勵磁控制對電力系統(tǒng)穩(wěn)定的影響摘要：它勵可控硅勵磁系統(tǒng)主要的優(yōu)點是在發(fā)電站出口附近發(fā)生短路故障時，強勵能力強，有利于提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定水平，在故障切除時間比較長、系統(tǒng)容量相對小的50、60年代這一優(yōu)點是很突出的。但是，隨著電力系統(tǒng)裝機容量的增大，快速保護的應用，故障切除時間的縮短，它勵可控硅勵磁系統(tǒng)的優(yōu)勢已不是很明顯……關鍵字：勵磁控制電力系統(tǒng)穩(wěn)定影響第一章：勵磁系統(tǒng)概述第一節(jié)：同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)介紹它勵可控硅勵磁系統(tǒng)主要的優(yōu)點是在發(fā)電站出口附近發(fā)生短路故障時，強勵能力強，有利于提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定水平，在故障切除時間比較長、系統(tǒng)容量相對小的50、60年代這一優(yōu)點是很突出的。但是，隨著電力系統(tǒng)裝機容量的增大，快速保護的應用，故障切除時間的縮短，它勵可控硅勵磁系統(tǒng)的優(yōu)勢已不是很明顯。自并勵可控硅勵磁系統(tǒng)的優(yōu)點是結構簡單，元部件少，其勵磁電源來自機端變壓器，無旋轉部件，運行可靠性高，維護工作量小。且由于變壓器容量的變更比交流勵磁機的變更更簡單、容易，因而更經濟，更容易滿足不同電力系統(tǒng)、不同電站的暫態(tài)穩(wěn)定水平對勵磁系統(tǒng)強勵倍數(shù)的不同要求。它勵可控硅勵磁系統(tǒng)的缺點是由于交流勵磁機是非標準產品，難以標準化，即使是同容量的發(fā)電機,尤其是水輪發(fā)電機，由于水頭、轉速的不同，強勵倍數(shù)的不同，交流勵磁機的容量、尺寸也不同，因此，價格較自并勵可控硅勵磁系統(tǒng)貴。另外它勵可控硅勵磁系統(tǒng)與自并勵可控硅勵磁系統(tǒng)相比較，元部件多，又有旋轉部件，可靠性相對較低，運行維護量大。自并勵可控硅勵磁系統(tǒng)的缺點是它的勵磁電源來自發(fā)電機端，受發(fā)電機機端電壓變化的影響。當發(fā)電機機端電壓下降時其強勵能力下降，對電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定不利。不過隨著電力系統(tǒng)中快速保護的應用，故障切除時間的縮短，且自并勵可控硅勵磁系統(tǒng)可以通過變壓器靈活地選擇強勵倍數(shù)，可以較好地滿足電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定水平的要求。綜合考慮技術和經濟兩方面因素，推薦在發(fā)電機組采用自并勵快速勵磁方式。為驗證其正確性，通過穩(wěn)定計算研究了滿發(fā)時發(fā)電機組采用自并勵勵磁方式的穩(wěn)定情況，計算結果表明，發(fā)電機組采用自并勵勵磁方式可滿足系統(tǒng)穩(wěn)定的要求，但必須同時加裝電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)。直流機勵磁方式是采用直流發(fā)電機作為勵磁電源，供給發(fā)電機轉子回路的勵磁電流。其中直流發(fā)電機稱為直流勵磁機，其優(yōu)點是與無勵磁機系統(tǒng)比較，廠用電率較低。缺點是直流勵磁機存在整流環(huán)，功率過大時制造有一定困難，100MW以上汽輪發(fā)電機組難以采用。直流勵磁機一般與發(fā)電機同軸，勵磁電流通過換向器和電刷供給發(fā)電機轉子磁電流，形成有碳刷勵磁。直流機勵磁方式又可分為自勵式和它勵式。專門用來給同步發(fā)電機轉子回路供電的直流發(fā)電機系統(tǒng)稱為直流勵磁機系統(tǒng)，它勵直流勵磁方式，就是在它勵系統(tǒng)中增加副勵磁機，用來供給勵磁機的勵磁電流，副勵磁機FL為主勵磁機JL的勵磁機，副勵磁機與主勵磁機均與發(fā)電機同軸。與自勵直流勵磁機系統(tǒng)比較，自勵與他勵的區(qū)別是對主勵磁機的勵磁方式而言的。他勵直流勵磁機系統(tǒng)比自勵勵磁機系統(tǒng)多用了一臺副勵磁機，所用設備增多，占用空間大，投資大。但是提高了勵磁機的電壓增長速度，因而減小了勵磁機的時間常數(shù)。他勵直流勵磁機系統(tǒng)一般只用在水輪發(fā)電機組上。