chap2-4 比例式励磁调节器
2023年国家电网招聘之电工类题库附答案(典型题)
2023年国家电网招聘之电工类题库附答案（典型题）单选题（共100题）1、2.甲、乙两人沿直线从A地步行至B地，丙从B地步行至A地。
已知甲、乙、丙三人同时出发，甲和丙相遇后5分钟，乙与丙相遇。
如果甲、乙、丙三人的速度分别为85米/分钟、75米/分钟、65米/分钟。
问A、B两地距离为多少米?A.8000米B.8500米C.10000米D.10500米【答案】 D2、距离保护中阻抗继电器，需采用记忆回路和引入第三相电压的是（）A.全阻抗继电器B.方向阻抗继电器C.偏移特性阻抗继电器D.偏移特性阻抗继电器和方向阻抗继电器【答案】 B3、以下几种方法中在抑制切空载线路过电压时相对最为有效的是（）。
A.采用多油断路器B.采用六氟化硫断路器C.采用中性点绝缘系统D.中性点经消弧线圈接地【答案】 B4、在电网络分析中，节点电压法最终列写的方程属于（）A.KCL 方程B.KVL 方程C.KCL、KV L 和元件的 VCR 方程【答案】 A5、（）可用于绝缘电阻和吸收比的测量。
A.手摇式兆欧表B.西林电桥C.脉冲电流检测D.欧姆表【答案】 A6、电力系统稳定分析的最终目的是（）。
A.求发电机转子摇摆曲线，并根据摇摆曲线判断系统运行的稳定性B.求发电机的功角特性曲线，并根据发电机的功角特性曲线判断系统运行的稳定性C.求发电机定子电流的变化曲线，并根据电流变化曲线判断系统运行的稳定性D.求发电机端电压变化曲线，并根据电压变化曲线判断系统运行的稳定性【答案】 A7、受制于持续增长的花费以及不断缩水的预算，美国航空航天局已经不得不推迟甚至取消许多研究项目。
一些人担心美国国会今后不会再批准一些耗资巨大的项目，比如将火星岩石带回地球进行分析——这是科学家认为能够确定火星是否曾有生命的唯一办法。
对这段文字意思概括最为准确的是：A.目前航空航天研究项目的预算经费越来越高B.国会的决议影响了美国的航空航天局新项目的开展C.对于火星上是否有生命的研究未来将可能难以为继D.预算压力将成为美国大型航天项目被叫停的主要原因【答案】 D8、可限制短路电流的电器（）。
调节器说明书(自励)
HWLT-4型微机励磁调节器说明书哈尔滨电机厂有限责任公司控制设备事业部二零零一年二月目录1总体介绍1.1基本工作原理及技术特点1.2主要技术指标及参数2硬件介绍2.1组成特点2.2具体配置2.3接口信息3软件介绍3.1实时控制系统3.1.1控制器3.1.2跟随器3.1.3监控器3.2操控监视系统3.2.1性能概述3.2.2主控显示屏3.2.3系统参数设置屏3.2.4系统状态监视屏3.2.5故障分析显示屏3.2.6系统数据追忆及曲线分析屏3.2.7曲线参数设置4人机接口单元4.1串形通讯4.2并行通讯5文件及培训6使用条件7质量保证8附录1总体介绍1.1基本工作原理及技术特点图1.1 励磁系统原理框图由本调节器组成的自并励系统原理图见图1.1。
HWLT-4型微机励磁调节器是哈尔滨电机有限责任公司控制设备事业部的新一代产品，它是在前几代产品的基础上、应用国内外的先进技术、把握现代励磁的发展方向所完成的，提高了发电机运行的自动化程度。
该调节器采用标准化设计，扩展性强，升级方便，可以根据具体用户的要求改变或增加功能模块，是我公司为大中型同步电机配套的主导产品。
HWLT-4型微机励磁调节器由两套独立的微机通道和一套独立的模拟通道组成，每个微机通道分为两个环：电压环和电流环，模拟通道为电流环。
电压环是取发电机端电压信号进行闭环的，亦称为自动环；电流环是取转子电流信号进行闭环的，亦称为手动环。
控制通道根据现场工况，进行实时控制、准确调节。
为保证调节的快速性，系统连续采样，在一个工频周期内完成各种运算。
包括PID运算，以及各种限制、保护的判断，并完成各种控制信号的输出。
其中操作回路的动作由工业控制机与继电器共同控制完成。
本调节器具有极强的冗余容错能力，运行可靠，平均无故障工作时间大大加长。
两套微机通道与模拟通道，在正常情况下同时运行，但只有一套处于在线状态，能够发出控制信号；其它通道则处于离线热备用状态，其给定值、在线参数、控制信号均处于跟踪工作状态。
励磁调节器运行规程
励磁调节器运行规程1、系统介绍：本套装置为ABB公司生产的UNITROL5000励磁调节器，为静态励磁，整套系统包括励磁变压器、A VR调节器、可控硅整流柜、励磁开关。
1.1、励磁变压器：由三个单相变压器组成，采用Y/Δ- 1接线，容量为3 X 2333 KV A。
具有温度保护装置，发出告警信号。
1.2、A VR调节器：具有两套功能相同的调节器，每套具有三个通道，分别为自动通道、手动通道、EGC紧急通道。
