第三章同步發(fā)電機勵磁自動控制系統(tǒng)演示文稿本文檔共76頁；當前第1頁；編輯于星期二\18點53分優(yōu)選第三章同步發(fā)電機勵磁自動控制系統(tǒng)本文檔共76頁；當前第2頁；編輯于星期二\18點53分二同步發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)的任務

電壓控制控制無功功率的分配提高同步發(fā)電機并聯(lián)運行的穩(wěn)定性改善電力系統(tǒng)的運行條件對水輪發(fā)電機組實行強行減磁本文檔共76頁；當前第3頁；編輯于星期二\18點53分GIEF

負荷中的無功電流是造成Eq和UG幅值差的主要原因。1電壓控制（目的維持機端電壓在給定的水平）GEWxd本文檔共76頁；當前第4頁；編輯于星期二\18點53分IEF1UGUG2UGNIQIEF2IQ2IQ1同步發(fā)電機的勵磁自動控制系統(tǒng)就是通過不斷地調節(jié)勵磁電流來維持端電壓在給定水平的。曲線1的A到B：保持不變勵磁不變曲線1的A到曲線2的C：要保持不變勵磁增加ABC

要使發(fā)電機端電壓上升至額定值，則可增加勵磁電流UG3DIQ3E曲線1的A到曲線2的E：IEF3要保持端電壓不變，則可減少勵磁電流勵磁減少本文檔共76頁；當前第5頁；編輯于星期二\18點53分GIGUG=Constant2控制無功功率的分配(a)設同步發(fā)電機與無限大母線并列運行，則發(fā)電機端電壓不隨負荷大小而變化，是一個恒定值發(fā)電機發(fā)出的有功功率只受調速器控制，與勵磁電流的大小無關。無論勵磁電流如何變化，發(fā)電機的有功功率,均為常數(shù)本文檔共76頁；當前第6頁；編輯于星期二\18點53分的端點則沿著虛線變化的端點則沿著虛線變化發(fā)電機勵磁電流的變化改變了機組的無功功率和功率角的大小。調節(jié)與無限大母線并聯(lián)運行的機組的勵磁電流可以改變發(fā)電機無功功率的數(shù)值。本文檔共76頁；當前第7頁；編輯于星期二\18點53分電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)在正常運行狀態(tài)下，經受微小擾動后恢復到原來運行狀態(tài)的能力。

(用微分方程建立該動態(tài)系統(tǒng)的數(shù)學模型。)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)在某一正常運行方式下突然遭受大擾動后，能否過渡到一個新的穩(wěn)定運行狀態(tài)、或者恢復到原來運行狀態(tài)的能力。(用微分－代數(shù)方程建立該動態(tài)系統(tǒng)的數(shù)學模型。)動態(tài)穩(wěn)定：電力系統(tǒng)受到小的或大的干擾后，計及自動調節(jié)和控制裝置作用的長過程的運行穩(wěn)定問題稱為動態(tài)穩(wěn)定。

3提高同步發(fā)電機并列運行的穩(wěn)定性電力系統(tǒng)穩(wěn)定:電力系統(tǒng)在運行中隨時都可能遭受各種擾動后，發(fā)電機組能夠恢復到原來的運行狀態(tài)或者過渡到另一個新的運行狀態(tài)，則稱系統(tǒng)是穩(wěn)定的。電力系統(tǒng)穩(wěn)定分：靜態(tài)穩(wěn)定和暫態(tài)穩(wěn)定本文檔共76頁；當前第8頁；編輯于星期二\18點53分PP1）勵磁對靜態(tài)穩(wěn)定的影響內功率特性外功率特性無勵磁調節(jié)，Eq=常數(shù)有勵磁調節(jié)，UG=常數(shù)本文檔共76頁；當前第9頁；編輯于星期二\18點53分2）勵磁對暫態(tài)穩(wěn)定的影響PPG0bacdF123功角特性曲線I：對應于故障前雙回線運行；功角特性曲線2：對應于一回線故障時的運行狀況；功角特性曲線3：對應于故障切除后一回線運行。加速面積abFa等于減速面積FEdF，系統(tǒng)是暫態(tài)穩(wěn)定的。E本文檔共76頁；當前第10頁；編輯于星期二\18點53分PGmax*0.750.700.650.500.3500.20.40.60.8Te(s)K=4K=1K=2PGmax*0.750.700.650.500.3501234KTe=0.1STe=0.8S要使勵磁系統(tǒng)在短暫過程中完成符合要求的控制必須要求勵磁系統(tǒng)具備快速響應的條件。為此，一方面縮小勵磁系統(tǒng)的時間常數(shù)，另一方面盡可能提高強行勵磁的倍數(shù)。時間常數(shù)與暫態(tài)穩(wěn)定極限功率的關系強勵倍數(shù)與暫態(tài)穩(wěn)定極限功率的關系快速響應=縮小勵磁系統(tǒng)的時間常數(shù)+提高強行勵磁的倍數(shù)本文檔共76頁；當前第11頁；編輯于星期二\18點53分1）改善異步電動機的自起動條件

