態(tài)，將直流轉(zhuǎn)換為交流?？卣麟娐诽幱谀孀儬顟B(tài)，將直流轉(zhuǎn)換為交流。cos35. 1cos6sin223cos26216/6/ababldEEtdtEU33cos135. 13cos123sin23113/ababldEEtdtEU3四、整流電路的換流壓降四、整流電路的換流壓降aebecefRVS1VS1VS3VS3VS5VS5L LVS4VS4VS6VS6VS2VS2 由于整流電路中存在電感電由于整流電路中存在電感電流，整流器件相間換流不能瞬間流，整流器件相間換流不能瞬間突變完成。突變完成。 在這段換流過程中，

9、在這段換流過程中，會出現(xiàn)共陰極或共陽極組會出現(xiàn)共陰極或共陽極組的三相橋臂中兩相交流回的三相橋臂中兩相交流回路元件同時(shí)導(dǎo)通。路元件同時(shí)導(dǎo)通。 這段換流期間對應(yīng)的電這段換流期間對應(yīng)的電角度成為換流角角度成為換流角五、整流電路的外特性五、整流電路的外特性dKabdIXEU3cos35. 1cos35. 1abEdIKX3dUZ第四節(jié)第四節(jié) 勵(lì)磁控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)特性和無功分配勵(lì)磁控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)特性和無功分配同同步步發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)勵(lì)勵(lì)磁磁功功率率單單元元?jiǎng)?lì)勵(lì)磁磁調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)器器EFIREFUGIGU手手動動自自動動基基準(zhǔn)準(zhǔn)其其他他信信號號勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的最基本功能是調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的端電壓勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的最基本功能是調(diào)節(jié)發(fā)電

10、機(jī)的端電壓輸出用于控制勵(lì)磁功率單元輸出用于控制勵(lì)磁功率單元常用的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器常用的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器是比例式調(diào)節(jié)器是比例式調(diào)節(jié)器主要輸入量是發(fā)電機(jī)端電壓主要輸入量是發(fā)電機(jī)端電壓比例式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器閉環(huán)控制比例式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器閉環(huán)控制G勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁機(jī)baEFIGUEFIEEIGUGI在電力系統(tǒng)中運(yùn)行的各種比例式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器都具有在電力系統(tǒng)中運(yùn)行的各種比例式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器都具有負(fù)斜率調(diào)節(jié)特性負(fù)斜率調(diào)節(jié)特性這種調(diào)節(jié)器可以穩(wěn)定運(yùn)行！這種調(diào)節(jié)器可以穩(wěn)定運(yùn)行！自動勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的構(gòu)成環(huán)節(jié)自動勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的構(gòu)成環(huán)節(jié)測量比較測量比較綜合放大綜合放大移相觸發(fā)移相觸發(fā)可控整流可控整流1 1 勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性測量比

11、較K1綜合放大K2移相觸發(fā)K3可控整流K4REFUGUdeUSMUAVRUGREFdeUUKU1deSMUKU2SMAVRUKKU43 勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性的合成勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性的合成GUREFUdeUdeUSMUAVRUAVRUGUSMU勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性的調(diào)整勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性的調(diào)整GUREFUdeUdeUSMUAVRUAVRUGUSMU勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的放大系數(shù)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的放大系數(shù)GREFAVRUUUK勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的特性曲線在工作區(qū)的陡度勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的特性曲線在工作區(qū)的陡度是調(diào)節(jié)器的主要指標(biāo)之一是調(diào)節(jié)器的主要指標(biāo)之一AVRUGU測量比較K1綜合放大K2移相觸發(fā)K3可控整流K

12、4REFUGUdeUSMUAVRU4321KKKKUUUUUUUUUUKAVRSMdeSMGREFdeGREFAVRREFU勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的總放大倍數(shù)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的總放大倍數(shù)是各單元放大倍數(shù)的乘積是各單元放大倍數(shù)的乘積2 2 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁自動控制系統(tǒng)的靜態(tài)工作特性發(fā)電機(jī)勵(lì)磁自動控制系統(tǒng)的靜態(tài)工作特性G勵(lì)勵(lì)磁磁機(jī)機(jī)baEFIGUEFIEEIGUGIEFIQI1GUGNGUU23GU321GGGUUU發(fā)電機(jī)的調(diào)節(jié)特性就是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)的調(diào)節(jié)特性就是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流電流 與無功負(fù)荷電流與無功負(fù)荷電流 之間之間的關(guān)系的關(guān)系EFIQI勵(lì)磁機(jī)定子電流勵(lì)磁機(jī)定子電流 與勵(lì)與勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流磁機(jī)的勵(lì)磁電流 之之間是線