另外在此柜中还具有ARC NET控制板、维修屏以及开关和继电器等。
1.2.1、逻辑关系：当A路自动通道故障时，切换到B路自动通道；如果这个通道又发生故障，首先判断A路通道是否完好，若完好便切换到A路，不好便切换到B路的手动通道；在B路通道故障时切换到A路的手动通道，切换不成功便切换到B路的EGC通道。
1.2.2 、ARC NET 控制板用于本地操作UNITROL5000系统，并显示重要的过程信号和故障信号。
具有带LED的16个键，用于系统专门的显示和控制；10个控制键用于运行模式和内置功能以及LCD，LCD 为8行显示，每行40个字符。
按此键后，出现8个模拟信号，显示信道号，信号名称，值及单位，黄色灯亮，使用滚动键可显示后面的模拟信号。
按此键后，出现四个模拟信号，显示信道号，信号名称，值及单位，黄色灯亮，使用滚动键可显示后面的模拟信号。
故障信号，按键后，如有故障，会出现最多8条故障通道。
第一个故障总是在第一行，接着发生的故障，以故障编号升叙排列。
使用滚动键可显示更多的故障。
清除故障信号。
所有报告通道都储存在控制板内，此外，特殊警告通道储存在处理器里。
要清除这些通道，可较长时间按下复位键。
没有活动的警报，键上的灯熄灭。
↓# 光标键，可选择显示屏1 –8行或1 – 4行中的某一行。
当前行突出显示。
↓↓滚动键，在模拟信号显示中按动时，信号道（反差显示）及模拟值改变。
↑↑↓↓翻页键，按动时，信道号每次改变10行，故障号每次改变6行。
HWLT-4型微机励磁调节器调试说明书
HWLT-4型微机励磁调节器调试说明书哈尔滨电机厂有限责任公司控制设备事业部二OO二年二月HWLT－4型微机励磁调节器调试说明书一．总体介绍HWLT－4型微机励磁调节器主要硬件采用的是台湾研华公司的MIC－2000系列板卡，使用时只要按照相应的说明设置地址和跳线就可以。
其它的板卡是自己开发的脉冲发生，脉冲放大和计数板，不需要设置。
所以调试的重点就是检查软件功能的完善和全部回路的正确。
而调试人员的任务就是熟悉调节器系统并准确设置系统的PID参数和将相关的输入量定标。
1．调节器的特点1．1调节器的控制结构是传统的PID＋PSS，但独特之处在于为了增强AVR 的稳定性，AVR中又加入了一个小电流环。
1．2调节器采用的是混合冗余容错技术，包括二个微机模块和一个独立备用模拟FCR模块。
而且因为是硬件发生脉冲，所以三个模块的切换点是在脉冲放大的前级，也就是说三个模块都产生相应的脉冲，但只有工作模块的脉冲才能达到脉冲放大。
1．3调节器的人机界面用的是最先进的工业级电脑，并有图形画界面。
调试时可以方便地观察到相应的数据。
1．4为了增加电源系统的可靠性，除了采用了二个一体化的电厂用专用电源模块，可以交直流三路电源输入。
还将计算机的输入电源换做＋24V输入。
1．5输入和输出都采用了继电器的电磁隔离，区别在于输入继电器为220V 线圈，输出继电器为24V线圈。
二．硬件整体介绍1．计算机模块功能介绍计算机选用的是台湾研华公司的MIC2000系列，用的是背板技术，前端出线，很方便调试。
计算机的电源模块用的是24V输入的专门开关电源。
输出为＋5V，－5V，＋12V，－12V。
（在只检查电源时，输出要低，因为没有负载）CPU板是MIC－2340，在上面附加了PC104模块的电子盘。
利用电子盘替代了传统的硬盘，这样减少了因为机械部件引起的故障，并且读取数据的速度大大提高。
电子盘上事先安装好DOS操作系统和相应的调节器控制程序。
华北电力大学电力系统稳定性分析第二章 复杂电力系统静态稳定分析
(2-2)式不是状态方程，因为在(2-2) 式中，除了能作为状态变量的 ， 及 其变化率外，还有其它中间变量 P 和 P 。要把这些中间变量消除后，相应 的方程才能构成状态方程。
i
i
Ti
Ei
第二章 复杂电力系统静态稳定分析
二、原动机功率方程 分析电力系统小干扰稳定性时，通 常有以下简化条件： ⑴ 原动机功率（转矩）恒定，即 P P ； ⑵ 用恒定阻抗代替负荷； ⑶ 不计电力网络内的电磁暂态过程。
m
Y mm Y mn Y nn Y nm E Y m E
Y 式中： 由发电机电势节点的自导纳和互 导纳组成。
m
第二章 复杂电力系统静态稳定分析
⑸ 发电机电磁功率表达式。
~ . Gi * i
S
PGi jQ Gi E i I
i 1, 2 , m
由式(2-7)，有：
PGi
i0 i
i i
Ti Ti 0 Ti
PEi PEi 0 PEi
i 1, 2 , m
代入(2-1)式，整理得：
. i . i
i
0
PTi P Ei
T Ji
i 1, 2 , m
(2-2)
第二章 复杂电力系统静态稳定分析
T
U . E
.