1201008060402000102030t(s)U(%)4改善電力系統(tǒng)的運行條件3）提高繼電保護裝置工作的正確性當水輪發(fā)電機組發(fā)生故障突然跳閘時，由于它的調速系統(tǒng)具有較大的慣性，不能迅速關閉導水葉，因而會使轉速急劇上升。如果不采取措施迅速降低發(fā)電機的勵磁電流，則發(fā)電機電壓有可能升高到危及定子絕緣的程度，所以，在這種情況下，要求勵磁自動控制系統(tǒng)能實現(xiàn)強行減磁。2）為發(fā)電機異步運行創(chuàng)造條件5水輪發(fā)電機組要求實行強行減磁12本文檔共76頁；當前第12頁；編輯于星期二\18點53分三對勵磁系統(tǒng)的基本要求勵磁調節(jié)器:檢測和綜合系統(tǒng)運行狀態(tài)的信息,以產生相應的控制信號,經放大后控制勵磁功率單元以得到所要求的發(fā)電機勵磁電流。其基本要求：1對勵磁調節(jié)器的要求1）系統(tǒng)正常運行時,勵磁調節(jié)器應能反映發(fā)電機電壓高低以維持發(fā)電機電壓在給定水平；2）勵磁調節(jié)器應能合理分配機組的無功功率；3）對遠距離輸電的發(fā)電機組，為了能在人工穩(wěn)定區(qū)域運行，要求勵磁調節(jié)器沒有失靈區(qū)；4）勵磁調節(jié)器應能迅速反應系統(tǒng)故障，具備強行勵磁等控制功能以提高暫態(tài)穩(wěn)定和改善系統(tǒng)運行條件；5）具有較小的時間常數(shù)，能迅速響應輸入信息的變化。6）要求能長期可靠地工作。7)機組突然故障跳閘時，能快速滅磁

本文檔共76頁；當前第13頁；編輯于星期二\18點53分2對勵磁功率單元的要求

1）要求勵磁功率單元有足夠的可靠性并具有一定的調節(jié)容量。2）具有足夠的勵磁頂值電壓和電壓上升速度勵磁功率單元:受勵磁調節(jié)器控制，并向同步發(fā)電機轉子提供勵磁電流。其基本要求勵磁頂值電壓：是勵磁功率單元在強行勵磁時可能提供的最高輸出電壓值。

強勵倍數(shù)：勵磁頂值電壓與額定勵磁電壓之比稱為強勵倍數(shù)。或勵磁頂值電流與額定勵磁電流之比。一般取1.6~2勵磁電壓響應比：通常將勵磁電壓在最初0.5S內上升的平均速度定義為勵磁電壓響應比。它粗略反映勵磁系統(tǒng)的動態(tài)指標勵磁電壓上升速度是衡量勵磁功率單元動態(tài)行為的一項指標勵磁系統(tǒng)電壓響應時間(勵磁電壓達到95％頂值電壓所需時間)為0.1s或更短的勵磁系統(tǒng)，稱為高初始響應勵磁系統(tǒng)。本文檔共76頁；當前第14頁；編輯于星期二\18點53分第二節(jié)同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)

一勵磁系統(tǒng)的歷史直流勵磁機勵磁系統(tǒng)

換流困難交流勵磁機勵磁系統(tǒng)(交流發(fā)電機和半導體整流元件組成）靜止勵磁系統(tǒng)(發(fā)電機自并勵系統(tǒng))