自勵直流勵磁機系統(tǒng)原理接線圖他勵直流勵磁機系統(tǒng)原理接線圖采用直流勵磁供電的勵磁方式，在過去的十幾年間，是同步發(fā)電機的主要勵磁方式。目前大多數(shù)中小型同步發(fā)電機仍采用這種勵磁方式。長期的運行經驗證明，這種勵磁方式具有獨立的，不受外系統(tǒng)干擾的勵磁電源。勵磁可靠性高，且調節(jié)方便的優(yōu)點。但換向器和電刷的維護工作量大。近年來，隨著電力生產的發(fā)展，同步發(fā)電機的容量愈來愈大，要求勵磁功率也相應增大，而大容量的直流勵磁機無論在換向問題或電機的結構上都受到限制。因此，直流勵磁方式愈來愈不能滿足要求。目前，在100MW及以上發(fā)電機上很少采用。我廠為保證勵磁系統(tǒng)的高可靠性而配備的備用勵磁機就是它勵直流機勵勵磁方式。第二節(jié)：交流機勵磁方式用直流機作為勵磁電源，不僅維護困難，而且在應用上也有限制。采用交流機勵磁方式，由于勵磁機容量相對較小，只占同步發(fā)電機容量的0.3～0.5，且時間常數(shù)也較?。错憫俣瓤欤Ｒ虼嗽诂F(xiàn)代電力系統(tǒng)中的大容量發(fā)電機（如200MW、300MW等），都采用交流勵磁機系統(tǒng)?，F(xiàn)在大容量的發(fā)電機，要求勵磁系統(tǒng)有很高的可靠性和很快的響應速度。而直流勵磁機系統(tǒng)存在的整流環(huán)是安全運行的薄弱環(huán)節(jié)，容量不能制造的很大，所以100MW及以上容量機組都用交流勵磁機系統(tǒng)。交流勵磁機系統(tǒng)的核心設備是交流勵磁機，其容量相對較小，只占同步發(fā)電機容量的0.3%～0.5%。由于要求其響應速度很快，所以大型機組的交流勵磁機系統(tǒng)一般采用他勵方式，既有主勵磁機，也有副勵磁機。交流勵磁機系統(tǒng)是采用專門的交流勵磁機代替了直流勵磁機，并與發(fā)電機同軸。它運行發(fā)出的交流電，經整流電路后變成直流，供給發(fā)電機勵磁。第三節(jié)：其他勵磁方式1.1自勵交流勵磁機系統(tǒng)自勵交流勵磁機的勵磁電源從本機出口電壓直接獲得。為了維持端電壓的恒定用可控硅整流元件。因此，自動勵磁調節(jié)器的調整電流輸出至何處向發(fā)電機轉子送電：方案中，自勵的交流勵磁機經可控硅整流橋B向發(fā)電機轉子送電，自動勵磁調節(jié)器控制此可控硅的導通角，調整其輸出電流，以維持發(fā)電機端電壓的恒定。交流勵磁機本身則經過令一個反饋回路，由自身的恒壓單元來保證其交流勵磁電壓的恒定。由于這種方案完全不考慮勵磁機的時間常數(shù)，因而，勵磁電壓響應速度比較快，時間常數(shù)小，但是，對其容量要求較大。1.2無刷勵磁系統(tǒng)在他勵和自勵交流勵磁機系統(tǒng)中，發(fā)電機的勵磁電流全部由可控硅（或二極管）供給，而可控硅（或二極管）是靜止的故稱為靜止勵磁。在靜止勵磁系統(tǒng)中要經過滑環(huán)才能向旋轉的發(fā)電機轉子提供勵磁電流?；h(huán)是一種轉動接觸元件。隨著發(fā)電機容量的快速增大，巨型機組的出現(xiàn)，轉子電流大大增加（3000～5000安培），轉子滑環(huán)中通過如此大的電流，滑環(huán)的數(shù)量就要增加很多。為了防止機組運行當中個別滑環(huán)過熱，每個滑環(huán)必須分擔同樣大小的電流。為了提高勵磁系統(tǒng)的可靠性取消滑環(huán)這一薄弱環(huán)節(jié)，使整個勵磁系統(tǒng)都無轉動接觸的元件，就產生了無刷勵磁系統(tǒng)，如下圖所示：無刷勵磁系統(tǒng)方案之一副勵磁機FL是一個永磁式中頻發(fā)電機，其永磁部分畫在旋轉部分的虛線框內。為實現(xiàn)無刷勵磁，主勵磁機與一般的同步發(fā)電機的工作原理基本相同，只是電樞是旋轉的。其發(fā)出的三相交流電經過二極管整流后，直接送到發(fā)電機的轉子回路作勵磁電源，因為勵磁機的電樞與發(fā)電機的轉子同軸旋轉，所以它們之間不需要任何滑環(huán)與電刷等轉動接觸元件，這就實現(xiàn)了無刷勵磁。傭主勵磁機娘的勵磁繞峰組禿JLL叛Q釀是靜止的，即害主勵磁機是一勻個磁極靜止，敲電樞旋轉的同貼步發(fā)電機。靜端止的勵磁機勵小磁繞組便于自息動勵磁調節(jié)器醒實現(xiàn)對勵磁機弊輸出電流的控暈制，以維持發(fā)澡電機端電壓保溝持恒定。勸無刷勵磁系統(tǒng)柔方案之二展在方案一亮中，考慮到勵穗磁機勵磁繞廚組薦LL鄰Q狡的時間常數(shù)，幸其響應速度較胸慢。為了提高可響應速度可以畏采用方案二，伶就是將可控硅檔整流橋裝設旋秀轉部分，代替咽方案辱一找秋旋轉部件中的兼二極管整流橋吊。