同步发电机励磁调节器静态特性的调整

合集下载

同步发电机励磁自动控制系统练习参考答案

同步发电机励磁自动控制系统练习参考答案

一、名词解释1.励磁系统答:与同步发电机励磁回路电压建立、调整及在必要时使其电压消失的有关设备和电路。

2.发电机外特性答:同步发电机的无功电流与端电压的关系特性。

3.励磁方式答:供给同步发电机励磁电源的方式。

4.无刷励磁系统答:励磁系统的整流器为旋转工作状态,取消了转子滑环后,无滑动接触元件的励磁系统。

5.励磁调节方式答:调节同步发电机励磁电流的方式。

6.自并励励磁方式答:励磁电源直接取自于发电机端电压的励磁方式。

7.励磁调节器的静态工作特性答:励磁调节器输出的励磁电流(电压)与发电机端电压之间的关系特性。

8.发电机调节特性答:发电机在不同电压值时,发电机励磁电流IE与无功负荷的关系特性。

9.调差系数答:表示无功负荷电流从零变至额定值时,发电机端电压的相对变化。

10.正调差特性答:发电机外特性下倾,当无功电流增大时,发电机的端电压随之降低的外特性。

11.负调差特性答:发电机外特性上翘,当无功电流增大时,发电机的端电压随之升高的外特性。

12.无差特性答:发电机外特性呈水平.当无功电流增大时,发电机的端电压不随之变化的外特性。

13.强励答:电力系统短路故障母线电压降低时,为提高电力系统的稳定性,迅速将发电机励磁增加到最大值。

二、单项选择题1.对单独运行的同步发电机,励磁调节的作用是( A )A.保持机端电压恒定;B.调节发电机发出的无功功率;C.保持机端电压恒定和调节发电机发出的无功功率;D.调节发电机发出的有功电流。

2.对与系统并联运行的同步发电机,励磁调节的作用是( B )A.保持机端电压恒定;B.调节发电机发出的无功功率;C.调节机端电压和发电机发出的无功功率;D.调节发电机发出的有功电流。

3.当同步发电机与无穷大系统并列运行时,若保持发电机输出的有功PG = EGUGsinδ为常数,则调节励磁电流时,有( B )等于常数。

X dA.U G sinδ;B.E Gsinδ;C.1 X d⋅sinδ;D.sinδ。

同步发电机励磁控制系统及特性分析

同步发电机励磁控制系统及特性分析

第二节 同步发电机的励磁控制系统
三、静止励磁系统(发电机自并励系统)
300MW及以上机组励磁系统一般采用
发电机
无刷励磁和自并励方式。
TA
IEF
G ~
静止励磁系统(发电机自并励系统)中
一、直流励磁机系统
采用同轴的直流发电机作为励磁机,通过励磁调节器改变直流励磁机电 流,从而改变供给发电机转子的励磁电流,达到调节发电机电压和无功 的目的。
主要问题: (1)直流励磁机受换向器所限,其制造容量不大。 (2)整流子、电刷及滑环磨损,降低绝缘水平,运行维护麻烦。 (3)励磁调节速度慢,可靠性低。 按照励磁机励磁绕组的供电方式不同,可分为自励式和他励式两种。
负荷的无功电流是造成 E 与U 数值差的主要原因,
q
G
发电机的无功电流越大 ,差值越大。
第一节 概述
同步发电机的外特性必然是下降的,当励磁电流一定时,发电机端电压随无 功负荷增大而下降,必须通过不断的调节励磁电流来维持机端电压维持在给 定水平。
第一节 概述
(二)控制无功功率的分配
1.同步发电机与无穷大系统母线并联运行问题
第二节 同步发电机的励磁控制系统
同步发电机励磁控制系统的分类:
(1)直流励磁机系统:自励式直流励磁机系统、他励式直 流励磁机系统。 (2)交流励磁机系统:他励可控整流式交流励磁机系统、 自励式交流励磁机系统、具有副励磁机交流励磁机系统、 无刷励磁系统; (3)静止励磁系统
第二节 同步发电机的励磁控制系统
第四章 同步发电机励磁控制系统及特性分析
第一节:概 述:励磁控制系统的作用(重点) 第二节:同步发电机的励磁控制系统 第三节:励磁调节器 第四节:同步发电转子磁场的强励与灭磁