為縮短主軸長度，降低造價，減少環(huán)節(jié)。同步發(fā)電機的勵磁電源實質上是一個可控的直流電源，為滿足正常運行要求，發(fā)電機勵磁電源必須具備足夠的調節(jié)容量，且有一定的強勵倍數(shù)和勵磁電壓響應速度本文檔共76頁；當前第15頁；編輯于星期二\18點53分幾種常用的勵磁系統(tǒng)

本文檔共76頁；當前第16頁；編輯于星期二\18點53分二直流勵磁機勵磁系統(tǒng)（100MW以下）

按勵磁機的勵磁繞組供電方式的不同

自勵直流勵磁機勵磁系統(tǒng)他勵直流勵磁機勵磁系統(tǒng)1自勵直流勵磁機勵磁系統(tǒng)=G勵磁調節(jié)器IAVRIEEIRIE發(fā)電機轉子繞組由專用的直流勵磁機DE供電，調整勵磁機磁場電阻RC可改變勵磁機勵磁電流DERC本文檔共76頁；當前第17頁；編輯于星期二\18點53分2他勵直流勵磁機勵磁系統(tǒng)

G勵磁調節(jié)器IEEIR=IE=IAVRPEDE他勵直流勵磁機的勵磁繞組是由副勵磁機供電的，比自勵多用了一臺副勵磁機本文檔共76頁；當前第18頁；編輯于星期二\18點53分三交流勵磁機勵磁系統(tǒng)（100MW以上）

交流勵磁機勵磁系統(tǒng)根據(jù)勵磁機電源整流方式及整流器狀態(tài)的不同可分為以下幾種。1）他勵交流勵磁機勵磁系統(tǒng)他勵交流勵磁機靜止整流器勵磁系統(tǒng)他勵交流勵磁機旋轉整流器勵磁系統(tǒng)(無刷勵磁)自勵交流勵磁機靜止可控整流器勵磁系統(tǒng)自勵交流勵磁機靜止整流器勵磁系統(tǒng)2）自勵交流勵磁機勵磁系統(tǒng)本文檔共76頁；當前第19頁；編輯于星期二\18點53分1他勵交流勵磁機靜止整流器勵磁系統(tǒng)G自勵恒壓調節(jié)器放大器觸發(fā)器電壓檢測調差勵磁調節(jié)器交流發(fā)電機交流勵磁機交流副勵磁機可控整流器滑環(huán)起勵電源V發(fā)電機G的勵磁電流由交流勵磁機AE經硅整流器V供給，交流勵磁機的勵磁電流由晶閘管可控整流器供給，其電源由副勵磁機提供。AE本文檔共76頁；當前第20頁；編輯于星期二\18點53分2他勵交流勵磁機旋轉整流器勵磁系統(tǒng)(無刷勵磁)G勵磁調節(jié)器交流發(fā)電機旋轉元件永磁副勵磁機晶閘管整流器NS它的副勵磁機是永磁發(fā)電機，其磁極是旋轉的，電樞是靜止的，而交流勵磁機正好相反。交流勵磁機電樞、硅整流元件、發(fā)電機的勵磁繞組都在同一根軸上旋轉，所以它們之間不需要任何滑環(huán)與電刷等接觸元件，這就實現(xiàn)了無刷勵磁。AE本文檔共76頁；當前第21頁；編輯于星期二\18點53分3自勵交流勵磁機靜止可控硅整流器勵磁系統(tǒng)GAVR滑環(huán)自動恒壓元件電壓起勵元件VSAE起勵電源發(fā)電機G的勵磁電流由交流勵磁機AE經晶閘管整流裝置VS供給。交流勵磁機的勵磁一般采用晶閘管自勵恒壓方式。勵磁調節(jié)器AVR直接控制晶閘管整流裝置。TRTV本文檔共76頁；當前第22頁；編輯于星期二\18點53分4自勵交流勵磁機靜止硅整流器勵磁系統(tǒng)G

勵磁調節(jié)器滑環(huán)電壓起勵元件VAE起勵電源VS發(fā)電機G的勵磁電流由交流勵磁機AE經硅整流裝置V供給，半導體型勵磁調節(jié)器控制晶閘管整流裝置VS，以達到調節(jié)發(fā)電機勵磁的目的。增加了交流勵磁機自勵回路環(huán)節(jié)本文檔共76頁；當前第23頁；編輯于星期二\18點53分四靜止勵磁系統(tǒng)(發(fā)電機自并勵系統(tǒng))G