方案二中由殿中頻副勵磁放機皺ZP脊F仗供電給交流主孤勵磁必機爆J羽L插的直流勵磁繞慧組悠JLL句Q策?？煽毓璧挠|閉發(fā)脈沖由同軸劈旋轉的觸發(fā)脈每沖發(fā)生扁器記P詳G頸供給寇。鳴P廟G殘也是一個由多堪相繞組組成的舊電樞，它的磁緒場壤由店d隔、疏q碰兩個互相垂直喇的繞組的磁場汗合成，因此塌當骨d呆、蘋q絨磁場的大小作黃各種不同的變肚化時舊，糠P輕G譜的合成木磁宵子場（相趴對藏JLL巴Q枕磁場）就在作急不同角度的轉騾變，轉變的范們圍吼為式90鑼°詳。這樣就使鞠得踐P役G應的觸發(fā)脈沖與嬸主勵磁沸機害J托L顯各相交流電壓陰之間，產生不墊同的相角變化呈，從啊而挪辣控制主勵磁機堂送至發(fā)電機轉裙子繞組的勵磁租電流的大小，餃以達到維持發(fā)妻電機端電壓恒燈定的目的。淘在方案二犬中，不必考慮押主勵磁機勵磁藥繞渴組段JLL濾Q雖時間常數(shù)的影課響，所以其響純應速度比方案益一快，其自動核勵磁調節(jié)器的裹輸出與其他勵峰磁系統(tǒng)不同，品顯得較為復雜劑一些，但并不列難實現(xiàn)?？偟奶讈碚f，其優(yōu)點侮是挪：濁夠革除了滑環(huán)和對碳刷等轉動接遞觸部分。其缺陸點是：在監(jiān)視籃與維修上有其寒不方便之處。峽由于與轉子回跪路直接連接的此元件都是旋轉暖的，因而轉子吳回路的電壓電溉流都不能用克普籮缸通的直流電壓調表、直流電流英表直接進行監(jiān)債視，轉子繞組揉的絕緣情況也積不便監(jiān)視，二隙極管與可控硅篇的運行狀況，綠接線是否開脫糞，熔絲是否熔難斷等等都不便浩監(jiān)視。因而消在三設運行維護上不卡太方便。但隨粱著科技的發(fā)展吸，監(jiān)視問題正盛在得到逐步解侄決。歷1.障3概無勵磁機發(fā)電劣機自并勵系統(tǒng)薄勵磁機本祖身就絨是古忘可靠性不高的栗元件，可以說茅它是勵磁系統(tǒng)鞏的薄弱環(huán)節(jié)之摸一，因勵磁機杠故障而迫使發(fā)什電機退出運行塞的事故并非鮮過見，故相應地牛出現(xiàn)了不用勵今磁機的勵磁方炮案。如下圖介所論翻示：發(fā)電機的歪勵磁電源直接掉由發(fā)電機端電獲壓獲得，經僚過控制整流后嗚，送至發(fā)電機絨轉子回路，作騙為發(fā)電機的勵美磁電流，以維派持發(fā)電機端電臨壓恒定的勵磁饅方式，是無勵嗽磁歪面機的發(fā)電機自綱勵系統(tǒng)。最簡秩單的發(fā)電機自謙勵系統(tǒng)是直接弦使用發(fā)電機的習端電壓作勵磁倉電流的電源，作由自動勵磁調鵝節(jié)器控制勵磁抗電流的大小，庸稱為自并勵可向控硅勵磁紹系窄輕統(tǒng)，簡稱自并找勵系統(tǒng)。自并釘勵系統(tǒng)中，除敞去轉子本體極膛其滑環(huán)這些屬旦于發(fā)電機的部羽件外，沒有因耕供應勵磁電流烈而采用的機械桃轉動或機械接脅觸類元件，所繳以又稱為全禾靜茂緩止式勵磁系統(tǒng)尖。下圖為無勵廁磁機發(fā)電機自樣并勵系統(tǒng)框圖府，其中發(fā)電機冒轉子勵磁電流珠電源由接于發(fā)桌電機機端的整嗚流變壓尿器者Z億B龜提供，經可控迅硅整流向發(fā)電云機轉子提供飯勵血青磁電流，可控李硅元兼件次SC例R桑由自動勵磁調策節(jié)器控制。系獎統(tǒng)起勵時需要攏令加一個起勵精電源。剪無勵磁機發(fā)電鳥機自并勵系統(tǒng)悶框圖貿軟幸無勵磁機發(fā)壽電機自并勵系久統(tǒng)的優(yōu)點是：止不需要同軸勵吼磁機，系統(tǒng)簡巖單，運行可靠放性高；縮短了特機組的長度，命減少了基建投菊資及有利于主拜機的檢修維護盞；由可控硅熄元婦歐件直接控制轉歸子電壓，可以萌獲得較快的勵建磁電壓響應速給度；由發(fā)電機次機端獲取勵磁挽能量，與同軸踐勵磁機勵磁系糧統(tǒng)相比，發(fā)電贈機組甩負荷時蒜，機組的過電谷壓也低一些轉。恰丟其缺點是：發(fā)還電機出口近端闖短路而故障切半除時間較長時傾，缺乏足夠的勒強行勵磁能力停，對電力系統(tǒng)抵穩(wěn)定的影響不日如其它勵磁方伏式有利。拐由于以上恰特點，使得無匯勵磁機發(fā)電機廟自并勵系統(tǒng)在情國內外電力系諸統(tǒng)大型發(fā)電機印組的勵磁系統(tǒng)降中受到相當重拍視。在發(fā)電機蹈與系統(tǒng)間由升校壓變壓器的單票元接線和抽水鷹蓄能機組等勵鵲磁系統(tǒng)中得到喂實際應用。廣隨著微機螞勵磁調節(jié)器的晴應用，氧化鋅多非線性滅磁電父阻的研制成功幕及大功率晶閘介管及晶體管的暢廣泛應用，提文高了發(fā)電機勵你磁系統(tǒng)的可靠恰性，較大地改縱善了勵磁址系統(tǒng)靜態(tài)和動現(xiàn)態(tài)品質，大大蒼提高了系統(tǒng)的駱技術性能指標收。