(2-5)
式中： 入电流；
.
I
m
I
.
. n2
.
n 1
,I
, , I
nm
是发电机电势节点注
. . ni . '
E E
励磁调节器的组成
励磁调节器的组成励磁调节器，也称为励磁稳压器，是一种用于稳定交流发电机励磁电流的电力装置。
它的作用是维持发电机的励磁电流不受外界因素的影响，保持发电机的输出电压稳定。
励磁调节器由多个部件组成，下面将详细介绍其组成部分。
1. 励磁电流感应器励磁电流感应器是测量发电机励磁电流的传感器。
它是一个电流变送器，可以将电流信号变换成电压信号输出。
该信号将被送到励磁调节器中的控制器中，用于控制励磁电流。
2. 励磁电源励磁电源是励磁调节器的主要部分之一。
它可以提供必要的电压和电流，控制发电机的励磁电流。
励磁电源的电流通常为直流电流，其电压大小与发电机输出电压正比。
在设计励磁电源时需要考虑到负载的稳定性和成本的平衡。
3. 控制器控制器是励磁调节器中的另一个主要部分。
主要功能是对感应器测量到的励磁电流进行处理，并输出相应的控制信号。
这些信号传输给励磁电源，以供其控制励磁电流的大小及方向。
4. 励磁绕组励磁绕组是励磁调节器中的另一重要组成部分。
它是连接发电机和励磁电源的一个线圈。
当励磁电流通过励磁绕组时，将在发电机中产生一定大小的磁场，从而影响输出电压的大小。
励磁绕组通常是以铜线缠绕在发电机上的。
5. 整流器整流器是将外部交流电源转换为直流电源的电路。
在励磁调节器中，整流器将交流电源转换为直流电源，以供励磁电源使用。
其目的是稳定输出电压，保持励磁电流稳定并避免功率损失。
以上就是励磁调节器的主要组成部分。
它们密切相互配合，控制发电机的励磁电流和输出电压。
励磁调节器在电力系统中的作用非常重要，它的质量和稳定性直接关系到电力系统的运行稳定和生产效益。
因此，在使用励磁调节器前，需要对其进行充分的测试和验证，以保证其正常工作。
励磁调节装置原理
励磁调节装置原理励磁调节装置是一种在电力系统中用来控制发电机励磁电流的设备。
它的作用是调整发电机的励磁电流，以维持系统的电压稳定性和频率稳定性。
本文将详细介绍励磁调节装置的原理及其工作过程。
一、励磁调节装置的原理励磁调节装置采用了反馈控制的原理，通过监测发电机的输出电压和电流，根据设定值进行比较，然后自动调整励磁电流的大小，以达到稳定电压和频率的目的。
励磁调节装置的核心是电子晶体管或可控硅等器件。
在励磁系统中，它们被用作功率放大器，用来控制励磁电流的增减。
当检测到输出电压过高时，励磁调节装置会减小励磁电流，以降低发电机的输出电压；反之，当输出电压过低时，励磁调节装置会增大励磁电流，以提高发电机的输出电压。
二、励磁调节装置的工作过程励磁调节装置的工作过程可以分为以下几个步骤：1. 电压检测：励磁调节装置通过传感器监测发电机的输出电压。
传感器将电压信号转换为电流信号，进而被励磁调节装置接收。
2. 反馈控制：励磁调节装置将检测到的电压信号与设定值进行比较。
如果发现输出电压偏离设定值，励磁调节装置会自动调整励磁电流的大小。
3. 励磁电流调节：根据比较结果，励磁调节装置通过控制功率放大器的输出，调整励磁电流的大小。
功率放大器会根据控制信号对器件进行控制，使励磁电流增大或减小。
4. 稳定输出：调节后的励磁电流被送往发电机，使其输出电压回归到设定值。
通过不断的检测和调整，励磁调节装置能够保持发电机输出电压的稳定性。
三、励磁调节装置的应用励磁调节装置广泛应用于发电厂、变电站和电力系统中。
它不仅对电力系统的电压和频率稳定性至关重要，还能提供一定的防护措施。
在变电站中，励磁调节装置能够控制变压器的输出电压，保证电力输送的稳定性。
在发电厂中，励磁调节装置能够提高发电机的运行效率，减少能源的浪费。
在电力系统中，励磁调节装置能够应对复杂多变的负荷变化，保持电网的稳定运行。
总结：励磁调节装置是电力系统中一种非常重要的设备，它通过反馈控制的原理，自动调整发电机的励磁电流，以维持系统的电压和频率的稳定性。
DAVRS1S2发电机励磁调节器四
测频、RAM、EEPROM、发脉冲等部件及功能进行自检。自恢复功能 采用软件看门狗(WATCHDOG)与硬件看门狗结合技术，在程序跑飞 或电源电压不正常时复位系统，系统复位后能读回复位前的整定 值与运行工况，保证机端电压无明显波动。
四、现场调试的方便性
1、先进的调试工具 2、试验录波功能
39
DAVR-S1/S2运行维护
1、开机操作
(1) 合高压励磁变、励磁PT及仪表PT刀闸，检查一 次、二次保险