13、性關(guān)系間是線性關(guān)系EFIEEI發(fā)電機(jī)無功調(diào)節(jié)特性發(fā)電機(jī)無功調(diào)節(jié)特性EEI)(EFIGUQIQI發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電轉(zhuǎn)子電流直接流直接用勵(lì)磁用勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)機(jī)的勵(lì)磁電流磁電流來表示來表示1GU2GUa a a b b b 發(fā)電機(jī)調(diào)差系數(shù)發(fā)電機(jī)調(diào)差系數(shù)GUQIa b 發(fā)電機(jī)帶有自動勵(lì)磁調(diào)節(jié)器發(fā)電機(jī)帶有自動勵(lì)磁調(diào)節(jié)器后，無功電流變化時(shí)，發(fā)電后，無功電流變化時(shí)，發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓基本維持不變機(jī)機(jī)端電壓基本維持不變 調(diào)節(jié)特性下傾的程度表征了發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)特性下傾的程度表征了發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)運(yùn)行特性的一個(gè)重要?jiǎng)?lì)磁控制系統(tǒng)運(yùn)行特性的一個(gè)重要參數(shù)參數(shù)調(diào)差系數(shù)調(diào)差系數(shù)*2*121GGGGNGGUUUUUU 調(diào)差系數(shù)表征了無

14、功電流從零調(diào)差系數(shù)表征了無功電流從零增加到額定值時(shí)發(fā)電機(jī)電壓的相增加到額定值時(shí)發(fā)電機(jī)電壓的相對變化對變化 調(diào)差系數(shù)表征了勵(lì)磁控制系統(tǒng)調(diào)差系數(shù)表征了勵(lì)磁控制系統(tǒng)維持發(fā)電機(jī)電壓的能力維持發(fā)電機(jī)電壓的能力當(dāng)調(diào)差單元退出運(yùn)行時(shí)，其當(dāng)調(diào)差單元退出運(yùn)行時(shí)，其固有的無功調(diào)節(jié)特性也是下固有的無功調(diào)節(jié)特性也是下傾的，稱為自然調(diào)差系數(shù)傾的，稱為自然調(diào)差系數(shù)發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)特性發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)特性勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的調(diào)整是為了滿足運(yùn)行要求：勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的調(diào)整是為了滿足運(yùn)行要求：1、發(fā)電機(jī)投入和退出運(yùn)行時(shí)，能夠平穩(wěn)地改變無功負(fù)、發(fā)電機(jī)投入和退出運(yùn)行時(shí)，能夠平穩(wěn)地改變無功負(fù)荷，不致荷，不致 于發(fā)生無功功率的沖擊。于發(fā)生無功功率的沖擊。2、保

15、證并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組間的無功功率的合理分配。、保證并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組間的無功功率的合理分配。在勵(lì)磁調(diào)節(jié)器中在勵(lì)磁調(diào)節(jié)器中設(shè)置了電壓整定設(shè)置了電壓整定和調(diào)差單元和調(diào)差單元發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)特性的平移發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)特性的平移GUQIMU1QI2QIGUQIMU1QI2QI1MU通過調(diào)節(jié)特性的平移通過調(diào)節(jié)特性的平移可以實(shí)現(xiàn)機(jī)組退出時(shí)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)組退出時(shí)無功功率的不突變無功功率的不突變3 3 并聯(lián)發(fā)電機(jī)組的無功功率分配并聯(lián)發(fā)電機(jī)組的無功功率分配 多臺發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，改變?nèi)魏我慌_機(jī)組的勵(lì)磁電流不僅影多臺發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，改變?nèi)魏我慌_機(jī)組的勵(lì)磁電流不僅影響本機(jī)組的無功電流，而且影響同一母線上并聯(lián)機(jī)組的無功電流，響本機(jī)