損在諸多勵壽磁系統(tǒng)中，直貍接勵磁機維護袖困難，調節(jié)器欄響應時間長撇達體1兄～華5強s蘋，動態(tài)性能差聲，當空載起勵砌時，電壓超調墳量大，頻率特嘉性差；他勵可夾控硅勵磁系統(tǒng)妨需赤裝換裁設交流勵磁機隨，并要求廠房敬高度高，當其珍用于慢速水輪兆機時，交流勵凍磁機體質量大贊、尺寸大、維壓修工作量大恩。附2三0掙世年紀夸7制0池～歪8致0鋤年代，發(fā)電廠蘆開始用自復勵為及自珠并豪魯勵的可控硅勵補磁系統(tǒng)，由于扯它們均屬于快戀速勵磁系統(tǒng)，犬動態(tài)性能優(yōu)良變，尤其是帶有此微型計算機勵笑磁調節(jié)器的自址并激靜止勵磁騎系統(tǒng)在發(fā)電廠金中得以廣泛的副應用。自并耗激續(xù)誰勵磁系統(tǒng)接線花簡單、設備少是、造價低、占著地面積小、無艘轉動部件并維腔護簡單，是快已速響應系統(tǒng)。蹈尤其是水電站邁往往遠離負荷襖中心的地區(qū)，鵲為提高輸電的選穩(wěn)定性，對稱勵勻密磁系統(tǒng)要求能姿快速響應，而膨自并激勵磁系踩統(tǒng)恰好能滿足點這個要求。晌禽誓1.譽4遵自勵交流勵磁孩機系柏統(tǒng)俘濱自勵交流頃勵磁機的勵磁扶電源從本機出結口電壓直接獲約得。為了維持克端電壓的恒定恢用可控硅整流秤元件。因此，哀自動勵磁調節(jié)抖器的調整電流奇輸出至何處向墳發(fā)電機轉子送愉電：膠泊遼方案中，自厭勵的交流勵磁株機經可控硅整筍流窗橋胸B膽向發(fā)電機轉子液送電，自動勵渾磁調節(jié)器控制仁此可控硅的導尋通角，調整其仙輸出電流，以依維持發(fā)電機端籠電壓的恒定。河交流濤勵評鉗磁機本身則經潤過令一個反饋旨回路，由自身似的恒壓單元來挖保證其交流勵練磁電壓的恒定耍。由于這種方嘉案完全不考慮矛勵磁機的時間蹈常數(shù)，因而，沙勵磁電壓響應雷速度比較快波，墨供時間常數(shù)小，闊但是，對其容仔量要求較大。渾爪秒1.億5次無刷勵磁系統(tǒng)己在他勵和墊自勵交流勵磁每機系統(tǒng)中，發(fā)隆電機的勵磁電蠟流全傾部儀士由可控硅（或痰二極管）供給菊，而可控硅（籮或二極管）是軍靜止的故稱為元靜止勵磁。在齒靜止勵磁系統(tǒng)吳中要經過滑環(huán)火才能向旋轉的尖發(fā)電機轉子提層供勵磁電流。鴉滑環(huán)是一種串轉武葵動接觸元件。潤隨著發(fā)電機容饑量的快速增大齡，巨型機組的錢出現(xiàn)，轉子電賭流大大增加緊（畏300客0隆～杯500靈0鍵安培），轉子評滑環(huán)中通過如言此大的電流，易滑環(huán)的數(shù)量就蔥要增托加照釀很多。為了防亦止機組運行當望中個別滑環(huán)過第熱，每個滑環(huán)污必須分擔同樣譜大小的電流。驕為了提高勵磁佛系統(tǒng)的可靠性黨取消滑環(huán)這一撿薄弱環(huán)節(jié)，使販整個勵磁系統(tǒng)擠都無轉動接世觸紫罩的元件，就產縱生了無刷勵磁假系統(tǒng)，如下圖筆所示：種無刷勵磁系統(tǒng)籍方案之一者敵麻副勵磁屠機抹F款L運是一個永磁式謠中頻發(fā)電機，奴其永磁部分畫掏在旋轉部分的燈虛線框內。為盆實現(xiàn)無刷勵磁冒，主勵磁機與澇一般的同步發(fā)巧電機的工作原瀉理基本相同，禮只是電樞墓是縮止旋轉的。其發(fā)阿出的三相交流座電經過二極管脾整流后，直接油送到發(fā)電機的談轉子回路作勵概磁電源，因為蝴勵磁機的電樞勸與發(fā)電機的轉另子同軸旋轉，可所以它們之間題不需要任何磚滑于務環(huán)與電刷等轉番動接觸元件，著這就實現(xiàn)了無庸刷勵磁。肺主勵磁機劃的勵磁繞左組澤JLL題Q扣是靜止的，即冬主勵磁機是一撫個磁極靜止，隸電樞旋轉的同夾步發(fā)電機。靜歉止的勵磁機勵腦磁繞組便于自竄動勵磁調節(jié)器扛實現(xiàn)對勵磁機古輸出電流的控遙制，以維持發(fā)時電機端電壓保瞎持恒定。息無刷勵磁系統(tǒng)攔方案之二桐競諸在方案一中妥，考慮到勵磁毅機勵磁繞殼組時LL彩Q里的時間常數(shù)，那其響應速度較矛慢。為了提高納響應速度可以枕采用方案二，手就是將可控硅梯整流橋裝設旋喘轉部分，代替涉方案一嘴旋就能轉部件中的二亦極管整流橋。弟方案二中由中燈頻副勵磁爽機垮ZP挽F渠供電給交流主蹄勵磁涌機醒J蠻L贏的直流勵磁繞括組斤JLL井Q血?？煽毓璧挠|扭發(fā)脈沖由同軸谷旋轉的觸發(fā)脈穿沖發(fā)生稈器信PG火尚供給潛。授P際G瀉也是一個由多完相繞組組成的藥電樞，它的磁湯場屠由凈d齒、也q倍兩個互相垂直罷的繞組的磁場鍋合成，因此傻當洋d脈、套q淋磁場的大小作蔥各種不同的變監(jiān)化時價，喂P租G惜的合成擇磁豈場糟油（相佳對慶JLL菠Q跑磁場）就在作腰不同角度的轉覆變，轉變的范核圍默為兄90柜°符。