同步发电机励磁系统培训资料.doc

同步发电机励磁系统 培训资料 （第二版） 2009年4月 武汉洪山电工科技有限公司 Wuhan Hongshan Electrical Science Technology Co., Ltd 目 录 第一章：同步发电机培训资料 1 第一节：同步发电机原理简述 1 第二节：同步电机结构形式 3 第三节：同步发电机空载运行特性 5 第四节：同步发电机负载运行和电枢反应特性 7 第五节：同步发电机的负载特性和电抗测定 12 第六节：同步发电机的无功功率调节 16 第七节：功角特性及有功功率调节 18 第二章：电力电子变流技术 21 第一节：电力电子器件 21 第二节：可控硅整流电路 31 第三节：电力电子技术应用中的一些问题 45 第三章：同步发电机励磁系统 49 第一节：前 言 49 第二节：同步发电机励磁系统分类 50 第三节：同步发电机励磁系统的作用 55 第四章：励磁调节器（HWJT-08D型）技术资料 61 第一节：HWJT-08D励磁调节器基本性能 61 第二节：DSP信号接受要求 62 第三节：励磁调节器控制环节 63 第四节：电力系统稳定器 66 第五节：保护限制功能 68 第六节：励磁调节器的一般功能 70 第五章：功率整流及灭磁部分 72 第一节：功率整流单元 72 第二节：灭磁及过电压保护单元 75 第六章：变压器 80 第一节：变压器的工作原理 80 第二节：变压器的空载运行 81 第三节：变压器的负载运行 83 第四节：变压器的基本方程式、等值电路和相量图 84 第五节：变压器等效电路参数的测定 88 第六节: 三相变压器 90 第七节：标幺值 92 第八节：变压器的运行特征 94 第九节：变压器的并联运行 96 第七章：电力系统稳定器的原理与实践 98 第一节：前 言 98 第二节：低频振荡原因分析 100 第三节：电力系统稳定器原理及参数选择 110 第四节：对电力系统稳定器的基本要求 112 第五节： 电力系统稳定器的试验 113 附录一：《大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件》 120 附录二：《ZL-088微机励磁系统现场调试大纲》 135 附录三：《中国电科院关于武汉洪山电工的PSS测试报告》 142 第一章：同步发电机培训资料 第一节：同步发电机原理简述 1.1 结构模型 同步发电机和其它类型的旋转电机一样，由固定的定子和可旋转的转子两大部分组成。一般分为转场式同步电机和转枢式同步电机。图给出了最常用的转场式同步发电机的结构模型，其定子铁心的内圆均匀分布着定子槽，槽内嵌放着按一定规律排列的三相对称交流绕组。这种同步电机的定子又称为电枢，定子铁心和绕组又称为电枢铁心和电枢绕组。转子铁心上装有制成一定形状的成对磁极，磁极上绕有励磁绕组，通以直流电流时，将会在电机的气隙中形成极性相间的分布磁场，称为励磁磁场(也称主磁场、转子磁场)。气隙处于电枢内圆和转子磁极之间，气隙层的厚度和形状对电机内部磁场的分布和同步电机的性能有重大影响。除了转场式同步电机外,还有转枢式同步电机，其磁极安装于定子上，而交流绕组分布于转子表面的槽内，这种同步电机的转子充当了电枢。图中用AX、BY、CZ三个在空间错开120电角度分布的线圈代表三相对称交流绕组。 图同步发电机的结构模型工作原理 主磁场的建立：励磁绕组通以直流励磁电流，建立极性相间的励磁磁场，即建立起主磁场。 载流导体：三相对称的电枢绕组充当功率绕组，成为感应电势或者感应电流的载体。切割运动：原动机拖动转子旋转（给电机输入机械能），极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组（相当于绕组的导体反向切割励磁磁场）。交变电势的产生：由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割运动，电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的三相对称交变电势。通过引出线，即可提供交流电源。感应电势 有效值：每相感应电势的有效值为　 　 　 (1) 感应电势 频率： 感应电势的频率决定于同步电机的转速n 和极对数p ，即　 (2) 交变性与对称性：由于旋转磁场极性相间，使得感应电势的极性交变；由于电枢绕组的对称性，保证了感应电势的三相对称性。 同步转速 同步转速 从供电品质考虑，由众多同步发电机并联构成的交流电网的频率应该是一个不变的值，这就要求发电机的频率应该和电网的频率一致。我国电网的频率为50Hz ，故有：　　　 　　 　　(3) 要使得发电机供给电网50Hz的工频电能，发电机的转速必须为某些固定值，这些固定值称为同步转速。例如2极电机的同步转速为3000r/min，4极电机的同步转速为1500r/min，依次类推。只有运行于同步转速，同步电机才能正常运行，这也是同步电机名称的由来。 运行方式 　 同步电机的主要运行方式有三种，即作为发