励磁系统的起励问题

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1、维普资讯http://www.cqvip.com·励磁与调速·许其品等励磁系统的起励问题63励磁系统的起励问题许其品许其质(国电自动化研究院江苏省南京市210003)【摘要】首先指出了他励励磁系统中典型的三机励磁系统起励过程中可能出现的问题，并对三机励磁系统起励中存在的问题进行了分析，提出了两种解决这一问题的方法，对它们做了比较，并指出后者是一种更经济可行的方法；同时指出自并励励磁系统存在的问题和需要注意的地方。【关键词】自并励三机励磁起励时间常数【数据库分类号】SZ030序言发电机励磁系统有多种，如三机励磁系统、自并激励磁系统、两机

2、励磁系统、直流励磁机励磁系统和两机一变励磁系统等。但按励磁方式可分为自励励磁系统和他励励磁系统，其中又以自并激励磁方式和三机励磁方式为主要的两种励磁方式。关于自并激励磁系统相对于常规励磁系统对系统稳定的影响的研究也已表明，自并激励磁系统对系统的稳定更为有利，甚至可以使得原先不能稳定的系统变得稳定，而且自并激励磁系统在采用封闭母线，继电保护采用带记忆的后备过流保护等措施以后，诸如关于自并激励磁系统机端短路问题产生的争论基本不复存在⋯1，自并激励磁系统减小轴长，对减少基建投资改善轴系扭振都有好处，其应用也越来越广泛；但在火力发电厂的老机组

3、三机励磁系统仍为主要的励磁方式，所以研究自并励励磁系统和三机励磁系统的起励，解决这两种励磁系统中的起励问题，仍然具有重要的现实意义。1三机励磁系统起励中存在的问题对于一个性能优良的励磁系统，它应能保证在调节发电机励磁的时候，发电机的机端电压能够平稳的变化。三机励磁系统是一种典型的他励励磁方式，它除了可以采用电压或电流闭环运行方式外，还可以采用定角度运行方式。所以一个性能优良的三机励磁系统，它必须具备在电压或电流闭环运行方式和定角度开环运行方式下都能平稳地调节发电机的机端电压的性能。而在实际运行的励磁系统中并非所有的励磁系统都能达到上述

4、要求，主要表现在励磁系统的起励过程中。当采用电压或电流闭环运行方式时。发电机的机端电压须经过较长时间的振荡才能稳定或者发电机的机端电压的摆动根本就不能平息；当采用定角度开环运行方式时，可控硅的触发角小于90。以后，可控硅整流桥并没有立即有足够大的电压(电流)输出，发电机机端电压几乎为零(发电机机端此时一般有100V左右的残压)，而继续增磁以后，可控硅突然产生较大的输出，相应发电机机端电压很快上升到某一不期望的甚至是发电机零起升压过程中所不允许的值。上述三机励磁系统起励过程中的发电机机端电压的摆动或／和突然上升显然是不能令人满意，让人难

5、以甚至收稿日期：2004—02—11。维普资讯http://www.cqvip.com642004年8月水电厂自动化第3期总第98期不能接受。1．1三机励磁系统起励问题产生的原因三机励磁系统之所以存在上述的起励问题，其主要原因在于三机励磁系统中的电源为中频电源，尽管在三机励磁系统中的可控硅元件都已经采用了快速器件，但由于其触发脉冲宽度较窄，一般仅有100s左右(而当励磁系统输入电源为工频电源时，可控硅的触发脉冲宽度达到1n1S)，在这样短的时间内，要保证可控硅能够可靠触发导通并在脉冲消失以后仍能可靠导通，必须保证流过可控硅的电流有较快

6、的上升率，在脉冲消失前，流过可控硅的电流超过可控硅的维持电流。所以当发电机组的主励磁机的转子时间常数较大时，如果不采取适当的措施，即便已经采用了快速的可控硅器件，出现起励问题仍将就不可避免。影响流过可控硅的电流上升速度的主要因素包括以下几个方面：加在可控硅上的阳极电压的大小；可控硅的电流上升速率；可控硅触发脉冲前沿的上升速率；可控硅输出回路的时间常数。而加在可控硅上的阳极电压的大小是由交流副励磁机的输出电压决定的，为保证可控硅在触发角略小于90。时即能导通，就要求加在可控硅上的电压为副励磁机输出电压的幅值的一半时(sin150。)，可

7、控硅就可以可靠导通；可控硅的电流上升速率是由可控硅器件本身决定的，快速器件的采用已尽可能满足这一要求；当今可控硅的触发回路的设计也已保证可控硅触发脉冲前沿有很快的上升速率；所以本文主要从改变可控硅输出回路时间常数的一方面分析三机励磁系统起励问题产生的原因。fJFL出奶∈以下对此做详细的分析：图1为三机励磁系统的六相脉冲简图。其中JFL为交流副励磁机(一般为永磁机)，SAVR一2000JL为交流励磁机或称主励磁机，FLZ为可控硅整流发电机励磁调节器发电机定子电压装置，FLG为二极管整流装置。图2为交流励磁机发电机定子电流的转子回路的等效

8、电路原理图，L为交流励磁机的转图1三机励磁系统接线图子电感，R为交流励磁机的转子电阻，Ud为可控硅输出电压。由于脉冲持续的时间较短，所以加在交流励磁机转子上的电压在脉冲的有效宽度内的大小可以认为基本不变，其大小只与当时的