勵磁調節(jié)器滑環(huán)電壓起勵元件VS起勵電源靜止勵磁系統(tǒng)(發(fā)電機自并勵系統(tǒng))中發(fā)電機的勵磁電源不用勵磁機，而由機端勵磁變壓器供給整流裝置。這類勵磁裝置采用大功率晶閘管元件，沒有轉動部分，故稱靜止勵磁系統(tǒng)。由于勵磁電源是發(fā)電機本身提供，故又稱為發(fā)電機自并勵系統(tǒng)。本文檔共76頁；當前第24頁；編輯于星期二\18點53分第三節(jié)勵磁系統(tǒng)中的整流電路

三相橋式不可控整流電路三相橋式半控整流電路三相橋式全控整流電路一三個基本整流電路同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)中整流電路的主要任務是將交流電壓整流成直流電壓供給發(fā)電機勵磁繞組或勵磁機的勵磁繞組。一）三相橋式不可控整流電路+-RfeaebecV1V3V5V4V6V2HL本文檔共76頁；當前第25頁；編輯于星期二\18點53分eaecebteabacbcbacacbabacbc161232345456161232ut1工作原理共陰極連接的二極管，在t=30-150之間是V1導通，V3、V5承受反壓而關斷；在t=150-270之間是V3導通；在t=270-390之間是V5導通。共陽極連接的二極管，在t=90-210之間是V2導通，V4、V6承受反壓而關斷；在t=210-330之間是V4導通；在t=330-450之間是V6導通。13512462ωt0ωt1ωt2本文檔共76頁；當前第26頁；編輯于星期二\18點53分2輸出電壓負載電壓時線電壓波形的包絡線，以2π/6為其脈動周期，輸出空載電壓平均值本文檔共76頁；當前第27頁；編輯于星期二\18點53分3使用場合1）具有交流勵磁機他勵系統(tǒng)中主勵出口整流器2）主勵磁機勵磁回路手動控制單元3）交流起勵裝置本文檔共76頁；當前第28頁；編輯于星期二\18點53分

二）三相橋式半控整流電路1工作原理如圖所示，整流二極管V2、V4、V6共陽極連接，晶閘管VS1、VS3、VS5共陰極連接，V1為續(xù)流二極管。在電路中僅在橋的一側用可控的晶閘管，故稱為半控整流橋。三個晶閘管的導通順序與三相電源相序的順序相同為VS1、VS3、VS5。因為是三相電源，所以觸發(fā)脈沖間相位也依次相差120。本文檔共76頁；當前第29頁；編輯于星期二\18點53分eaecebteugabacbcbacacbabacbc161232345456161232tut1）脈沖控制角=0135ug1ug3ug5113355113622446622t0t1t22463eabeacebcebaecaecbeab本文檔共76頁；當前第30頁；編輯于星期二\18點53分2）脈沖控制角=30°euguLttt135=30°eaebecug1ug3ug5t0t1246t2ecbeabeacebcebaecaecb本文檔共76頁；當前第31頁；編輯于星期二\18點53分3）脈沖控制角=60°uguLtteteaebec=60°ug1ug3ug5135電路受觸發(fā)的晶閘管和最低電壓相的二極管導通。各元件持續(xù)導通時間仍為120，輸出電壓仍以2/3為周期。VS5VS1VS3VS5V6V2V4V6t0t2246ecbeacebaecb本文檔共76頁；當前第32頁；編輯于星期二\18點53分4)脈沖控制角=120°uguLtteteaebec=120°ug1ug3ug5ug5輸出電壓波形不連續(xù)，各整流元件導通時間小于120。