這樣就使春得載P辮G裂的觸發(fā)脈沖與斗主勵磁輝機到J責L壞各相交流電壓通之間，產生不蔽同的相角變化誤，從而設控摸吳制主勵磁機送鎮(zhèn)至發(fā)電機轉子岔繞組的勵磁電畝流的大小，以重達到維持發(fā)電拿機端電壓恒定創(chuàng)的目的。旨在方案二盯中，不必考慮消主勵磁機勵磁劑繞域組房JLLQ騙色時間常數(shù)的影澤響，所以其響壓應速度比方案掙一快，其自動敘勵磁調節(jié)器的牲輸出與其他勵址磁系統(tǒng)不同，腸顯得較為復雜零一些，但并不券難實現(xiàn)?？偟拿鎭碚f，其優(yōu)點主是：革除了蚊滑堂竊環(huán)和碳刷等轉中動接觸部分。肌其缺點是：在犧監(jiān)視與維修上音有其不方便之減處。由于與轉膏子回路直接連猜接的元件都是逢旋轉的，因而睡轉子回路的電而壓電流都不能懸用普通的直擦流點居電壓表、直流債電流表直接進趕行監(jiān)視，轉子穿繞組的絕緣情饞況也不便監(jiān)視跪，二極管與可去控硅的運行狀椅況，接線是否霞開脫，熔絲是概否熔斷等等都渴不便監(jiān)視。因誘而在運行維咱護洪棍上不太方便。埋但隨著科技的羅發(fā)展，監(jiān)視問逝題正在得到逐恐步解決。眠訂察1.選6城無勵磁機發(fā)電鄙機自并勵系統(tǒng)鴨。剪勵磁機本坑身就是碧可尺瓣靠性不高的元繭件，可以說它眼是勵磁系統(tǒng)的笑薄弱環(huán)節(jié)之一霜，因勵磁機故還障而迫使發(fā)電躬機退出運行的胞事故并非鮮見淹，故相應地出乏現(xiàn)了不用勵磁絨機的勵磁方案精。如下圖愿所區(qū)悲示：發(fā)電機的品勵磁電源直接歉由發(fā)電機端電略壓獲得，經過它控制整流后，示送至發(fā)電機轉祖子回路，作為皂發(fā)電機的勵磁督電流，以維持乒發(fā)電機端電壓旨恒定的勵磁方凡式，是無勵汗磁幫亭機的發(fā)電機自俊勵系統(tǒng)。最簡停單的發(fā)電機自寄勵系統(tǒng)是直接寄使用發(fā)電機的弱端電壓作勵磁讓電流的電源，磁由自動勵磁調付節(jié)器控制勵磁福電流的大小，芳稱為自并勵可哭控硅勵磁萍系逝剩統(tǒng)，簡稱自并旬勵系統(tǒng)。自并充勵系統(tǒng)中，除謀去轉子本體極辛其滑環(huán)這些屬耐于發(fā)電機的部砍件外，沒有因弱供應勵磁電流策而采用的機械歪轉動或機械接餐觸類元件，所宴以又稱為全貓靜閃季止式勵磁系統(tǒng)暑。下圖為無勵疫磁機發(fā)電機自找并勵系統(tǒng)框圖窩，其中發(fā)電機青轉子勵磁電流田電源由接于發(fā)院電機機端的整投流變壓粗器著Z婦B香提供，經可控我硅整流向發(fā)電肉機轉子提供惜勵兆歸磁電流，可控欲硅元迎件制SC來R櫻由自動勵磁調萍節(jié)器控制。系塊統(tǒng)起勵時需要支令加一個起勵驚電源。區(qū)無勵磁機發(fā)電喬機自并勵系統(tǒng)駁框圖收混洽無勵磁機發(fā)味電機自并勵系燭統(tǒng)的優(yōu)點是：懼不需要同軸勵綠磁機，系統(tǒng)簡垃單，運行可靠途性高；縮短了糊機組的長度，簡減少了基建投喬資及有利于主鑰機的檢修維護鄰；由可控硅視元茫綁件直接控制轉支子電壓，可以增獲得較快的勵篩磁電壓響應速川度；由發(fā)電機績機端獲取勵磁陷能量，與同軸設勵磁機勵磁系集統(tǒng)相比，發(fā)電密機組甩負荷時且，機組的過電芝壓也低一些特。額親其缺點是：發(fā)倆電機出口近端脆短路而故障切友除時間較長時神，缺乏足夠的陸強行勵磁能力扎，對電力系統(tǒng)獲穩(wěn)定的影響不肚如其它勵磁方庫式有利。抄由于以上同特點，使得無費勵磁機發(fā)電機扔自并勵系統(tǒng)在犬國內外電力系白統(tǒng)大型發(fā)電機附組的勵磁系統(tǒng)榨中受到相當重勢視。在發(fā)電機甩與系統(tǒng)間由升益壓變壓器的單面元接線和抽水淋蓄能機組等勵蹲磁系統(tǒng)中得到蟻實際應用。護隨著微機盤勵磁調節(jié)器的牢應用，氧化鋅網非線性滅磁電絡阻的研制成功生及大功率晶閘緒管及晶體管的卸廣泛應用，提貫高了發(fā)電機勵繳磁系統(tǒng)的可靠越性，較大地改奪善了勵磁系統(tǒng)誤靜態(tài)和動態(tài)品缺質，大大提高涉了系統(tǒng)的技術石性能指標。詞在諸多勵顧磁系統(tǒng)中，直站接勵磁機維護古困難，調節(jié)器副響應時間長權達雪1截～集5讓s谷，動態(tài)性能差浸，當空載起勵禍時，電壓超調泡量大，頻率特固性差；他勵可鍛控硅勵磁系統(tǒng)輩需壩裝尼堆設交流勵磁機共，并要求廠房府高度高，當其值用于慢速水輪贏機時，交流勵邪磁機體質量大刮、尺寸大、維臟修工作量大好。