53同步发电机自动调节励磁原理精读.ppt

同步发电机自动调节励磁原理 励磁系统的作用 发电机机端电压控制 控制无功功率的分配 提高电力系统运行稳定性 改善电力系统的运行条件 主要技术要求 有足够的强励顶值电压 具有足够的励磁电压上升速度 有足够的调节容量 有足够的电压调节精度 主要励磁方式 交流励磁机静止硅整流器励磁系统原理图: 交流励磁机静止硅整流器励磁系统 此励磁方式通常称为三机励磁方式.发 电机的励磁电流由同轴的交流励磁机经静 止硅整流装置供给,交流励磁机的励磁电 流通常由同轴的中频副励磁机经可控整流 装置供给.随着主机运行参量的变化,励磁 调节器自动地改变交流励磁机励磁回路中 可控整流装置的控制角,以改变交流励磁 机的磁场电流,这样就改变了交流励磁机 的输出电压,从而调节了主励磁机的励磁. 无刷励磁系统 这种励磁方式也属于三机励磁的范围,其工作原理与运行性能与交流励磁机静止硅整流器励磁系统相似.只不过励磁主回路的硅整流二极管是与交流励磁机电枢和主机转子同轴旋转的,励磁电流不需经碳刷及滑轮引入主发电机的转子绕组. 无刷励磁按旋转整流器类型分为旋转二极管型和旋转晶闸管型,如图所示. 自并励励磁系统原理图 如图所示的励磁方式是简单的自励方式,它只用一台接在机端的励磁变压器作为励磁电源,通过受励磁调节器的控制的晶闸管整流装置,直接控制发电机的励磁. 自并励励磁系统具有以下有优点: (1)运行可靠性高;(2)改善发电机轴系稳定性;(3)提高电力系统稳定水平;(4)经济性好,可降低投资. 自动励磁调节器 自动励磁调节器是发电机励磁控制系统中的控制设备,其基本任务是检测和综合励磁控制系统运行状态的信息,并产生相应的控制信号,控制励磁功率单元的输出,达到自动调节励磁,满足发电机及系统运行需要的目的.一般由基本调节单元和辅助调节单元两部分组成. 硅励磁调节器构成框图 基本调节单元 电压测量单元 调差(无功补偿)单元 综合放大单元 功率放大单元 辅助调节单元 低励限制器 延时定子电流限制器 延时励磁电流限制器 瞬时励磁电流限制器 成组调节装置 功率系统稳定装置 无功功率调节器 频率补偿装置 测量比较单元 测量比较单元用来测量经过变换的与 发电机端电压成比例的直流电压,并与相 应于发电机额定电压的基准电压相比较, 得到发电机端电压与其给定值的偏差.电 压偏差信号输入到综合放大单元.正序电 压滤过器在发电机不对称运行时可提高 调节器调节的准确度,在发生不对称短路 时可提高强励能力. 综合放大单元 综合放大单元对测量等信号起综合和放大作用.为了得到调节系统良好的静态和动态特性,并满足运行要求,除了由基本装置来的电压偏差信号外,有时还须根据要求综合由辅助装置来的稳定信号,限制信号,补偿信号等其它信号.综合放大后的控制信号输入到移相触发单元. 移相触发单元 移相触发单元根据输入的控制信号的变化，改变输出到可控硅的触发脉冲相位，即改变控制角a,从而控制可控硅整流电路的输出电压，以调节发电机的励磁电流．为了触发脉冲能可靠地触发可控硅，使用脉冲放大环节进行功率放大． 同步信号取自可控硅整流装置的主回路，保证触发脉冲在可控硅阳极电压为正半周时发出，使触发脉冲与主回路同步． * * 励磁系统的主要要求 主要励磁方式 硅装置的主要环节 励磁系统的主要作用 按励磁电源分 直流励磁机励磁方式 交流励磁机励磁方式 静止励磁方式 按功率整流器静止或旋转的不同分 交流励磁机静止整流器励磁方式(有刷) 交流励磁机旋转整流器励磁方式(无刷) 交流励磁机静止硅整流器励磁系统原理图: 交流励磁机的频率一般采用100HZ.交流 副励磁机其频率一般为400HZ~500HZ,其 本身的励磁方式通常有两种方式,一种是感 应式交流副励磁机,采用晶闸管自励恒压方 式,如图(A)所示,先由外部电源起励,建压后 转为自励,并靠励磁调节器保持其端电压恒 定;另一种是采用永磁式同步发电机作为副 励磁机,如图(B)所示,这样,既简化了结构,又 提高了副励磁机运行的可靠性. 交流励磁机静止硅整流器励磁系统 自并励励磁系统原理图 移相触发 综合放大 测量比较 同步信号 其他信号 基准U 去 可 控 硅 a U k U b U F 图1-16 励磁调节器的组成 比较整定 滤波 测量整流 正序滤过器 调差 电压测量 U b Uz U F I F 调差环节的作用在于人为地改变调节器的 调差系数,以保证并列运行机组间无功功率 稳定合理地分配. 测量比