135246

VS5

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V6

V2

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t0t3t4ecbeacebaecbt5本文檔共76頁；當前第33頁；編輯于星期二\18點53分5)脈沖控制角=180°uguLtteteaebec135=180°ug1ug3ug5各相觸發(fā)脈沖都在負側自然換相點出現(xiàn)，晶閘管因正向電壓為零而不能導通，輸出平均電壓為零。246本文檔共76頁；當前第34頁；編輯于星期二\18點53分2輸出電壓與控制角關系時，輸出波形連續(xù)，周期為2π/3時，輸出波形不連續(xù)，周期為2π/3三相半控整流電路輸出電壓與控制角α的關系式為：結論：1）2）本文檔共76頁；當前第35頁；編輯于星期二\18點53分3失控現(xiàn)象和續(xù)流二極管的作用

uguLttett3t4t5RfeaebecVS1VS3VS5V4V6V2VeaecVS1V2V+(-)-(+)ug5ug1ug3ug5135

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24本文檔共76頁；當前第36頁；編輯于星期二\18點53分三）三相橋式全控整流電路

ReaebecVS1VS3VS5VS4VS6VS2L1工作原理六個整流元件全部采用晶閘管，VS1、VS3、VS5為共陰極組連接，VS2、VS4、VS6為共陽極連接。共陰極組、共陽極組的晶閘管皆需由觸發(fā)脈沖控制換流。上、下兩組晶閘管必須各有一只晶閘管同時導通電路才能工作，六只晶閘管的導通順序應為1，2，3，4，5，6。它們的觸發(fā)脈沖相位依次相差60

本文檔共76頁；當前第37頁；編輯于星期二\18點53分若把上面的雙窄脈沖連成一個寬脈沖，電路當然也可正常工作，這種觸發(fā)方式稱之為“寬脈沖觸發(fā)”

2三相橋式全控整流電路觸發(fā)脈沖的形式在晶閘管需導通的區(qū)域僅用初始的一個窄脈沖去觸發(fā)的方式稱“單窄脈沖觸發(fā)”

每個元件除了在各自的換流點處有一個脈沖之外，還在60度電角度之后的下一個導通元件的導通時刻補了一個脈沖。所補的脈沖在電流連續(xù)的穩(wěn)態(tài)工作時并不起任何作用，但它卻是電路啟動及在電流斷續(xù)時使電路正常工作所不可缺少的，這種觸發(fā)方式稱之為“雙窄脈沖觸發(fā)”。本文檔共76頁；當前第38頁；編輯于星期二\18點53分雙脈沖、寬脈沖波形圖本文檔共76頁；當前第39頁；編輯于星期二\18點53分euLugtttugtReaebecVS1VS3VS5VS4VS6VS2L1）脈沖控制角=0°各晶閘管的觸發(fā)脈沖在它們對應自然換向點時刻發(fā)出，輸出電壓波形與不可控橋的一樣，各元件每周導通持續(xù)120。eaebecug1ug3ug5ug2ug4ug6135246eabeacebcebaecaecbecb本文檔共76頁；當前第40頁；編輯于星期二\18點53分ReaebecVS1VS3VS5VS4VS6VS2L2）脈沖控制角=60°euLugtttugtug1ug3ug5ug2ug4ug62各相正、負側晶閘管的觸發(fā)脈沖滯后于自然換相點60出現(xiàn)eaebec當控制角

<60時，共陰極組輸出的陰極電位在每一瞬間都高于共陽極組的陽極電位，輸出電壓的瞬時值都大于零，波形是連續(xù)的。

13546eabeacebcebaecaecbecb本文檔共76頁；當前第41頁；編輯于星期二\18點53分ReaebecVS1VS3VS5VS4VS6VS2L3）脈沖控制角=90°uLtugtugtett1t2eaebecug1ug3ug5ug2ug4ug6當電流連續(xù)＝90時輸出電壓的波形面積正負兩部分相等，電壓的平均值為零。ecaecbeabeacebcebaeca135246>60時，當線電壓瞬時值為零并轉負值時，由于電感的作用，導通著的晶閘管繼續(xù)導通，整流輸出為負的電壓波形，從而使整流電壓的平均值降低本文檔共76頁；當前第42頁；編輯于星期二\18點53分ReaebecVS1VS3VS5VS4VS6VS2L4）脈沖控制角=60°150°eugtttugtuLt1t2VS6VS1VS3VS2VS4ecbecbeabeacebcebaeca突轉為=150°135246eaebec本文檔共76頁；當前第43頁；編輯于星期二\18點53分3輸出電壓與控制角關系電感性負載逆變角=180°-在

