MW发电机励磁系统课件.pptx

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1、1第六章600MW发电机励磁系统2主要由励磁功率单元和励磁调节器(AVR装置)两大部分组成，其框图如图所示。励磁功率单元是指向同步发电机转子绕组提供直流励磁电流的励磁电源部分。励磁调节器则是根据控制要求的输入信号和由给定的调节准则，控制励磁功率单元输出的装置。由励磁调节器、励磁功率单元和发电机本身一起组成的整个系统称为励磁控制系统。同步发电机的励磁系统(GEX)3一、励磁系统主要作用励磁系统的主要作用有以下几点：(1)根据发电机负荷变化，相应地调节励磁电流，以维持机端电压为给定值。(2)控制并列运行各发电机间的无功功率分配。(3)提高发电机并列运行

2、的静态稳定性。(4)提高发电机并列运行的暂态稳定性。(5)在发电机内部出现故障时，进行灭磁，以减小故障损失程度。(6)根据运行要求，对发电机实行最大励磁限制及最小励磁限制。4二、励磁系统暂态性能指标评价励磁系统对严重的暂态过程所表现的性能，常用的技术指标有：强行励磁顶值电压倍数、励磁电压上升速度(电压响应比)、励磁电压上升响应时间。1．强行励磁顶值电压倍数在强励作用下，励磁功率单元输出的最大励磁电压(顶值电压UFmax)与额定励磁电压UFN的比值，可用下式表示Ku=UFmax/UFN(6－1)式中：Ku——稳态顶值电压倍数，又称强励倍数。5现代同步

3、发电机励磁系统，强励倍数一般为1.5—2.0。强励倍数越高，越有利于电力系统的稳定运行。强励倍数的大小，涉及制造成本等因素。大容量发电机受过载能力约束，一般承受强励倍数能力较中小容量发电机低，但在电力系统稳定性要求严格的场合，即使是大容量发电机，也应按需要选取较高的强励倍数。62．励磁电压上升速度——电压响应比励磁电压上升速度定义为：当强励作用时，在时间间隔为励磁机等效时间常数TE之内，顶值励磁电压与额定励磁电压差值(UFmax—UFN)的0.632倍的平均上升速度对额定励磁电压UFN之比，称为“电压响应比”，可用公式表示为：式中TE——励磁机等效

4、时间常数。7对于励磁电压按指数规律上升的特性，电压响应比的含义如图6—3所示(用标么值表示)。在强励作用后第一个TE的瞬时，励磁电压从UFN已上升到差值(UFmax一UFN)的0.632倍。则直线ab的斜率tanβ就是励磁电压响应比。图中：Ku——稳态顶值电压倍数，又称强励倍数。Ku=UFmax/UFN8励磁电压上升响应时间其定义是：励磁电压从额定值UFN上升到95％UFmax的时间，称为励磁电压上升响应时间。对于响应时间≤0.1s的励磁系统，通常称其为高起始响应励磁系统。我厂励磁方式：高起始响应的自并励静止励磁系统。9三、对600MW机组励磁系统

5、的性能要求(1)励磁能源应满足发电机正常运行或各种故障工况下的需要。(2)保证发电机运行的可靠性和稳定性。(3)应能维持发电机端电压恒定并保证一定的精度和并联机组间稳定分担无功功率。(4)具有一定的强励容量，要求强励倍数为2倍时，响应比为3.5倍／S。(5)在欠励区域保证发电机稳定运行。(6)对于机组过电压、过励磁具有保护作用。(7)对于机组振荡能提供正阻尼，改善机组动态稳定性。10励磁系统：（2×600MW超超临界汽轮发电机自并励静止励磁系统）额定励磁电压：421.8V额定励磁电流：4128A空载励磁电压：144V空载励磁电流：1480A励磁绕组

6、时间常数T’d0：8.724s强励顶值电压：2倍额定励磁电压（机端电压为80%时）电压响应比：3.58倍额定励磁电压/s允许强励持续时间20s114)晶闸管型号DC21MG01（GE订制）5)晶闸管通态平均电流3000A6)晶闸管正反向重复峰值电压4400V7)单桥长期输出能力3000A8)单桥强励输出能力5500A/20S9)功率柜噪音≤75dB10)整流柜结构冷却方式强迫风冷（AF）12灭磁及转子过电压保护装置1)灭磁方式逆变+线性电阻2)灭磁开关直流灭磁开关13调压特性与多机间无功功率分配调整发电厂母线电压是电力系统调压的一个重要手段。当系统

7、调度给定了发电厂母线电压曲线或无功负载曲线后，保证维持给定的母线电压水平和稳定合理地分配机组间的无功功率，就是各个机组自动励磁调节装置的任务。一、发电机的调压特性发电机正常运行时，由于在同步电抗Xd上产生压降，若保持励磁电流为某一定值不变，则发电机端电压将随负荷电流的变化而变化。汽轮发电机在额定负载功率因数(电感性)和额定励磁电流下，从空载到额定负载时，电压变化一般达额定电压的30％一50％或更大。14发电机负荷变化时，端电压的变化主要是由定子电流无功分量ⅠQ变化引起(因发电机电阻很小，电抗大)。一般用UG=f(IQ)特性曲线，来分析带自动励磁调节

8、器的发电机电压调节问题，并称UG＝f(IQ)特性曲线为发电机的电压调节特性(亦称调压特性)。15图为具有下倾直线的发电机电