2009讲课(发电机组励磁系统).ppt

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1、发电机组励磁系统技术与控制〓同步发电机励磁系统〓同步发电机励磁自动调节〓同步发电机励磁系统中的可控整流电路〓半导体励磁调节器工作原理〓调节器的静特性调整〓并联运行发电机间无功功率的分配〓同步发电机继电强行励磁与灭磁内容第一部分同步发电机励磁系统一、励磁系统与同步发电机励磁回路电压的建立调整及必要时使其电压消失的有关设备和电路的总称。1、组成：1）励磁功率单元，它向同步发电机的励磁绕组提供直流励磁电流。2）励磁调节器，它按照发电机及电力系统运行的要求，根据输入信号和给定的调节准则自动调节控制功率单元输出的励磁电流。2、对励磁系统的基本要求:（1）可靠性高。（2）

2、保证发电机具有足够的励磁容量。（3）具有足够的强励能力。（4）保证发电机电压调差率有足够的整定范围。（5）保证发电机有足够的调节范围（6）保证发电机励磁自动控制系统具有良好的调节特性第二部分同步发电机励磁自动调节1、励磁自动调节器的作用1）电力系统正常运行时，维持发电机或系统某点电压水平。2）在并列运行发电机之间，合理分配机组间的无功负荷。3）提高发电机静稳定极限。4）提高系统的动态稳定，加快系统电压的恢复，改善电动机的自起动条件。5）限制发电机突然卸载时电压上升。6）发电机故障或发电机—变压器组单元接线的变压器故障时对发电机实行快速灭磁，以降低故障的损坏程度

3、。2.励磁自动调节器的主要任务自动检测和综合系统运行状态的信息以产生相应的控制信号，经放大后控制励磁功率单元以得到所要求的发电机励磁电流。3.对励磁自动调节器的基本要求1)应有足够的调节容量以适应电力系统中各种运行工况的要求。2)有很快的响应速度和足够大的强励顶值电压。3)有很高的运行可靠性，动作要迅速，调节过程要稳定，调节系统应有无失灵区。小结：励磁系统与同步发电机励磁回路电压的建立、调整及必要时使其电压消失的有关设备和电路的总称 。励磁调节器（AER）用于在正常运行或电力系统发生事故时调节励磁电流，以满足运行的需求。继电强行励磁装置（AEI）作为励磁调节器

4、强行励磁作用的后备措施，并作为某些不能满足强行励磁要求的励磁调节器补充措施，使励磁电压迅速升到最大值。自动灭磁装置（AEA）用于在发电机或发电机－变压器组中的变压器发生故障时，为防止继续向故障点供给短路电流，加大故障的损坏程度，使发电机转子回路的励磁电流尽快降到零的一种装置。4、同步发电机励磁方式和励磁调节方式目的要求：掌握同步发电机的励磁方式、励磁调节方式及特点重点：无刷励磁、自并励静止励磁系统，同步发电机的励磁调节方式一、同步发电机的励磁方式直流励磁机（发电机）供电交流励磁机（发电机）经半导体整流供电静止电源供电供给同步发电机转子直流励磁电源的方式按供电电

5、源的不同分1、直流励磁机供电的励磁方式（1）直流自励：向自己提供励磁电流（2）直流他励：IELE主要由另外一台与励磁机同轴的副励磁机PGD提供。存在问题及应用直流励磁机靠机械整流子换向，有炭刷和整流子等转动接触部件，维护量大，造价高。只用于50MW及以下的发电机。2、交流励磁机经半导体整流器供电的励磁方式（1）他励交流励磁机静止整流励磁GE输出的交流电经静止整流器整流后变成直流，供给发电机作励磁电流。1)励磁系统的容量不受限制。2)不受电网干扰，所以可靠性高。3)由于控制环节多，使得这种励磁系统的时间常数较大，响应速度较慢。4)有转子滑环和炭刷。需要一定的维护

6、量，且易发生火花，不利防火。5)加长了机组主轴长度。特点：2、交流励磁机经半导体整流器供电的励磁方式1)时间常数小，响应速度较快2)缩短了机组主轴长度3)可控硅整流器控制的电流大，需要的可控整流设备容量大4）可实现对发电机的逆变灭磁。（2）自励交流励磁机静止整流励磁系统：特点：1）取消了滑环和炭刷，维护量小。由于不存在火花问题，不易引起火灾。2）因为没有炭粉和铜末引起电机线圈污染，故绝缘的寿命较长。2、交流励磁机经半导体整流器供电的励磁方式（3）交流励磁机旋转整流励磁（无刷励磁）。永磁发电机的永磁极、交流励磁机的电枢绕组、硅整流器和发电机转子一起同轴旋转。励磁

7、机励磁绕组放在定子上静止不动；主要优点:存在技术问题：1）不能采用传统的灭磁装置对转子回路直接灭磁。2）无法对励磁回路进行直接测量，如转子电流、电压，转子绝缘等。3）无法对整流元件等的工作情况进行直接监测。4）对整流元件等的可靠性要求高，3、静止励磁系统1)结构简单、可靠性高、造价低、维护量小。2)没有励磁机（励磁变压器放置自由），缩短了机组长度，可减少电厂土建造价3)直接用可控硅控制转子电压，可获得很快的励磁电压响应速度。（1）自并励静止励磁系统：励磁变压器并联在发电机端，且发电机向自己提供励磁功率。自并励方式的优点存在技术问题：继电保护配合较复杂3、静止励

8、磁系统（2）自复励静止励磁系统：励磁电