<90時，輸出平均電壓Ud為正,三相全控橋工作在整流狀態(tài)，將交流轉為直流.90<

≤180時，輸出平均電壓Ud為負值，三相全控橋工作在逆變狀態(tài)，將直流轉為交流.本文檔共76頁；當前第44頁；編輯于星期二\18點53分電阻性負載電流連續(xù)輸出波形出現(xiàn)間斷當=120°時，Ud=0所以電阻性負載的最大移相范圍是0~120°本文檔共76頁；當前第45頁；編輯于星期二\18點53分ReaebecVS1VS3VS5VS4VS6VS2Leidugtttugtt1二整流電路的換流壓降及外特性

換流角只要小于60，整流橋總是處于兩臂導通與三臂導通的交替工作狀態(tài)，簡稱2—3工作狀態(tài)。ug1ug3ug5ug2ug4ug6ug6eaebeciaibiciciaibic135t2本文檔共76頁；當前第46頁；編輯于星期二\18點53分本文檔共76頁；當前第47頁；編輯于星期二\18點53分ReaebecVS1VS3VS5VS4VS6VS2LeaebecVS1VS3VS2LLLi以上討論中均假設換流角＜60，當交流回路中電抗較大，并且直流負載電流較大時，換流角也會增大。當＞60時，整流回路中換流過程將發(fā)生變化，此時不能用上式來計算整流電路輸出的直流電壓。

換流期間的等值電路本文檔共76頁；當前第48頁；編輯于星期二\18點53分etugtReaebecVS1VS3VS5VS4VS6VS2Lugtt0t1Vg1Vg3Vg5Vg2Vg6Vg4三最小逆變角

晶閘管關斷角

>90是逆變區(qū)，負載輸出直流平均電壓為負值。當＝180時，負載輸出直流平均電壓為負最大值。逆變角總小于90°

實際上全控橋不能工作在＝180工況，須留出一定裕度角，否則會造成逆變失控或顛復=180°eaebec本文檔共76頁；當前第49頁；編輯于星期二\18點53分第四節(jié)勵磁系統(tǒng)調節(jié)特性和并聯(lián)機組間的無功分配

勵磁調節(jié)器同步發(fā)電機勵磁功率單元自動手動其它信號UIIE基準勵磁系統(tǒng)一勵磁調節(jié)器的概念勵磁調節(jié)器是一個閉環(huán)比例調節(jié)器。輸入量：發(fā)電機電壓UG、電流或其它狀態(tài)量輸出量：勵磁機的勵磁電流或轉子電流勵磁調節(jié)器功能：1）保持發(fā)電機的端電壓不變；2）保持并聯(lián)機組無功電流的合理分配本文檔共76頁；當前第50頁；編輯于星期二\18點53分IEF=IEEG二勵磁調節(jié)器的基本特性1人工改變Rc值調節(jié)勵磁電流（以維持其端電壓不變）2比例式勵磁調節(jié)器G勵磁機UGIEEabIEEIEFUG勵磁調節(jié)器(無自動勵磁調節(jié)器，人工調節(jié)）(有自動勵磁調節(jié)器，自動調節(jié)）RC本文檔共76頁；當前第51頁；編輯于星期二\18點53分基準電壓前置放大功率放大測量元件調差元件手動控制勵磁機發(fā)電機電源電源電源++--勵磁調節(jié)器手控勵磁機發(fā)電機3自動勵磁控制系統(tǒng)的構成環(huán)節(jié)

本文檔共76頁；當前第52頁；編輯于星期二\18點53分半導體勵磁調節(jié)器的基本環(huán)節(jié)及構成勵磁自動控制的核心部分由基本-控制和輔助控制兩大部分組成?；究刂朴烧{差、測量比較、綜合放大和移相觸發(fā)單元組成，實現(xiàn)電壓調節(jié)和無功功率分配等最基本的調節(jié)功能。輔助控制是為滿足發(fā)電機不同工況，改善電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，改善勵磁控制系統(tǒng)動態(tài)性能而設置的單元，包括勵磁系統(tǒng)穩(wěn)定器、電力系統(tǒng)穩(wěn)定器和勵磁限制器等。

本文檔共76頁；當前第53頁；編輯于星期二\18點53分1測量比較單元基本任務把發(fā)電機電壓變換為直流電壓信號與給定的直流基準電壓進行比較，得到兩者的偏差信號。2綜合放大單元（基本任務按輸入控制信號分）基本控制量：被調量控制量。反饋控制量：為改善控制系統(tǒng)動態(tài)性能的輔助控制量。

