大型发电机自并励系统强励倍数计算.pdf

维普资讯 3／2007(总第 6o期) 电力标准化与技术经济 大型发电机 自并励系统强励倍数计算 Theratioofceitingvottageofpotentialsourcestaticexcitation system fortargegenerators 方思立 (中国电力科学研究院 北京 100085) 【摘 要】本文对大型汽轮发电机 自并励系统如何计算强励电压倍数进行了分析。计算表明，自并 励系统以机端额定电压计算强励电压倍数，其暂态稳定及电压稳定的性能已相3-于或优 于交流励磁机整流器励磁系统，因此参考 (2)规定以额定机端电压计算自并励系统的强 励 电压倍数。 关【键词】励磁系统 自并励 强励 电压倍数 发电机励磁顶值电压倍数或称强励电压倍 (简称三机励磁)强励电压倍数Kv值，参考文献 数，是励磁顶值电压与额定励磁电压之比 (K= [1]及 [2]作了相应的规定，参考 [1]规定一般 Kv_2， UD )，是励磁系统主要的大干扰性能指标。自并 参考 [2]规定 IOOMW及以上汽轮发电机一般为 励系统Kv值增大，可有效的提高电力系统的暂态 1．8。但对 Kv的计算方法不同。参考 [1]规定K 以 稳定和电压稳定，因此从电力系统稳定的角度，要 发电机额定电压计算而参考[2]则规定Kv以发电 求Kv值大一些。但是从励磁装置部件来说，提高 机额定电压的80％计算。本文不拟对Kv的数值 K将影响励磁功率部件的容量，并在一定程度上 作进一步论证，只是在 Kv=2的基础上，是否要以 降低了励磁功率柜以及开关装置等附属设备的可 80％额定机端电压来计算Kv值作一些分析。 靠性。对于大型汽轮发电机励磁绕组，由于所加每 自并励系统强励电压倍数以机端电压 8O％ 秒 300次尖峰电压的长期作用，如果该电压较高， 来计算，就是使自并励系统的Kv值在额定电压时 将影响发电机转子匝间绝缘。例如发电机额定励 高于三机励磁25％(1／0．8=1．25)。这样规定是否合 磁电压为400V，Kv=2，如以机端额定电压的80％ 理下面就二种励磁系统对电力系统暂态稳定和电 计算强励倍数，则实际Kv_2．5，励磁变压器2次 压稳定比较如下。 电压取400x2．5／1．2=830V，1．2为负载时考虑换弧 压降后变压器2次电压与整流电压之比，设换向 1 两种励磁对暂态稳定影响的比较 时尖峰电压为变压器 2次电压峰值的 l-3倍，则 额定运行时加在励磁绕组上的尖峰电压值将达 对于自并励最严重的发电机变压器组高压侧 830x1．41x1．3=1521V，接近规程规定的当励磁电 三相短路，短路故障时机端电压V很低 ，励磁回 流小于 1．1倍额定值时，励磁绕组两端允许的瞬 路不足以维持暂态转子电流，V继续衰减。故障 时电压值，超过了有些制造厂控制的汽轮发电机 切除后，机端电压上升，励磁电压也相应上升。 转子绕组长期尖峰电压不超过 1500V的限值。因 上世纪80年代前，系统短路切除时间较长 ， 此励磁系统电压强励倍数的选择，要根据具体系 约为(0．2—0．25)s，发电机采用 自并励不仅暂态稳 统需要及设备条件确定。 定水平较低，而且短路故障时将因失去控制电源 对于汽轮发电机交流励磁机整流器励磁系统 而失磁。因此当时苏联大力发展自复励系统代替