(2) 合励磁调节柜内各电源开关 (3) 合A模块电源和B模块电源(对DAVR-S2);合灭磁开
关FMK；合脉放电源开关 (4) 发电机额定转速3000转时按“开机令（起励）”
11
DAVR-S1/S2技术数据
空载10%阶跃： 超调量＜5%,振荡次数＜3,调节
时间＜5S
A/D转换速率： 100K/S
A/D转换量分辨率：
2-12
可控硅控制角α分辨率： 0.004度/码
测量输入：
发电机三相电压：最大380V
发电机单相电流：5A
励磁输出：
连续工作电流： 500A DC
过载（10S）：1000A DC
无功为-0.05时，欠励限制动作，以限制发 电机进相的无功。 在起励10秒内发电机机端电压Ut小于设定值 （0.2 p.u.）
处理
励磁调节柜在手动运行时，可检修励磁PT及相 关的回路。
5、 误强励保护
防止空载和并网励磁出现误强励，当出现误强励时， AVR延时退出运行。
6、计算机接口
采用RS-485串口，MODBUS协议，采用主从式通讯方 式
比例式励磁调节器产生的负阻尼效应
比例式励磁调节器产生的负阻尼效应比例式励磁调节器是一种电力系统中常用的设备，用于调节发电机励磁电流，以控制系统频率和电压。
它采用了负阻尼原理，可以在系统频率下降时提供负阻尼效应，从而使发电机加速，恢复系统频率。
本文将详细介绍比例式励磁调节器产生的负阻尼效应。
首先，我们来了解一下什么是负阻尼。
在控制系统中，阻尼是指系统中存在的阻碍物力量，使系统的运动趋于平衡。
阻尼可以分为正阻尼和负阻尼两种情况。
正阻尼是指阻碍物力量使系统回到平衡位置，负阻尼则是指阻碍物力量使系统远离平衡位置。
对于电力系统而言，当系统频率下降时，负阻尼效应可以提供额外的机械能，加速发电机转速恢复系统频率，并增加发电机输出功率。
比例式励磁调节器采用了负阻尼原理。
当系统频率下降时，励磁电流也会下降，导致发电机失速。
此时，励磁调节器会通过负阻尼效应提供额外的机械能，加速发电机转速恢复系统频率。
具体来说，比例式励磁调节器通过调整励磁电流和磁场磁势，改变发电机的机械特性，使其具备负阻尼效应。
比例式励磁调节器的负阻尼效应主要体现在两个方面。
首先是机电特性的改变。
比例式励磁调节器可以调整发电机的磁场磁势和励磁电流，改变其机械特性。
当系统频率下降时，励磁调节器会增加励磁电流，提高发电机的输出转矩。
这样，发电机就能够提供更多的机械动力，加速恢复系统频率。
同时，励磁调节器会减小发电机的磁场磁势，降低机械阻力，也有助于提高发电机的转速。
其次是励磁系统的稳定性改善。
比例式励磁调节器通过监测系统频率和电压，自动调整励磁电流和磁场磁势，保持系统稳定。
当系统频率下降时，励磁调节器会迅速响应，提高励磁电流，增加发电机的输出功率，补偿系统频率下降。
这样，比例式励磁调节器可以有效地调节励磁电流，抑制频率下降，提高电力系统的稳定性。
总的来说，比例式励磁调节器产生的负阻尼效应可以提供额外的机械能，加速发电机转速恢复系统频率，增加发电机输出功率。
负阻尼效应主要体现在机电特性的改变和励磁系统的稳定性改善两个方面。
励磁调节器介绍
励磁调节器功能介绍 21
l 自动定速升压波形
触发角
定子频率 励磁电流参考值
励磁电流
电压参考
机端电压
励磁电流
励磁调节器功能介绍 22
l 励磁调节方式
1、电压闭环调节，主用调节方式，采用TGR（PID） 2、电流闭环调节，备用调节方式，采用PI调节； 3、恒输出开环，试验调节方式，人工开环调节； 4、恒无功功率调节，采用双环方式，外环采用PI调
定子电压(Ua,b,c) 定子电流(Ia,b,c) 系统电压(Usysa,b,c)
同步电压(Usyna,b,c) 励磁电流(Ifa,b,c)
多通道同时/同 步采样
软件计算
Ug,Ig,P, Q,Usys,If
,Usyn
励磁调节器硬件 8
l 模拟量直流采样
各电气量经过变送 器变换，输出电气 量有效值，可以减 小A/D采样通道数， 减小软件计算量， 但响应速度慢。
节，内环采用电压TGR（PID）调节； 5、恒功率因数调节，采用双环方式，外环采用PI调
节，内环采用电压TGR（PID）调节；
励磁调节器功能介绍 23
l 励磁调节方式
6、PSVR，高压母线电压调节； 7、系统电压跟踪； 8、附加接口：次同步振荡抑制功能
励磁调节器功能介绍 24
l 运行范围限制功能
DC220V AC220(II)
电
源 电源 开 综合 关
及 监
视 电源 单 综合 元
- - +5V
-
+15V
- -15V
--
24V
--
24V
--
24V
CPU电源 模拟量电源 继电器电源
A套调节装置