16、組的無功電流，而且影響同一母線上并聯(lián)機(jī)組的無功電流，母線電壓也發(fā)生變化，這些變化與機(jī)組的調(diào)差特性有關(guān)。母線電壓也發(fā)生變化，這些變化與機(jī)組的調(diào)差特性有關(guān)。1、一臺無差調(diào)節(jié)特性機(jī)組與有差調(diào)節(jié)特性機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行、一臺無差調(diào)節(jié)特性機(jī)組與有差調(diào)節(jié)特性機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)不穩(wěn)定運(yùn)不穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)行點(diǎn)正調(diào)差正調(diào)差特性特性無差調(diào)無差調(diào)節(jié)特性節(jié)特性負(fù)調(diào)差負(fù)調(diào)差特性特性 一臺無差調(diào)節(jié)特性的發(fā)一臺無差調(diào)節(jié)特性的發(fā)電機(jī)可以和多臺正調(diào)差特電機(jī)可以和多臺正調(diào)差特性的發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行性的發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行 具有負(fù)調(diào)差特性的發(fā)電具有負(fù)調(diào)差特性的發(fā)電機(jī)是不能在公共母線上并機(jī)是不能在公共母線上并聯(lián)運(yùn)行的聯(lián)運(yùn)行的QIGU并聯(lián)發(fā)電機(jī)

17、組的無功功率分配并聯(lián)發(fā)電機(jī)組的無功功率分配2、兩臺無差調(diào)節(jié)特性機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行、兩臺無差調(diào)節(jié)特性機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行無差調(diào)節(jié)特性無差調(diào)節(jié)特性1QIGU無差調(diào)節(jié)特性無差調(diào)節(jié)特性2兩條曲線分離則無交點(diǎn)，實(shí)際運(yùn)行又很難做到曲線重合，兩條曲線分離則無交點(diǎn)，實(shí)際運(yùn)行又很難做到曲線重合，因此，兩臺無差調(diào)節(jié)特性機(jī)組是不能并聯(lián)運(yùn)行因此，兩臺無差調(diào)節(jié)特性機(jī)組是不能并聯(lián)運(yùn)行并聯(lián)發(fā)電機(jī)組的無功功率分配并聯(lián)發(fā)電機(jī)組的無功功率分配3、多臺正調(diào)差特性機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行、多臺正調(diào)差特性機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行GU1MU2MUQI1QI2QI1QI2QI1G2G1QI2QIGG1QI2QIQI1、母線電壓波動時(shí)，發(fā)、母線電壓波動時(shí)，發(fā)電機(jī)的無功電流增量與

18、電機(jī)的無功電流增量與電壓偏差成正比，與調(diào)電壓偏差成正比，與調(diào)差系數(shù)成反比，與電壓差系數(shù)成反比，與電壓整定值無關(guān)。整定值無關(guān)。2、在同一母線上并聯(lián)發(fā)、在同一母線上并聯(lián)發(fā)電機(jī)，無功負(fù)荷波動時(shí)，電機(jī)，無功負(fù)荷波動時(shí)，電壓偏差相同，調(diào)差系電壓偏差相同，調(diào)差系數(shù)小的發(fā)電機(jī)承擔(dān)多的數(shù)小的發(fā)電機(jī)承擔(dān)多的無功電流增量無功電流增量并聯(lián)發(fā)電機(jī)組的無功功率分配并聯(lián)發(fā)電機(jī)組的無功功率分配*GQUI*0*1GGQUUI3、為了滿足各臺發(fā)電、為了滿足各臺發(fā)電機(jī)無功負(fù)荷的波動量與機(jī)無功負(fù)荷的波動量與他們的額定容量成正比，他們的額定容量成正比，則要求并聯(lián)發(fā)電機(jī)組具則要求并聯(lián)發(fā)電機(jī)組具有相同的調(diào)差系數(shù)。有相同的調(diào)差系數(shù)。4、需