前兩種正常情況下按預定調節(jié)規(guī)律對勵磁系統(tǒng)實施控制。限制控制量：按發(fā)電機運行工況要求的特殊限制量。

在異常情況時(危及發(fā)電機或系統(tǒng)運行)才進行限制控制。3移相觸發(fā)單元任務是產生相位移動的觸發(fā)脈沖，用來改變整流橋中晶閘管元件的控制角，使其輸出電壓隨控制電壓的大小而改變，從而達到調節(jié)勵磁目的。4可控整流電路主要任務是將交流電壓整流成直流電壓供給發(fā)電機勵磁繞組或勵磁機的勵磁繞組本文檔共76頁；當前第54頁；編輯于星期二\18點53分三勵磁調節(jié)器靜態(tài)工作特性

1勵磁調節(jié)器靜態(tài)工作特性的合成綜合放大K2移相觸發(fā)K3測量比較K1可控整流K4UGUAVRUdeUSMUREF勵磁調節(jié)器的靜態(tài)工作特性

UdeUGUSMUAVRUGUSMUAVRUde調節(jié)器的放大倍數(shù)

本文檔共76頁；當前第55頁；編輯于星期二\18點53分UGUG1UG2=UGeUG3UG3>UG2>

UG1IEFIQ0發(fā)電機轉子電流與無功負荷電流的關系(額定電壓附近)2發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)靜態(tài)特性

IQIEE(IEF)ab發(fā)電機無功調節(jié)特性曲線IQ本文檔共76頁；當前第56頁；編輯于星期二\18點53分UGIQIQNUG2UG1調差系數(shù)

勵磁調節(jié)器中的調差單元

可設定不同的調差系數(shù)調差系數(shù)表示無功電流從零增加到額定值時，發(fā)電機電壓的相對變化左邊曲線說明發(fā)電機帶自動勵磁調節(jié)器后無功電流IQ變動時。電壓UG基本維持不變。調節(jié)特性稍有下傾。本文檔共76頁；當前第57頁；編輯于星期二\18點53分3發(fā)電機調整特性的三種類型

UGIQ<0=0>0當>0為正調差系數(shù)，其調節(jié)特性下傾，發(fā)電機端電壓隨無功電流增大而降低當<0為負調差特性，其調節(jié)特性上翹，發(fā)電機端電壓隨無功電流增大而上升當=0為無差特性，發(fā)電機端電壓為恒值。4勵磁控制系統(tǒng)靜態(tài)特性調整的目的

1)發(fā)電機投入和退出運行時，能平穩(wěn)地改變無功負荷，不致發(fā)生無功功率的沖擊2)保證并聯(lián)運行的發(fā)電機組間無功功率的合理分配。

本文檔共76頁；當前第58頁；編輯于星期二\18點53分123IQ1IQ2IQUG退出運行投入運行移動發(fā)電機調節(jié)特性的操作是通過改變勵磁調節(jié)器的整定值來實現(xiàn)的。發(fā)電機退出運行：無功電流從IQ1減小到IQ2,調節(jié)特性從1平移到2、若繼續(xù)平移到3，則它的無功電流將減小到0,這樣機組能夠退出運行，不會發(fā)生無功功率的突變。發(fā)電機投入運行：待并發(fā)電機并網后，調節(jié)特性從3的位置向上移動，使無功電流逐漸增加到運行的要求值。5發(fā)電機調節(jié)特性的平移本文檔共76頁；當前第59頁；編輯于星期二\18點53分四并聯(lián)運行機組間無功功率的分配