自动电压调节(AVR)-详细介绍
自动电压调整zidong dianya tiaozheng automaticvoltage regulation,AVR同步发电机的励磁控制系统对机端电压实施自动调节的功能。
由于同步发电机具有电枢反应，其端电压随负载变化而波动。
最早期的透平发电机运行时，电压是人工调节的，由运行人员监视并调节励磁机磁场回路中的变阻器来维持发电机的端电压。
后来研制成机电型自动电压调节器，同步发电机端电压的调整才实现了自动化。
励磁控制系统自动电压调节器、励磁机和同步发电机形成的反馈控制系统，见图1。
自动电压调节器以发电机的运行参数(电压、电流、功率因数等)作为反馈控制信号，调节励磁电流以维持机端电压为给定值，实现并联运行机组间的无功功率自动分配和提高发电机组运行的稳定性等。
自动电压调节器(AVR)是励磁控制系统的核心部件，它所选用元件的性能和所采用的调节准则对调节系统的品质起主导作用。
自动电压调节器是通过调节励磁电流来实现电压调整的，同时它还兼有强行励磁、强行灭磁等控制功能，所以也称为自动励磁调节器。
图1 励磁控制系统图发展简况50年代以前只有机电型自动电压调节器，它的执行部件直接作用于变阻器，改变励磁机的磁场电阻，从而改变发电机励磁，达到调节机端电压的目的。
由于它需要克服摩擦力，具有呆滞区，所以发电机组不能在人工稳定区域运行。
它的任务只是调整电压和无功分配。
50年代磁放大器出现后，电磁型自动电压调节器开始问世，这种自动电压调节器的综合放大和功率放大部件都采用磁放大器，用改变励磁机磁场绕组合成安匝的办法来调节发电机的端电压，它没有机械运动部件，因而无呆滞区，发电机组可以在人工稳定区域运行。
这种调节器可靠性高、寿命长。
它的主要缺点是时间常数较大。
60年代由于半导体器件的发展，又出现了半导体型自动电压调节器。
半导体器件几乎没有时延，使用寿命长，70年代初半导体型的自动电压调节器就得到了广泛的应用。
当前大规模集成电路和计算机技术已日益成熟，应用计算机技术的数字型自动电压调节器(digital automatic voltage reg-ulator，DAVR) 已研制成功并投入工业运行。
2024年国家电网招聘之电工类能力检测试卷B卷附答案
2024年国家电网招聘之电工类能力检测试卷B卷附答案单选题（共180题）1、在局部放电测量中，视在放电量指的是（）。
A.真实放电量B.三电容模型里总电容上的放电量C.比真实放电量大D.衡量局部放电强度的唯一参数【答案】 B2、下列电介质中，介电常数最小的是（）。
A.空气B.变压器油C.聚乙烯D.酒精【答案】 A3、线路末端接负载电阻 R( R=Z1 ）时，则对线路来说（）。
A.只有反射，没有折射B.既有折射，又有反射C.只有折射，没有反射D.既无折射，又无反射【答案】 D4、三段式电流保护中（）构成线路的后备保护。
A.瞬时电流速断保护B.限时电流速断保护C.定时限过电流保护D.均可【答案】 C5、以下所列几种提高电力系统运行稳定性的措施中，有可能在大扰动中恢复系统功率特性的措施是（）A.超高压输电线路采用串联电容补偿B.超高压输电线路采用分裂导线结构C.超高压输电线路采用并联电抗补偿D.超高压输电线路采用快速继电保护装置【答案】 D6、下列绝缘材料极限温度最高是（ )。
A.纸B.聚醋薄膜C.硅橡胶D.陶瓷【答案】 D7、己知某系统的安全净距 A1=100mm ，不同时停电检修的平行无遮栏裸导体之间的水平净距为（）。
A.850mmC.2600mmD.2100mm【答案】 D8、关于正弦稳态电路中元件的功率，以下表述错误的是( )。
A.电阻吸收的感性无功功率等于零B.电感吸收的感性无功功率大于零C.电感吸收的感性无功功率等于零D.电容吸收的感性无功功率小于零【答案】 C9、关于回转器下列说法正确的是（）A.可以将一个电容回转成电阻B.可以将一个电容回转成电感C.可以将一个电阻回转成电容D.可以将一个电阻回转成电感【答案】 B10、已知空间有a、b两点，电压Uab=10V, a点电位为Va=4V, 则b点电位为Vb( )。
A.6VB.-6VC.14V【答案】 B11、正方向出口相间短路，存在动作”死区”的阻抗继电器室（）A.全阻抗继电器B.方向抗继电器C.偏移特性阻抗继电器D.上抛圆特性阻抗继电器【答案】 B12、电力系统中变压器的总容量己达发电机装机容量的（）倍。
稳定性分析答案
稳定性分析2009-10-14 14:181功角的具体含义。
电源电势的相角差，发电机q轴电势与无穷大系统电源电势之间的相角差。