19、要改變發(fā)電機(jī)組、需要改變發(fā)電機(jī)組的無功負(fù)荷時(shí)，調(diào)整的無功負(fù)荷時(shí)，調(diào)整調(diào)節(jié)器的整定元件，調(diào)節(jié)器的整定元件，使得特性曲線上下移使得特性曲線上下移動即可。動即可。GUQIMU1QI2QI第五節(jié)第五節(jié) 勵(lì)磁系統(tǒng)中轉(zhuǎn)子磁場的建立與滅磁勵(lì)磁系統(tǒng)中轉(zhuǎn)子磁場的建立與滅磁GT T1 1T T2 2L L 在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)母線電壓極度降低，系統(tǒng)無功在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)母線電壓極度降低，系統(tǒng)無功缺額很大，需要在很短的時(shí)間內(nèi)補(bǔ)足無功缺額以使系統(tǒng)迅速恢缺額很大，需要在很短的時(shí)間內(nèi)補(bǔ)足無功缺額以使系統(tǒng)迅速恢復(fù)正常，這就要求有關(guān)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場能夠迅速增強(qiáng)，達(dá)到復(fù)正常，這就要求有關(guān)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場能夠迅速增

20、強(qiáng)，達(dá)到盡可能高的數(shù)值。盡可能高的數(shù)值。 在事故情況下，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電壓的最大值及其建立的速度響在事故情況下，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電壓的最大值及其建立的速度響應(yīng)速度是兩個(gè)十分重要的指標(biāo)應(yīng)速度是兩個(gè)十分重要的指標(biāo) 強(qiáng)勵(lì)頂值與響應(yīng)比。強(qiáng)勵(lì)頂值與響應(yīng)比。此外，為了使得發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁效果及時(shí)發(fā)揮，需要考慮：此外，為了使得發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁效果及時(shí)發(fā)揮，需要考慮：1、勵(lì)磁機(jī)的響應(yīng)速度要快，勵(lì)磁機(jī)的時(shí)間常數(shù)小、勵(lì)磁機(jī)的響應(yīng)速度要快，勵(lì)磁機(jī)的時(shí)間常數(shù)小2、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場的建立速度要快。、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場的建立速度要快。轉(zhuǎn)子強(qiáng)勵(lì)問題轉(zhuǎn)子強(qiáng)勵(lì)問題勵(lì)磁系統(tǒng)中轉(zhuǎn)子磁場的滅磁勵(lì)磁系統(tǒng)中轉(zhuǎn)子磁場的滅磁轉(zhuǎn)子滅磁問題轉(zhuǎn)子滅磁問題 當(dāng)轉(zhuǎn)子磁場建立起來

21、，由于某種原因如發(fā)電機(jī)繞組內(nèi)部當(dāng)轉(zhuǎn)子磁場建立起來，由于某種原因如發(fā)電機(jī)繞組內(nèi)部故障而要求強(qiáng)迫發(fā)電機(jī)立即退出運(yùn)行，在斷開發(fā)電機(jī)出口故障而要求強(qiáng)迫發(fā)電機(jī)立即退出運(yùn)行，在斷開發(fā)電機(jī)出口斷路器的同時(shí)，必須使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場盡快消失，否則，就斷路器的同時(shí)，必須使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場盡快消失，否則，就會使得發(fā)電機(jī)因過勵(lì)磁而產(chǎn)生過電壓而危及絕緣安全，或者，會使得發(fā)電機(jī)因過勵(lì)磁而產(chǎn)生過電壓而危及絕緣安全，或者，會使定子繞組內(nèi)部故障繼續(xù)擴(kuò)大。會使定子繞組內(nèi)部故障繼續(xù)擴(kuò)大。 如何在很短時(shí)間內(nèi)使發(fā)電如何在很短時(shí)間內(nèi)使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場內(nèi)部存儲的大量能機(jī)轉(zhuǎn)子磁場內(nèi)部存儲的大量能量迅速消失，而不至于在發(fā)電量迅速消失，而不至于在發(fā)電

22、機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生危險(xiǎn)的過電壓，這機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生危險(xiǎn)的過電壓，這就是轉(zhuǎn)子滅磁問題。就是轉(zhuǎn)子滅磁問題。1 1 勵(lì)磁機(jī)的時(shí)間常數(shù)勵(lì)磁機(jī)的時(shí)間常數(shù)G+-DEEFUEEIEEEEREEL他勵(lì)型直流勵(lì)磁機(jī)的時(shí)間常數(shù)他勵(lì)型直流勵(lì)磁機(jī)的時(shí)間常數(shù)EdtdILRIEEEEEEEEEEEEtRLT EEREEL勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁線圈的電阻勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁線圈的電阻勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁線圈的電感勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁線圈的電感1 1 勵(lì)磁機(jī)的時(shí)間常數(shù)勵(lì)磁機(jī)的時(shí)間常數(shù)自勵(lì)型直流勵(lì)磁機(jī)的時(shí)間常數(shù)自勵(lì)型直流勵(lì)磁機(jī)的時(shí)間常數(shù)GEFIDEEFU+-EFUEEI1EEI0E1UEEEEEEEFkIEIIEUEU010100EdtdILIkREEEEEEEEkRLTEEEEc