1一臺無差調節(jié)特性的機組與正有差調節(jié)特性機組的并聯(lián)運行UGIQU1U212IQ2一臺無差調節(jié)特性的發(fā)電機可以和多臺正調差特性的發(fā)電機組并聯(lián)運行。但在實際運行中，由于具有無差調節(jié)特性的發(fā)電機將承擔無功功率的全部增量，機組間無功功率的分配很不合理，這種運行方式很少采用。（一）無差調節(jié)特性1）移動第二臺發(fā)電機特性曲線，可改變發(fā)電機之間無功負荷的分配2）如果需要改變母線電壓，可移動第一臺機組特性曲線本文檔共76頁；當前第60頁；編輯于星期二\18點53分UGIQ不能穩(wěn)定運行（二）一臺無差調節(jié)特性的機組與負有差調節(jié)特性機組的并聯(lián)運行具有負調差特性的發(fā)電機是不能在公共母線上并聯(lián)運行的本文檔共76頁；當前第61頁；編輯于星期二\18點53分UGIQU2U1（三）兩臺無差調節(jié)特性的機組并聯(lián)運行不能并聯(lián)運行1、UI：為第一臺發(fā)電機的電壓整定值，UII：為第二臺發(fā)電機的電壓整定值；在實際調試中很難做到UI和UII正好重合。2、做到UI和UII正好重合，無功電流增加或減小，機組間的無功功率也無法保證正確按比例分配。本文檔共76頁；當前第62頁；編輯于星期二\18點53分（四）正調差特性的發(fā)電機組的并列運行

UG2UG1IQB1IQA1IQB2IQA2ABUG機組A和機組B分別承擔一部分增加的無功負荷，機組間無功電流的分配取決于各自的調差系數(shù)

假定無功負荷增加，于是母線電壓下降，調節(jié)器動作，增加勵磁電流，母線電壓上升。

可并列運行1）兩臺正差調節(jié)特性的機組并聯(lián)運行IQ本文檔共76頁；當前第63頁；編輯于星期二\18點53分UG2UG0IQNUGUGNIQIQ2U

I結論：1當母線電壓波動時，發(fā)電機無功電流的增量與電壓偏差成正比，與調差系數(shù)成反比，而與電壓整定值無關。2式中負號表示在正調差情況下，當母線電壓降低時，發(fā)電機無功電流將增加。本文檔共76頁；當前第64頁；編輯于星期二\18點53分

2、n臺正差調節(jié)特性的機組并聯(lián)運行本文檔共76頁；當前第65頁；編輯于星期二\18點53分本文檔共76頁；當前第66頁；編輯于星期二\18點53分總結UGIQUGIQUGIQU1U2與正調差調節(jié)特性的機組的并列運行與負調差調節(jié)特性的機組的并列運行一臺無差調節(jié)特性的機組與有差調節(jié)特性機組的并聯(lián)運行不能很少采用具有負調差特性的發(fā)電機是不能在公共母線上并聯(lián)運行不能兩臺無差調節(jié)特性的機組的并聯(lián)運行例題分析見74-75本文檔共76頁；當前第67頁；編輯于星期二\18點53分

機電型電壓(勵磁)調節(jié)器

電磁型勵磁調節(jié)器半導體勵磁調節(jié)器數(shù)字式電壓調節(jié)器

按調節(jié)原理來劃分勵磁調節(jié)器反饋型勵磁調節(jié)器：按被調量與給定量的偏差進行調節(jié)，使被調量接近于給定值，因此能較好地維持電壓水平。補償型勵磁調節(jié)器：補償某些因素所引起被調量的變動，使被調量維持在所要求的定值附近。第五節(jié)勵磁調節(jié)裝置原理一勵磁調節(jié)器的發(fā)展及分類

本文檔共76頁；當前第68頁；編輯于星期二\18點53分（一）測量比較單元電壓測量環(huán)節(jié)原理圖作用：測量發(fā)電機電壓并變換為直流電壓，與給定的基準電壓相比較，得出電壓的偏差信號。測量比較單元由電壓測量、比較整定環(huán)節(jié)組成。1電壓測量電壓測量是將機端三相合成電壓降壓、整流、濾波后轉換成一正比于發(fā)電機電壓的直流電壓本文檔共76頁；當前第69頁；編輯于星期二\18點53分2比較整定電路直流電壓與來自電壓整定器的給定電壓進行比較，取得偏差信號，送綜合放大單元。加法器輸入量：其中:

是取自穩(wěn)壓管VZ的恒定負電壓是可變的整定電壓

比較整定電路(a)原理電路；(b)輸出特性本文檔共76頁；當前第70頁；編輯于星期二\18點53分設

則：

其中特性為①＋②所示。設則：其中

特性向右平移，如圖中虛線所示。因此調節(jié)電位器可改變發(fā)電機整定電壓的作用。