电磁功率的大小与δ密切相关，故称δ为“功角”或“功率角”。
电磁功率与功角的关系式被称为“功角特性”或“功率特性”。
功角δ除了表征系统的电磁关系之外，还表明了各发电机转子之间的相对空间位置。
2功角稳定及其分类。
电力系统稳态运行时，系统中所有同步发电机均同步运行，即功角δ 是稳定值。
系统在受到干扰后，如果发电机转子经过一段时间的运动变化后仍能恢复同步运行，即功角δ 能达到一个稳定值，则系统就是功角稳定的，否则就是功角不稳定。
根据功角失稳的原因和发展过程，功角稳定可分为如下三类：静态稳定（小干扰）暂态稳定（大干扰）动态稳定（长过程）3电力系统静态稳定及其特点。
定义：指电力系统在某一正常运行状态下受到小干扰后，不发生自发振荡或非周期性失步，自动恢复到原始运行状态的能力。
如果能，则认为系统在该正常运行状态下是静态稳定的。
不能，则系统是静态失稳的。
特点：静态稳定研究的是电力系统在某一运行状态下受到微小干扰时的稳定性问题。
系统是否能够维持静态稳定主要与系统在扰动发生前的原始运行状态有关，而与小干扰的大小、类型和地点无关。
4电力系统暂态稳定及其特点。
定义：指电力系统在某一正常运行状态下受到大干扰后，各同步发电机保持同步运行并过渡到新的或恢复到原来的稳态运行状态的能力。
通常指第一或第二振荡周期不失步。
如果能，则认为系统在该正常运行状态下该扰动下是暂态稳定的。
不能，则系统是暂态失稳的。
特点：研究的是电力系统在某一运行状态下受到较大干扰时的稳定性问题。
系统的暂态稳定性不仅与系统在扰动前的运行状态有关，而且与扰动的类型、地点及持续时间均有关。
作业25发电机组惯性时间常数的物理意义及其与系统惯性时间常数的关系。
表示在发电机组转子上加额定转矩后，转子从停顿状态转到额定转速时所经过的时间。
TJ=TJG*SGN/SB6例题6-1 (P152) （补充知识：当发电机出口断路器断开后，转子做匀加速旋转。
GE公司第二代励磁调节器_EX2000
摘要简要介绍了美国ＧＥ公司开发的数字式自动电压调节器ＥＸ２０００的结构和功能。
叙词发电机励磁调节器１前言ＥＸ２０００是ＧＥ公司开发的第二代同步发电机励磁控制系统。
自１９９３年４月第一套ＥＸ２０００交付使用，以后平均每年有１００多套交付用户。
在国内燃汽轮机电厂也已投入使用。
ＥＸ２０００励磁控制系统的开发应用了最先进的硬件和软件技术。
而且由于冗余技术的采用，使系统的可靠性提高。
ＥＸ２０００还可与ＧＥ公司的燃汽轮机控制系统Ｍａｒｋ Ｖ和Ｍａｒｋ ＶＩ结合，支持统一的人机界面，便于运行人员和工程师操作和参数修改。
内置诊断系统和运行仿真模拟系统，通过ＭｏｄＢｕｓ数据网络，ＥＸ２０００可与用户监控及数据存储系统连接。
ＥＸ２０００是全数字化的励磁控制系统，集合了ＧＥ公司３５年的励磁系统设计经验，其控制精度高达±０．２５％，有效利用率达９９．９８％。
２ＥＸ２０００系统组成ＥＸ２０００可用于直流机励磁和交流静态励磁系统或旋转励磁系统。
励磁电源可取自三相（或单相）永磁机输出、发电机机端电压、其他交流电源或直流电源。
ＥＸ２０００组成的三机同轴的无刷励磁系统单线图１如下：ＧＥ公司第二代励磁调节器－ＥＸ２０００南京汽轮电机（集团）有限责任公司于先平 黄渝陵３ＥＸ２０００的结构ＥＸ２０００的结构分硬件和软件两大部分。
３．１硬件部分硬件部分可分为功率单元和控制单元，功率单元的原理图及控制单元各卡件功能和关系如图２所示。
其功率单元原理如下：Ｃ１，Ｃ２构成整流滤波电路；Ｖ１６，Ｖ１７为ＰＷＭ技术交流开关管；Ｖ９，Ｖ１１，Ｖ１３为续流回路；Ｒ３，Ｖ１５为灭磁回路。
永磁机（单相或三相）交流经整流滤波后成一直流Ｖｉ，Ｖ１６，Ｖ１７的占空比可调，当占空比为Ｄ时，交流机磁场电压有效值Ｖｏ＝Ｄ＊Ｖｉ。
采用ＰＷＭ方式控制交流励磁机磁场电压的优点在于：由于开关管Ｖ１６，Ｖ１７的开关频率远大于永磁发电机频率，使用的永磁发电机频率范围增加。
chapter2-4励磁调节器原理
大
3.限制控制量：最大、最小励磁限
励磁系统稳定器 电力系统稳定器 最小励磁限制器 最大励磁限制器
制信号（异常情况）
图 2-28 综合放大单元的输入信号
第四节 励磁调节器原理
• 图2-28是控制信号综合放大单元原理接线图，它由正竞比电路，负 竞比电路、信号综合放大电路和互补输出电路组成。
• （1）正竞比电路。它由 VT1 、V1 ~ V2 、 R11 ~ R13
这一电压经滤波器后接平衡电压表，供手
U SM
动切换时观测平衡电压用。
AJ
U'
图 2-33
U
SM
.U
' SM
平衡电路
第四节 励磁调节器原理