23、EdtdILRIEEEEEEEE勵(lì)磁機(jī)工作電流勵(lì)磁機(jī)工作電流勵(lì)磁機(jī)工作電壓勵(lì)磁機(jī)工作電壓勵(lì)磁機(jī)殘勵(lì)磁機(jī)殘余電動勢余電動勢1 1 勵(lì)磁機(jī)的時(shí)間常數(shù)勵(lì)磁機(jī)的時(shí)間常數(shù)1、他勵(lì)型勵(lì)磁機(jī)系統(tǒng)電壓建立過程與自身無關(guān)，完全、他勵(lì)型勵(lì)磁機(jī)系統(tǒng)電壓建立過程與自身無關(guān)，完全由外電勢作用，時(shí)間常數(shù)只取決于勵(lì)磁線圈由外電勢作用，時(shí)間常數(shù)只取決于勵(lì)磁線圈2、自勵(lì)型勵(lì)磁機(jī)的電壓建立過程是電壓與勵(lì)磁電流相、自勵(lì)型勵(lì)磁機(jī)的電壓建立過程是電壓與勵(lì)磁電流相互作用的結(jié)果，勵(lì)磁電流的增長過程依賴于勵(lì)磁機(jī)的電互作用的結(jié)果，勵(lì)磁電流的增長過程依賴于勵(lì)磁機(jī)的電壓，因此其上升過程延長了，時(shí)間常數(shù)也就增加了。壓，因此其上升過程延長了，時(shí)間常數(shù)

24、也就增加了。3、以上結(jié)論適用于直流勵(lì)磁機(jī)，也適用于交流勵(lì)磁機(jī)。、以上結(jié)論適用于直流勵(lì)磁機(jī)，也適用于交流勵(lì)磁機(jī)。kRLTEEEEcEEEEtRLT 2 2 電壓響應(yīng)比電壓響應(yīng)比 電壓響應(yīng)比是電機(jī)制造廠提供的表明發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場建立過電壓響應(yīng)比是電機(jī)制造廠提供的表明發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場建立過程的參數(shù)，反映了勵(lì)磁機(jī)磁場建立速度的快慢。程的參數(shù)，反映了勵(lì)磁機(jī)磁場建立速度的快慢。 一般而言，在暫態(tài)穩(wěn)定過程中，發(fā)電機(jī)功率角搖擺到第一周一般而言，在暫態(tài)穩(wěn)定過程中，發(fā)電機(jī)功率角搖擺到第一周期最大值的時(shí)間約為期最大值的時(shí)間約為0.40.7s，所以，通常將勵(lì)磁電壓在最初，所以，通常將勵(lì)磁電壓在最初的的0.5s內(nèi)上升的平均

25、速率定義為勵(lì)磁電壓響應(yīng)比。內(nèi)上升的平均速率定義為勵(lì)磁電壓響應(yīng)比。 在暫態(tài)過程中，勵(lì)磁功率在暫態(tài)過程中，勵(lì)磁功率單元對發(fā)電機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生實(shí)際影單元對發(fā)電機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生實(shí)際影響的最主要的物理量是轉(zhuǎn)子磁響的最主要的物理量是轉(zhuǎn)子磁通增量，他正比于勵(lì)磁電壓伏通增量，他正比于勵(lì)磁電壓伏秒曲線下的面積增量秒曲線下的面積增量2 2 電壓響應(yīng)比電壓響應(yīng)比 為了分析曲線下的面積，作一條直線為了分析曲線下的面積，作一條直線ac，使得曲線下的面，使得曲線下的面積與直線下的面積相等，則這兩條曲線所表示的轉(zhuǎn)子磁通增量積與直線下的面積相等，則這兩條曲線所表示的轉(zhuǎn)子磁通增量相等。相等。定義：勵(lì)磁電壓響應(yīng)比：定義：勵(lì)磁電壓響應(yīng)比：bc

