同步发电机自动电压调整器.ppt

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1、第二章同步发电机自动电压调整器刘飞第二章同步发电机自动电压调整器主要内容：对调压器的要求及分类；不可控相复励调压装置；可控硅调压装置；可控相复励调压装置；无刷发电机系统。第一节概述一、自动电压调整装置的作用1.电压控制对于同步发电机来说，在负载电流变化时，由于电枢反应的影响将使发电机的端电压发生变化，尤其是感性电流，其影响更大。需要自动调压装置来调整发电机的端电压，即相应调整发电机励磁电流，以保持端电压的恒定。2.无功功率分配控制同步发电机并联运行时，只要在网并联运行的发电机的电势不相等，在网上运行的

2、发电机定子绕组间就会产生环流，引起无功功率分配不均匀。因此需要自动调压装置来调整发电机的电势，以减小机组间的环流，使并联运行机组处于合理而稳定分配无功功率。二、对调压装置的基本要求基本要求是∶简单可靠；灵敏度高而稳定；稳态、动态特性好；具有一定的强行励磁能力；合理而稳定分配无功功率等。1．自励起压在发电机起动运行且转速接近额定转速时，自动调压装置能使发电机建立空载电压。2．静态电压调整率规定：主发电机为±2.5%应急发电机为±3.5%3．动态电压调整率规定：动态电压调整率在±15%以内，电压恢复时间1

3、.5st0uunumaxumin稳态值t11.5s4.无功分配输出功率相同的发电机并联运行，其每台发电机的无功负载与其按比例分配值的偏差不应超过其额定无功功率的10%。在不同定额的发电机并联运行时，则无功负载按比例分配值之差不应超过∶⑴.最大发电机额定无功功率的10%；⑵.最小发电机额定无功功率的25%。5.强行励磁电力系统的特点之一，是过渡过程非常快。当负载突变或发生短路时，电压会突然下降很大。要求调压装置要有强行励磁能力。以保证发电机电压恒定。三、调压装置的分类按调节原理调压装置可分成三种类型:1

4、.按扰动（负载）进行调节它是按发电机电流的大小及其功率因数来对发电机励磁电流进行调节的。特点∶静态特性较差、动态特性较好。静态电压调整率一般在±3～5%之间，最好也只能达到±2%左右。不可控相复励调压装置就属于这种类型。2.按负反馈（电压偏差）进行调节它是按发电机输出电压的偏差ΔU来对发电机励磁电流进行调节的。特点：静态精度高，现在静态电压调整率一般均在±1%以内，有的已达到±0.5%以内。欠缺的是动态特性差，可控硅调压装置就属于这种类型。3.按复合原理进行调节它是按扰动与电压偏差的综合信号进行调节的

5、，即按发电机的电流大小及其功率因数和发电机输出电压偏差来对发电机励磁电流进行调节的。这类调压装置是将上述两种调压装置结合在一起，所以具有上述装置的各自优点，而克服了各自的不足之处，即调压装置的静态特性与动态特性都很好。可控相复励调压装置就属于这种类型。第二节不可控相复励调压装置相复励恒压装置：既按负载电流的大小又按负载电流的相位进行调压的装置为相复励恒压装置。相复励恒压装置的分类：电流叠加；电势叠加；电磁叠加移相电抗器电流互感器电流互感器移相电抗器电流互感器一．同步发电机自励起压工作原理kCG～UG·

6、·UGABCU0IE0IE0US空载特性场阻线结论：同步发电机在原动机启动并达到额定转速以后，由于励磁绕组的剩磁使发电机有一定的输出电压，在此电压的作用下，励磁绕组产生更大的磁场，从而使发电机输出更高的电压，互相促进的结果使发电机电压达到额定值。自励发电机的建压条件1）发电机要有剩磁。2）励磁电流磁场与剩磁场方向相同。3）励磁电路的电阻要适当,要小于建压临界电阻。自励发电机电压建立IfnUn剩磁电压场阻线空载特性◆在转子磁极上加恒磁插片◆临时充磁◆谐振法◆利用升压变压器◆临时短接主电路解决起压困难的措

7、施二、电流迭加相复励调压装置TA—电力电流互感器。它反映发电机负载电流(大小与相位)，以进行相复励调压。LR—移相电抗器。它将发电机电压产生的电流移相90°，作为电压分量进行自励起压。VD—三相桥式整流器。它将交流侧迭加得到的励磁电流IE整流成励磁电流IE。1．线路原理图2.线路分析等值电路图IEIREIEZLIEUUG电压源UG单独作用时RE+ZLUGIEUO=电流源IEI单独作用时RE+ZLIEIZLIEIO=RE+ZLUGRE+ZLIEIZL∴IE=+单线原理图IEIIEUIE3.相量分析∵XL

8、》RL+RE≈IEU+IEI由于移相电抗器ZL的电抗值XL大于大于其电阻值RL与等效励磁回路电阻RE之和，所以可忽略这两个电阻。这样上式可表示为RE+ZLUGRE+ZLIEIZL∴IE=+jXLUG∴IE≈+IEIa)负载电流大小变化时相量图UGIGIEI1IEI2IE2IE1IEUjb)负载功率因数变化时相量图IE1j1+IEI1IEI2UGIGIEUIE2j2+三.相复励装置参数的调整空载电压调整若电压低说明励磁电流中电压分量小,应增大电压分量即应减