索2靠0稀世阿紀嘉7西0施～漆8嗽0蓄年代，發(fā)電廠僵開始用自復勵直及自沫并視墾勵的可控硅勵亦磁系統(tǒng)，由于軋它們均屬于快濾速勵磁系統(tǒng)，勤動態(tài)性能優(yōu)良示，尤其是帶有羊微型計算機勵賢磁調節(jié)器的自用并激靜止勵磁明系統(tǒng)在發(fā)電廠境中得以廣泛的絕應用。自并約激懲潔勵磁系統(tǒng)接線絞簡單、設備少膀、造價低、占害地面積小、無磚轉動部件并維頭護簡單，是快取速響應系統(tǒng)。販尤其是水電站燦往往遠離負荷碼中心的地區(qū)，姻為提高敵輸電的穩(wěn)定性哄，對憲勵凍簡磁系統(tǒng)要求能捉快速響應，而夫自并激勵磁系呆統(tǒng)恰好能滿足苗這個要求。耽第二章：下花嚷園電廠發(fā)電機世勵磁系統(tǒng)概況梁分析我第一節(jié)：靜止質勵磁系統(tǒng)及工加作原理旺爽竭我止廠當3貞臺發(fā)電機的勵壞磁系統(tǒng)是采用柴的靜止整流器摟勵磁方式原理輸圖如下圖所示迅。在圖示的交濫流勵磁機系統(tǒng)咬中主勵磁騙機河L醫(yī)和副勵磁難機碗F豈L定，是與發(fā)電機丟同步旋轉的交案流務綱機，而整流設擱備為靜止元件禍。主勵磁別機紫L尺的頻率錦為邁100H洪Z牛的交流發(fā)電機射，必須經過硅甩整流刺橋黎G少Z亭整流，變?yōu)橹碧土麟娫?，供給袋發(fā)電機轉子繞手組的勵磁。副格勵磁介機篩F鋪L樣是一個頻愚率池500H汽Z金的中頻交流永乘磁發(fā)電機。本山身不另設勵磁挎回路。簡化了紀勵磁系統(tǒng)革。長F廉L功的輸出功率宴，蠻K鮮Z槳通過整流，作明為主勵磁暮機山L晨的勵磁電源。去勵磁得調殊閣節(jié)裝戶置虹ZT伍L搞的作用是根據忠發(fā)電機端電壓出的偏差信號，邪輸出一個相應歡的觸發(fā)脈沖，富對可控硅的導學通角進行控制帥，控制了主勵停磁機的輸出功萄率，從而改變還了發(fā)電機的火勵恰斷磁電流。實現(xiàn)菌了勵磁電流的集自動調節(jié)。在旗靜止整流器勵哈磁系統(tǒng)中，由仙于硅整流元件攀代替了直流勵謝磁機的換向器捐，因此，改善郊了勵磁機的運桶行條件，使維關護工作量己減閱于少。采用交流櫻勵磁機的勵磁縫系統(tǒng)與直流勵雕磁系統(tǒng)一樣，候具有獨立的勵扇磁電源。不受神外系統(tǒng)干擾，衣供電可靠的優(yōu)煎點。同時解決役了整流子運行器維護問題。且貨交流勵磁機休的流諒容量不受限制侵，所以用于大巨型發(fā)電機的勵六磁系統(tǒng)。因為處采用交流勵磁無機系統(tǒng)，體積轟龐大、價格昂世貴，各勵磁機弱之間的功率傳信送仍通過電刷皇，因此也屬于難有刷勵磁師系瞇貝統(tǒng)。貴他勵交流勵磁單機系統(tǒng)原理接桐線圖惕芒媽上圖為他勵疾式交流勵磁機向同步發(fā)電機的末勵磁系統(tǒng)簡圖臺：他勵交流勵盾磁機系統(tǒng)的副談勵磁機一般為惕中頻發(fā)電機，體頻率頃為拳400H龜Z卸或也500H穩(wěn)Z籠，主勵磁機的闖頻率釘為蒙100H沒Z玩，組成響應速稱度快的勵磁系語統(tǒng)。副勵磁機芝是自勵式的交災流發(fā)電機，為坊保持其端電壓獅的恒定，由一堡個簡單的自動超調壓器調整其狐勵磁電流，其婦勵磁繞畢組皂FLLQ拾由本機組電壓訓經可控硅整流琴后供電，由于壇可控硅的可靠通起勵電壓較高重，在啟動時需鈴要外加一個直嘉流起勵電壓，銅直至副勵磁機魂的交流電壓值鍬足以使可控硅菜導雷通澇嚴時，才能正常久工作。此時起千勵電源退出運壯行。這是交流府自勵式發(fā)電機娛與直流自勵式門發(fā)電機的不同捎之處。其缺點紗是如果一個發(fā)券電廠的所有發(fā)貨電機組都需要蓋用起勵電源造的尼莫交流勵磁機系研統(tǒng)，當發(fā)生全訊廠性停電事故龜十，在鍋爐、板汽機等都用備夾用汽泵啟動以劃后，發(fā)電機終噸究會因為沒有精合適的起勵電斜源而不能發(fā)電固，這將延誤事濤故情況下的派機改籌組發(fā)電時間。蠟所以起勵電源趟一般不從機組待母線上引出。比為彌補他勵式湖交流勵磁機系倍統(tǒng)的不足，現(xiàn)府在大型機組一嚴般采用永磁式俗的副勵磁機，嘗如下圖所示：靈上圖中，館用永磁式感應映子中頻發(fā)電機郊作副勵磁機，引省掉了自勵恒幸壓單元，永磁恢機的出口交流江電壓可以認為怖是恒定不變的嫁。在他勵式交僻流勵磁機同步嚴發(fā)電機的勵穴磁巾吃系統(tǒng)中，自動也勵磁調節(jié)器輸厭出的調整電流塌是控制主勵磁竿機的勵磁電流警的；在永磁式踢副勵磁機系統(tǒng)仙中，自動勵磁割調節(jié)器輸出的便調整電流是控秒制發(fā)電機轉子步的勵磁電情流躬盲的。在永磁式辰副勵磁機系統(tǒng)彼中，要求主勵耕磁機的運行容逝量較大，在響參應速度方面也偷較他勵式交流那勵磁機同步發(fā)旱電機的勵磁系惑統(tǒng)快，這是容異量換來的速度派。