26、abcRUUUUR*25 . 0bc段電壓標(biāo)幺值段電壓標(biāo)幺值aU為額定工況下的勵(lì)磁電壓為額定工況下的勵(lì)磁電壓aEFUUmax.為強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)為強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)2 2 電壓響應(yīng)比電壓響應(yīng)比 如今，一些大型的發(fā)電機(jī)組采用快速勵(lì)磁系統(tǒng)，用響應(yīng)時(shí)間如今，一些大型的發(fā)電機(jī)組采用快速勵(lì)磁系統(tǒng)，用響應(yīng)時(shí)間作為動態(tài)性能評定指標(biāo)。作為動態(tài)性能評定指標(biāo)。 勵(lì)磁系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間，是指在發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓為額定勵(lì)磁電壓勵(lì)磁系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間，是指在發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓為額定勵(lì)磁電壓時(shí)。從施加階躍信號起，到勵(lì)磁電壓達(dá)到最大勵(lì)磁電壓與額定電時(shí)。從施加階躍信號起，到勵(lì)磁電壓達(dá)到最大勵(lì)磁電壓與額定電壓之差壓之差95%為止所花費(fèi)的時(shí)間。為止所花費(fèi)的時(shí)間。

27、max.EFUEFUNEFU.NEFEFNEFEFUUUU.max.95. 0勵(lì)磁系統(tǒng)電勵(lì)磁系統(tǒng)電壓響應(yīng)時(shí)間壓響應(yīng)時(shí)間3 3 勵(lì)磁繞組滅磁勵(lì)磁繞組滅磁 所謂滅磁，就是將發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組的磁場盡快地減弱為所謂滅磁，就是將發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組的磁場盡快地減弱為最小程度。最小程度。 如果突然斷開轉(zhuǎn)子回路，勵(lì)磁繞組是個(gè)大電感，勵(lì)磁電流如果突然斷開轉(zhuǎn)子回路，勵(lì)磁繞組是個(gè)大電感，勵(lì)磁電流不能突變，必然會產(chǎn)生很高的過電壓，會危及到轉(zhuǎn)子繞組的絕不能突變，必然會產(chǎn)生很高的過電壓，會危及到轉(zhuǎn)子繞組的絕緣，因此，不能采用斷開轉(zhuǎn)子回路的辦法來滅磁。緣，因此，不能采用斷開轉(zhuǎn)子回路的辦法來滅磁。對于滅磁的要求：對于滅磁的

28、要求：1、滅磁時(shí)間短、滅磁時(shí)間短2、滅磁過程中轉(zhuǎn)子電壓不應(yīng)超過允許值，即不超過額定值的、滅磁過程中轉(zhuǎn)子電壓不應(yīng)超過允許值，即不超過額定值的45倍。倍。4 4 勵(lì)磁繞組對恒定電阻放電滅磁勵(lì)磁繞組對恒定電阻放電滅磁直直流流勵(lì)勵(lì)磁磁機(jī)機(jī)GGEWQFMKRGEWetiReemGEW在滅磁過程中，轉(zhuǎn)子繞組的端電壓可以被控制在滅磁過程中，轉(zhuǎn)子繞組的端電壓可以被控制 R越大，轉(zhuǎn)子繞組端電壓衰減越快，越大，轉(zhuǎn)子繞組端電壓衰減越快，滅磁過程也就快，但是，轉(zhuǎn)子繞組端滅磁過程也就快，但是，轉(zhuǎn)子繞組端電壓也就越大電壓也就越大 R越小，轉(zhuǎn)子繞組端電壓也就越小，越小，轉(zhuǎn)子繞組端電壓也就越小，但是，轉(zhuǎn)子繞組端電壓衰減越慢，滅但是，轉(zhuǎn)子繞組端電壓衰減越慢，滅磁過程也就慢磁過程也就慢5 5 理想滅磁過程理想滅磁過程GEWet12 理想的滅磁過程就是整個(gè)滅磁過程中始終保持轉(zhuǎn)子繞組理想的滅磁過程就是