三、励磁调节器的静态工作特性 （一）静态工作特性的合成
U REF
UG
测量 K1 U de 综合放大 K 2 U SM 移相触发 K 3 a
可控整流 K 4 U AVR
（b）：综合放大单元特性
U SM K 2U de
式中 K2—放大单元的放大系数。
5 O (b)
U SM O
UG
(a)
RP 右移
图 2-35 调节器的静态工作特性
第四节 励磁调节器原理
（c）：余弦波触发器的三相桥式全控整流电路具有线性特性，因此
U AVR K3 K4U SM
式中：K3、K4－移相触发和可控整流单元的放大系数。 图 2-35 中表示了调节器静止工作特性的组合过程。
U 设 0 ，则： VZ 2
U de Kc1U se Kc2 UVZ1 Kc3UVZ2
RP
其中
K
c3
Rf R7
R8
特性向右平移，如图中虚线所示。
励磁调节器
励磁调节器简介励磁调节器（Excitation Regulator）是一种用于调节发电机励磁电流的装置，通常由控制电路和电气部件组成。
励磁调节器的主要功能是稳定发电机的输出电压，并调节励磁电流以应对负载波动。
它在电力系统中起着至关重要的作用，保证电力供应的稳定性和可靠性。
励磁调节器的工作原理励磁调节器根据发电机的输出电压和负载情况，通过控制励磁电流来实现稳定电压的调节。
下面是励磁调节器的工作原理：1.检测输出电压：励磁调节器中的电压反馈回路会不断检测发电机的输出电压，并将检测到的电压信号传递给控制电路。
2.比较电压信号：控制电路会将检测到的电压信号与设定的目标电压进行比较，得出电压偏差（误差）。
3.产生控制信号：根据电压偏差，控制电路会产生相应的控制信号，用于调节励磁电流。
4.调节励磁电流：控制信号被传递给电气部件，如稳压器或励磁机，以调节励磁电流。
通常，当发电机输出电压偏低时，励磁电流应增加，而当输出电压偏高时，励磁电流应减小。
5.稳定输出电压：通过不断调节励磁电流，励磁调节器使发电机的输出电压保持在设定的目标电压附近，以稳定电力系统的电压。
励磁调节器的类型根据控制方式和电气部件的不同，励磁调节器可以分为多种类型。
下面是几种常见的励磁调节器类型：1.电压型励磁调节器：根据发电机输出电压和设定目标电压之间的差异，调节励磁电流，使输出电压稳定在设定值附近。
这种调节器适用于负载波动较小的情况。
2.感应型励磁调节器：利用发电机绕组中感应出的电动势来控制励磁电流，使输出电压稳定。
这种调节器适用于负载波动较大的情况。
3.智能型励磁调节器：结合先进的控制算法和传感技术，能够实时监测发电机的输出电压和负载情况，并自动调节励磁电流以保持电压稳定。
这种调节器具有更高的精度和响应速度。
励磁调节器在电力系统中的应用励磁调节器广泛应用于电力系统中的发电机组，确保电力供应的稳定性和可靠性。
它的主要应用包括：1.发电厂：励磁调节器用于控制发电机的励磁电流，保持输出电压稳定，以满足电网的需求。
222电力系统自动化 励磁系统4
励磁调节装置原理 励磁调节器的发展历程 数字式励磁调节器的基本构成
1）主控单元， 3）调节控制输出单元 2 ）信息采集单元， 4 ）人——机接口
调节和控制的数学模型 励磁调节器的辅助控制
瞬时励磁电流控制-（转子电压极限） 最大励磁限制器OEL-（转子热极限） 最小励磁限制器UEL-(稳定极限) 电压/频率限制与保护－(铁芯饱和过热) 发电机失磁监控
高值励磁电压将会危及励磁 机及发电机的安全，为此设 置了“瞬时励磁电流控制器” 具体控制——当励磁电流超 过发电机允许的励磁顶值， 立即限制励磁电流为 I f . max
2014-6-29 26/46
(0)发电机运行状态——静态稳定极限a SMIB
T1 L T2
Eq
G
q
G
I
UG
U
d
G
直流滤波电路：保证直流成分，去掉谐波成分
交流滤波电路:提取有用信号，滤出谐波和直流等
常用滤波电路型式： 巴特沃思、锲比雪夫、贝塞尔
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数字量输入通道及A/D数据采集
数字量采集:断路器状态、操作盘上开 关状态、输入调节量增/减控制信息等。 一般采用光电耦合器来进行电气隔离。
t
K
t
0
et dt T e jT
j 0
de t 1 eKT eKT T dt T
PID差分变换的离散方程式：
T U KT K P eKT TI
2014-6-29
TD e jT eKT eKT T T j 0
2、电压调节附加无功功率分配