彈新雜廠尼3蛛臺發(fā)電機、老談廠捉#路5逮發(fā)電機的勵磁兇電流全部由可虎控硅供給，可井控硅是靜止的潮，稱之為靜止電勵磁方式。桶隊碼第二節(jié)：旋轉氣無刷勵磁系統(tǒng)開由于勵磁用系統(tǒng)比較復雜閉，上述機組的錄勵磁系統(tǒng)大家央也比較熟悉壞，猴#顯7晌發(fā)電機勵磁調壟節(jié)器的功能，抱使用方法與其銅他機組勵磁調分節(jié)器的功能相扭同，不在詳述浴。尸老廠新安張裝禮的證#燙7蘆發(fā)電機組為旋別轉無刷勵磁方主式的發(fā)電機。袖與我廠的其他尼發(fā)電機勵磁方簡式不同，而且性存在很大的區(qū)詞別。下面是我塑粗淺的認識，輝與大家共同學必習。宜益交濟#酸7夾發(fā)電機在轉子類達到額定轉慕速兔3000r/膏mi撤n任時，合初勵電約源，初勵電源承經勵磁調節(jié)器援的初勵控制回些路加在勵磁機鴉定子的勵磁線而圈上。勵磁機際與一般的發(fā)陽電閣釣機原理相同，勁但它的電樞是萌旋轉的，即勵甩磁機的轉要子撐(壘電客樞柳)途與發(fā)電機轉子欄同步旋轉，其系電樞繞組切割押初勵電源建立菜的初磁場產生烘三相電流，經界過熔斷器通過梢旋轉莖二躺邁極管整流送至陽發(fā)電機轉子為復其提供勵磁電咱流。瞬間在發(fā)叔電機端建盜立索15教%嗚的發(fā)電機額定漸電壓。初勵電籠源回路不保持溝，建立初磁場森后自動退出。哄燃柱宣勵磁調節(jié)器采橫集發(fā)電機機端賓電壓互感獨器驕1Y憲H短、互2Y胳H功電壓量，定子夢電貿流圣4L邊H希、勵磁變低壓跟側轉子電場流芹C如T家電流量通過變凳換器進入微機娛勵磁調節(jié)裝置機，經過邏輯名軟宴資件控制產生觸芒發(fā)脈沖控制可率控硅整流橋的菠勵磁電流輸出她，并控制外附每小型中間繼電容器提供勵磁系擁統(tǒng)各種正常、蓋異常、故障信繳號。捏初勵電源宅在發(fā)電機端建潮立稀15徒%霧的發(fā)電機額定帆電壓后，經過插發(fā)電機機端的方勵磁變壓器提驅供勵磁電源經偷過可控硅整流思后送至勵磁機桐定子的勵磁線連圈上建立磁場低，勵磁機電樞蛋繞組切割這個沃磁場產生三相親電流，再經過帥熔斷器通過旋探轉二極管整流歸送至發(fā)電機轉豈子為其提供勵扶磁電流。鐮蛙冬勵磁變高壓討側通過刀閘從田發(fā)電機機端獲里得電能，低壓達側接至勵磁調城節(jié)器交流輸入種電源控制刀閘彈的下端，交流視輸荷入豐A須、爺B游套下端短接，弱一路上端進喝入腿#相1別可控硅整脾流其革橋，通過微機魚勵磁調節(jié)裝置鋤提供的觸發(fā)脈漆沖控制可控硅報整流橋的勵磁斃電流輸出，經內過第一路直流獲輸出開關送至跌勵磁機定子的鏡勵磁線圈上建衛(wèi)立勵磁磁場。臉第二路同第堵一峽存路相同。正常交運行過程中，蝕通過設置歲主葉/校從方式，一橋裹運行，另一橋宴跟蹤備用。息旋轉無刷械勵磁方式因為羨勵磁機的電樞綢與發(fā)電機的轉蚊子在同一根軸技上旋轉，所以充它們之間不需貪要任何滑環(huán)和牙電刷等轉動接核觸元件，這就區(qū)實現(xiàn)了無刷勵濕磁。無刷勵磁載系統(tǒng)革除了滑醒環(huán)與炭刷等轉歸動接觸部分，宏是其優(yōu)點。磁其缺點是征由于與轉子回箱路直接連接的曾元件都是旋轉剃的，因而轉子叔回路的電壓、悶電流都不能用盒普通的直流電營壓表、直流電禾流表進行監(jiān)視竹，轉子繞組的客絕緣情況也不猾便監(jiān)視，旋轉彼二極管的運行夜狀況、接線是躁否開脫、熔絲護是否熔斷等等獅也都不便于監(jiān)煙視。因而在運研行維護上是不爬方便的。盲第三節(jié)癥：啞SAVR20桃0銹0富勵磁系統(tǒng)的檢桿查及故障處理睜發(fā)電機并網后健及正常運行情拴況下，應對發(fā)租電機勵磁系統(tǒng)館進行必要的檢竹查，主要包括麥：宵述順1盟．懷1淘勵磁系統(tǒng)各指烈示燈、光字、授表計指示正常評；各開關、刀揪閘、切換控制懷開關位置正確巷；風機運行正羞常。拳客策1談．危2躁咐著重檢查勵磁慚控制裝籮置裙A躬、因B瞇套閃爍燈正責常雷遮，閃爍燈閃爍可情況于與對應禁設備狀態(tài)如下漠：允旱

a溜.離每秒鐘閃爍三鄉(xiāng)次：不具備運左行條件；辣費

b貼.幸每秒鐘閃爍一梅次：空載狀態(tài)被；只壟

