基于斩波控制的新型励磁系统.pdf

第26卷第7期 电力自动化设备 VoI．26No．7 ElectricPowerAutomation 2006年7月 Equipment Jul．2006@ 基于斩波控制的新型励磁系统 李 军1．李华峰2 (1．哈尔滨职业技术学院电气工程系，黑龙江哈尔滨150081； 2．哈尔滨热电有限公司，黑龙江哈尔滨150046) 摘要：提出一种新型的励磁系统接线形式和调节方式，利用励磁变压器作为励磁机的励磁电源．经 静止整流和桥式滤波为励磁机提供励磁电流。取消了副励磁机。在此基础上设计了一种新型的开关 式励磁调节器，采用全控型电力电子器件绝缘栅双极晶体管(IGBT)作为开关，应用直流斩波控制技 术，克服了传统晶闸管所采用的相控技术中对时序要求严格的缺陷。用PsDice仿真系统分析了占空 比分别为0．1和0．5时的输出电压和电流，证实其大小均与占空比成正比，与理论分析一致。在一机 组上进行了70％零起升压试验和10％阶跃响应试验。结果表明：采用两机加一变的开关斩波控制 的励磁控制方式。解决了自励恒压不稳定的问题，提高了整套装置的稳定性。 关键词：同步发电机：励磁调节器：斩波控制：电力系统稳定器 761+．11 中图分类号：TM 文献标识码：A 同步发电机励磁控制系统不仅能提高电力系统 电流，为此首先要确定直流电压源．此直流电压源由 稳定运行极限，而且通过附加控制．能抑制低频振荡 机端励磁变压器提供．经六相桥式整流电流和桥式 和次同步振荡。对电力系统运行有显著效果[卜引。 滤波电路滤波构成。励磁变压器安装在发电机出口 母线上，采用干式绝缘。与调压电压互感器并联相接[引。 20世纪60年代后期到80年代初期．我国投入 运行的100MW汽轮发电机大量采用了三机励磁系 变压器接线组别采用△／△一12、△／Y一11接 统，目前，这种励磁方式是大中型汽轮发电机的主要 线型式．其中第2组Y型绕组每相匝数为第1组 励磁方式(4]。如今，这些励磁装置元器件老化，性能 △型绕组每相匝数的1／、／丁．则第2组线电压波形 不稳定．改造任务变得十分迫切[引。 超前第1组对应线电压300。 以往采用的三机同轴带自励恒压副励磁机的励 对于六相桥式整流的直流电压．按傅里叶级数 磁控制原理，存在谐波导致励磁系统不稳定．造成电 展开．得到包括直流分量及各次谐波分量的表达式为 压及无功波动．在此提出一种对三机励磁系统进行 玑=0．987U二[1+2cos(12∞￡／1l×13)一 改进的新型励磁系统[6-8]。 2cos(24∞t／23×25)] (1) 式中 “=、／丁玑，以为变压器二次线电压有效值。 1新型励磁系统结构 从式(1)展开式可以算出，其直流输出电压为 1．4玑，它高于三相桥式整流输出的直流值(三相桥 新型励磁系统的结构如图1所示。 直流输出为1．35玑)。机端电压频率厂=50Hz，最低 谐波为600Hz，其幅值为直流分量的1．4％，六相整 流后直流电压较平滑，再经滤波，即可作直流电压源。