第10讲 自动调节励磁系统.ppt

自动调节励磁系统 复习回顾 数字式准同步并列装置 定义：借助于微处理器的高速处理信息能力，利用编制的程序，在硬件配合下实现发电机并列操作。 主要特点：由于利用微处理器具有高速运算功能和逻辑判断能力，使对机组的调节更加快速，更加精确，在频差、压差满足要求后，按δ 变化规律选取最佳导前时间发合闸信号，缩短并列操作过程。 导入 电压稳定是保持电力系统稳定的前提，要保持电力系统的电压稳定，必须合理的分配和调节电力系统的无功功率。现代电力系统的无功功率调节主要由自动调节装置和无功控制装置来完成。 内容提要 一、同步发电机自动调节励磁系统概述 二、自动调节励磁系统的作用 三、 对自动调节励磁系统的基本要求 四、同步发电机的励磁方式 五、同步发电机的励磁调节方式 六、同步发电机励磁系统中的可控整流电路 同步发电机自动调节励磁系统 一、概述 发电机的转子绕组中，通以直流电流，产生相对静止的磁场，转子在原动机的拖动下旋转，形成旋转磁场。同步发电机的运行特性与它的空载电动势值的大小有关，而励磁电流的大小决定了发电机的空载电动势的大小，直接影响发电机的运行性能。 励磁系统 专门为同步发电机提供励磁电流的设备，即与同步发电机转子电压的建立、调整以及必要时使其消失的有关设备，由励磁功率单元和自动调节励磁装置组成。 二、自动调节励磁系统的作用 1.调节机端电压 电力系统正常运行时，负荷随机波动，随着负荷的波动，需要对励磁电流进行调节，以维持机端或系统中某点电压在给定水平，励磁系统担负着维持电压水平的任务。 对于单机运行的发电机，引起机端电压变化的主要原因是无功负荷的变化，要保持机端电压不变，必须相应的调节发电机的励磁电流。 2.调节无功功率的分配 发电机接于无穷大容量电网时，调节它的励磁电流只能改变其输出的无功功率。励磁电流过小，发电机将从系统中吸收无功功率。 在实际运行中，发电机并联的母线并不是无限大系统，系统电压将随负荷波动而变化，改变其中一台发电机的励磁电流不但影响其本身的电压和无功功率，而且也影响与其并联运行机组的无功功率。所以同步发电机自动调节励磁系统还担负着合理分配并联运行机组间无功功率的任务。 3.提高电力系统运行稳定性 同步发电机稳定运行是保证电力系统可靠供电的首要条件，电力系统在运行中随时都可能受到各种干扰，在这些扰动后，发电机组能够恢复到原来的运行状态，或者过渡到另一个新的稳定运行状态，则系统是稳定的。 自动调节励磁系统可以提高系统的静稳定极限，当其励磁响应速度快，又有高强励倍数时，可以改善电力系统的暂态稳定。 4.改善电力系统运行条件 电力系统故障切除后，由于用户电动机要自起动，系统出现无功缺额，发电机自同步并列或失磁时，也会出现无功缺额，自动调节励磁系统能自动增加励磁电流，多发无功功率，加速电网电压恢复，改善系统工作条件。 5.考虑到水轮机的调速装置不够灵敏和迅速，因而甩负荷时会出现电压上升，由于自动调节励磁装置的存在，可抑制发电机突然甩负荷时电压的上升。在电力系统内部发生短路故障时，自动调节励磁装置能使短路电流增大，因而提高了带时限继电保护的灵敏度。 6.发电机故障或发电机—变压器组单元接线的变压器故障时对发电机实行快速灭磁，以降低故障的损坏程度。 总结（自动调节励磁系统的作用） （1）正常运行时 同步发电机励磁自动调节系统有两种作用，即电力系统正常运行时，维持发电机或系统某点电压水平；在并列运行的发电机组之间，合理分配机组间的无功功率。 （2）事故运行时 可以从保证电力系统的稳定性去考虑其作用，从而很容易想到其基本作用，即提高发电机的静稳定极限；系统事故时，加快系统电压的恢复，改善电动机的自起动条件；发电机故障或发电机-变压器组单元接线的变压器故障时，对发电机实行快速灭磁，以降低故障的损坏程度。 三、 对自动调节励磁系统的基本要求 自动调节励磁装置的任务是检测和综合系统运行状态的信息，以产生相应的控制信号，控制信号经放大后控制励磁功率单元的输出，以得到所需要的励磁电流。 1.对自动调节励磁装置的要求： （1）系统正常运行时，AER应有足够的调压范围，并能合理分配机组间的无功功率。 （2）系统故障时，AER应能迅速地强行励磁，以提高系统的暂态稳定和改善系统的运行条件。 （3）装置结构简单、可靠，反应速度快，运行维护方便，应无失灵区，保证在人工稳定区内运行。 2．对励磁功率单元的要求 （1）励磁功率单元应有足够的调节容量，以适应各种运行工况的要求。 （2）励磁功率单元应具有足够的励磁响应速度和励磁顶值电压。 四、同步发电机的励磁方式 直流励磁机（发电机）供电 交流励磁机（发电机）经半导体整流供电 静止电源供电 1、直流励磁机供电的励磁方式 （1）直流自励：励磁机