c.皇膨三秒鐘閃爍一夸次：負載狀態(tài)生；精井凱d鐵夫六秒鐘閃爍一架次：停止錄波酷狀朽態(tài)混蛙；填若貴e卡.詳不閃：故障狀掘態(tài)。欣當出現(xiàn)倦第媽4睡、道5箱種閃爍情況時何，應立即通知唐檢修人員進行返處理。愉第四節(jié)：當勵璃磁系統(tǒng)有以下左異常時的處理宰：門核1.就1便勵磁系統(tǒng)發(fā)出采以下光字表示秩：蛾災倚a.FL耍G竹故障：整流柜亮停風、快速熔蛛斷器熔斷。啊石泳b.FL障G巾故障：整流屏湊停風、快速熔升斷器熔斷。竊貌針c.膚時過電壓動作：槍發(fā)電機轉子回輸路過電壓保護豆動作。轎許院d沿.類六秒鐘閃爍一爽次：停止錄波槽狀廉態(tài)舉勝。眨稱省e湖.瞞勵磁限制：發(fā)調電機勵磁限制剖，包括：強勵爭限制、過勵限出制、欠勵限制杯、灑V/厚F怎限制。袋暈華f.SVA隆R200滾0厲故障造：需A紋、牌B齊調節(jié)器故障貍（虎A較套誰、捉B笑套個或秀A叨、英B赴同時故障），釘包括：硬件故從障、軟件故障混、電源掉電恩、妨P蠢T帳斷線。飽飄涼g.SVA扒R200韻0右掉電：調節(jié)器印交流或直流電遲源故障。膽以上光字發(fā)出讀后應進行相應賺處理、檢查。始戲第2豪．墾2圣調節(jié)器直流工羊作電源消失后驟，在發(fā)電機控屯制盤上不能進悉行?！俺碓雎荽盘谩睒O、脅“莖減傷磁跌”宏操作，但就地媽面板上仍能進哨行布“贈增啊磁貸”拌、迎“迫減伏磁年”滴操作。閱爹結2傭．撿3跌當快速熔斷器李熔斷時，拉開騎對應的整流橋優(yōu)兩側的打閘或置開關，然后通弱知保護班進行遵更換。扶儀腫2芒．駕4燦當運行中自動徐電壓調節(jié)繼器坊A延、絞B雞套同時故障時嫁，手動柜投入句，此時應注意植調整無功正常糧及檢查自動橋聾開關掉閘。估第五節(jié)：勵磁弱整流柜風機故鞋障時的處理顧月沉3弄．仇1先檢查另一路風艦機是否自投。競當風機不自投叉時，應降低勵單磁電流使整流樂柜輸出電流不茄超額定。斷開甲整流柜兩側的廳交流開關和直垃流輸出刀閘。彩檢查風機交流芒電源是否正常春，風機熱偶是遷否動作。電機捆有無卡澀，測工量電機絕緣是愿否正常。若一候切正?？梢栽嚄钏惋L機。正常旨后可恢復正常鄙運行。距第三章：自并嫂激勵磁系統(tǒng)對槳電力系統(tǒng)穩(wěn)定猛性的影響悔在電力系毒統(tǒng)中，大機組治往往通過多回綿高壓輸電線給豬遠方負荷中心驅供電，為減少慢損耗常常采取猶無功就地平衡攔，由于高壓線捎路充電功率大趟，一旦發(fā)生擾糊動，很容易破尊壞無功平衡，頭引起電壓不穩(wěn)公定問題。忍通過自并軍激勵磁系統(tǒng)的黃實際應用和多快年實驗，自并最激勵磁系統(tǒng)對輪電網穩(wěn)定有極體其重要的作用層。霉第一節(jié)：提高用靜態(tài)穩(wěn)定悉當快速勵磁采油用較高勵磁系鹿統(tǒng)增益并配群置莊PSS華(宴電力系統(tǒng)穩(wěn)定類器裁)刮后，在小干擾像時，可以保持紐發(fā)電機端電壓購恒定，即：(1)也交流勵磁怠機勵磁系統(tǒng)一富般只能保斧護柜E懼g析′奶或揀E婆′腰恒定，即使是望能保褲持連E春′鋒恒定，其最大紗功率輸出為：(2)佛設發(fā)電機竄不調勵磁，在小勵磁電流恒定名的情況下：貿X昂d伍′載=0.3,X軟e巷=0.6,U搖t繁=1.0,長E晌′槐=1.宣2茄則壤務P喇m1留=1.25P摸m破2笛結(翠3)言即自并激族勵磁系統(tǒng)可提殿高靜穩(wěn)雁定津25缸%堆，當進行勵磁毛調整時，自并匙激勵磁系統(tǒng)可脖大大提高靜穩(wěn)散定。軌式中議交P灑—栽—框有功功率框；文U覺t御—莖—途電動勢；寺還叮U布c打—明—義出口電壓囑；線X蠟e略—月—翁發(fā)電機阻抗；勞脅外δ—牧—稼功角咳；嘩X眠d渴′—刮—兩d騾軸暫態(tài)阻抗；煉摩瑞E高g韻′—爬—墳與勵磁電流成垃正比電勢；敗而沖E高′—攤—旁d帝、并q拉軸合成電勢；氧膽奮P托m1隊、活P織m2赤—撞—愿最大功率。長第二節(jié)：提高悔動態(tài)穩(wěn)定翼動態(tài)穩(wěn)定是指我在小干擾情況寶下，由于阻尼第不足產生振蕩饅失步，或大干蛇擾后對后續(xù)振置蕩阻尼不足產階生振蕩失步。忘快速勵磁配升置參PS文S創(chuàng)后，由于勵磁據系統(tǒng)延時小，琴有利舒于青PS環(huán)S罩發(fā)揮作用，并閥可增加更多的邪正阻尼，提高配動態(tài)穩(wěn)定。失第三節(jié)：對暫棉態(tài)穩(wěn)定的影響震采用自并激勵盟磁系統(tǒng)后，如麗發(fā)生高壓出口屬三相短路，強公勵倍數(shù)酷按瘦2智倍計算，其暫角態(tài)穩(wěn)定水平與竿實際時間常烏數(shù)滿T嚷e橫=0.35傘s聞的常規(guī)勵磁系爪統(tǒng)基本相同。擁這是因為蔽自并激勵磁系副統(tǒng)雖然在強勵宋時受機端電壓詞影響，強勵倍爆數(shù)較低，但調社節(jié)速度快，恢欣復電壓迅速，品而常規(guī)勵磁系而統(tǒng)雖然強勵能錯力受機端電壓脫影響小，但交驢流勵磁機是很朱大的滯后環(huán)節(jié)仆，調節(jié)速度慢肉。怖全網采用袍自并激勵磁系饑統(tǒng)