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励磁调节器经历了电磁式、模拟 半导体式和数字式等几个发展阶 段。但就控制规律而言，绝大多 数属于比例式励磁调节器。而且 各种不同类型的比例式调节器的 基本构成也基本相同。
一、比例式励磁调节器结构框图及工作原理
（一）电压测量比较单元 1、作用：电压测量比较单元的基本作用是把发 电机电压变换为与其成正比的直流电压，与给定 电压进行比较，得到两者的偏差。 2、电路工作原理及特性 电路结构如图示
3、工作原理及特性
综合放大单元通常采用直流运算放大器， 其电路图如图所示：
由运放下限幅，所以过 励磁限制和低励磁限制用放大电路的上、 下限幅来实现。
（三）移相触发单元 1、作用：根据输入信号UK的大小，改变输送 到可控硅的触发脉冲相位，即改变控制角 （或移相角）α的大小，从而控制可控硅整 流电路的输出，以调节发电机的励磁电流。 2、构成框图
ii>当Uab>UW时，WY1、WY2导通，两端电压 为它的UW，则
③工作特性
④发电机电压整定的原理 初始：Ub=0，UG 调整W—Rw增大—IcRw增大—（Uc不变） Uab减小—Ub减小—Uk、a、IL变化—UG 增大—Uc增大—Uab增大—Ub增大 当Ub近似等于零时，调节过程结束。 即：调整W—Rw增大—UG增大 调整W—Rw减小—UG减小
（2）测量变压器：将从电压互感器二次侧来 的电压降为适用于整流电路所需要的值。 （3）整流滤波：将测量变压器副边输出的电 压变换成平稳的直流电压。 一般采用桥式整流器整流成直流，再经RC滤 波器滤波后，得到正比于机端电压UG的直流 电压信号UC。 （4）比较整定电路： ①作用：将UC与给定电压Ugd相比较，输出一 个表征发电机电压与其给定值偏差的直流 电压Ub；调Ugd—调Ub—调UG
（二）综合放大单元 1、作用：
（1）放大各种励磁控制信号。这些信号包括发 电 机电压偏差信号、电力系统稳定信号以及低励限制 和过励限制信号等。 （2）改善励磁自动控制系统的静态和动态性能指 标。 （3）输出移相单元所需的输入电压。
2、基本要求：
（1）要求能线性无关地综合、放大各输入信号。 （2）有足够地运算精度和放大系数，放大系数可调。 （3）响应速度快，即时间常数要小 （4）工作稳定、输出阻抗低。 （5）输出电压范围满足移相触发单元地要求。
（1）同步：可控硅的触发脉冲应与可控硅的 阳极电压同步，即要求它们二者的频率相 同。 （2）脉冲放大：是为触发脉冲能可靠地工作 而设置的。 （3）工作特性：
（四）可控硅整流电路 1、作用：将交流电压整流成直流电压向发电 机励磁绕组或励磁机励磁绕组供给可控制 的励磁电流。励磁调节器中使用的可控硅 整流电路有三相半控桥式整流电路和三相 全控桥式整流电路，其输入信号是移相触 发单元输出的控制角α，而输出可以认为是 发电机励磁绕组的电压UL。
2、工作特性(三相半控桥式整流)
三相半控桥式整流电路的输入交流电压或 来自交流励磁机，或来自励磁变压器的副 边，可以是相电压，也可以是线电压。输 出电压有瞬时电压和平均电压之分。一般 可控硅整流电路的输出电压指平均电压。 三相半控桥式整流电路，输出电压为：
工作特性(三相半控桥式整流)
二、比例式励磁调节器的工作特性 指它的输入电压（UG）和输出电压（UL）之 间的关系。 在一个图中绘出励磁调节器的测量比较、综 合放大、移相触发单元和可控硅整流电路 的工作特性:Ub=f1(UG) Uk=f2(Ub) a=f3(Uk) UL=f4(a) 由此可得出励磁电压UL与发电机电压UG的关 系UL=f5（UG） U （I ）
下图是半导体励磁调节器中常用的一种比 较整定电路，其中稳压管和电阻组成比较 电路，电位器的作用是整定发电机机端电 压。电路中R1＝R2，稳压管的稳定电压相 等。
②比较整定电路：
RW
Ub ,U1 ,U 2
a
· ·
WY1
R2 U1 0
UW U ab
UC
U ab
R1
·
WY2
Ub
U2
b
·
W—电位器，作用是整定发电机端电压 R1=R2、WY1和WY2稳定电压相等，设为UW i>当Uab<UW时，WY1、WY2不能导通，相当 于开路，则
L L
UG
（1）正序电压滤过器
正序电压滤过器的输入是调差环节的输出 Ug′， Ug′是已修正过的发电机电压。正 序电压滤过器作用：系统存在三相电压不 平衡时，滤过器只输出一个反应电压水平 的正序电压，能提高检测的灵敏度，并使 接于其后的测量变压器始终处于对称三相 电压下工作。（具体电路参考《电力系统 自动装置》一书） 正序电压滤过器并不是测量比较单元中必须 设置的环节。