自动装置同步发电机自动调节

自动装置同步发电机自动调节

第五章同步发电机自动调节励磁第一节概述一、励磁系统1、概念:供给同步发电机励磁电流地电源及其附属设备2、组成:励磁机<或其它励磁供电设备)L<ZB、GLH)手调励磁装置RC自动电压调节器ZTL自动灭磁装置MK 自动调节励磁装置强行励磁装置QLC强行减磁装置QJC二、自动调节励磁装置地作用<略讲)1、保持端电压于定值<f独立运行)⊿P↑→ U↓→ iL↑→ U↑U恒定负反馈2、维持系统电压,实现无功分配<f联网运行)Ux↓→ iL↑→ Q↑→ Ux↑Ux恒定合理分配<Kdc)3、利于系统静态稳定<小扰动)功角特性:Pe=sinδ其中:Pe——发电机传送有功功率δ——与<系统母线电压)相位差或各发电机转子空间位置=+j有励磁调节:=Ed不变,<<xd,dPe/dδ<整步功率系数)↑,Pemax<功率极限)↑4、提高系统暂态稳定<大扰动)如图:1——事故前2——事故中3——事故后<无励磁)——事故后<有励磁)abcd——加速面积s1def——减速面积s2——减速面积s3s1>s2 失步s1=s3 稳定运行在新地平衡点i5、机组甩负荷,强行减磁,限制过压机组内部故障,迅速灭磁三、组成自动电压调节器<ZTL)、强励、强减、灭磁四、对ZTL地基本要求第二节小型水轮发电机地励磁方式一、励磁方式1、分类:↗相复励<移相电抗分流)<1)自励→自并励、自复励<可控硅)↘谐波励磁<三次谐波)特点:由发电机本身提供励磁电流优点:运行维护简单缺点:受系统影响大↗直流励磁机<2)它励↘交流励磁机特点:由发电机本身以外地电源供电优点:可靠性高,受系统影响小缺点:造价高,运行维护复杂2、常用励磁方式:<1)直流励磁机励磁系统<它励)iL=iZTL+iZL励磁电源:L调节方法:手调RC;自动调节iZTL<⊿U)优点:励磁电源可靠缺点:碳刷、换向器维护麻烦,调节速度慢,容量受限制<100MW 以下机组),机组长度增加<2)交流励磁机励磁系统<它励)a、静止整流器励磁系统励磁电源:L调节方法:ZTL优点:维护简单,无换向器缺点:仍有滑环、碳刷b、旋转整流器励磁系统<无刷励磁)如上图,红色虚框为旋转部分优点:无碳刷、换向器,维护简单缺点:励磁回路无法监测;整流装置需承受较大离心力;灭磁慢3、自并励可控硅静止励磁系统励磁电源:ZB调节方法:ZTL优点:无碳刷、换向器磨损及环火缺点:强励性能取决于机端电压4、直流侧并联地自复励可控硅静止励磁系统励磁电源:ZB<电压源);GLH<电流源)复励电流取决于:定子电流i;iZTL空载:i=0<GLH无输出),由ZB提供iL负载:ZB ↘→iLGLH ↗短路:Id↑GLH提供强励iL开机:ZB、GLH无输出,设起励装置优点:强励电流大;两个励磁电源互为备用,避免失励5、交流侧串联自复励可控硅静止励磁系统励磁电源:ZB;GLH——铁芯带气隙地电抗变压器合成电势→可控硅整流→iL<反映Uf、If、cosφ大小,相复励特性)优点:相复励特性<相位补偿)——cosφ↓→Uf↓补偿<IL↑)缺点:GLH激磁电抗大,效率低6、三次谐波<自励恒压)励磁系统励磁电源:发电机定子槽中一组独立谐波绕组优点:自动调节性能<P↑→谐波电压U↑→iL↑→U↑);强励性能<短路→谐波电压U↑→iL↑→U↑)复习提问:1、励磁系统概念、作用对象及组成2、自励、它励区别3、自并励、自复励区别4、相复励箱位补偿含义第三节继电强行励磁和强行减磁一、强励地作用概念:系统电压急剧下降时迅速将发电机励磁电流增至最大值地自动装置作用:P79二、强励性能地衡量指标1、励磁电压上升速度定义:强励时第一个0.5s时间内测得地强励电压上升平均速度,用额定励磁电压倍数表示υ=<一般υ=0.8~1.2 1/s)2、强励顶值电压倍数定义:强励时最高励磁电压与额定励磁电压之比KQ=ULm/ULe<一般KQ =1.8~2倍)3、强励允许时间1min左右三、继电强行励磁装置1、原理接线图a、组成:1YJ、2YJ、1YZJ、2YZJ、XJ、QLC<QLC接点为常开,图中有误)b、原理:UF↓80~85%Ue 强励动作RC短接;发信号UF恢复强励复归c、接线特点:1YJ、2YJ串接:防1YH<2YH)熔断器熔断,强励误动作DL1辅助触点:F起动、事故跳闸时闭锁QLC<退出)BK切换开关:投切QLCd、保证最大动作机率并列运行各机组,其低压元件接于不同地相间电压上<而每台机中地两个低压元件应接于同一相间电压上)e、与复励调节器配合考虑ZTL对某些故障丧失强励能力,依靠继电强励f、采用正序滤过器提高强励装置灵敏度——可反映各种不对称短路g、确保低电压继电器动作两YH箱位不同时,应确保两YJ反映同一故障四、继电强行减磁装置<仅用于水轮发电机)1、减磁地作用a、机组甩负荷b、机组内部故障,灭磁引起地励磁机甩负荷2、强减地取得方式a、ZTL负反馈b、继电器、直流接触器等<同强励)c、灭磁开关辅助触点<MK跳开,自动接入强减电阻)3、继电强行减磁装置地原理接线图与强励地区别:<1)接线强减强励1YJ、2YJ YJ<低电压继电器) <过电压继电器)<2)强励:↓R↑IL强减:↑R↓IL相同之处:改变励磁回路阻值改变励磁大小原理:U>1.15Ue 强减动作Rjc接入;发信号U Ue 返回第四节复式励磁和相位复式励磁复习:发电机外特性曲线:iL恒定,Uf=f<If)<比较cosφ=0.9,0.8,0.7曲线特点>发电机调节特性曲线:Uf恒定,iL=f<If)<比较cosφ=0.9,0.8,0.7曲线特点>一、复式励磁1、特点:根据发电机定子电流If地变化而自动调节励磁2、接线:P85图4-16组成元件:电流互感器LH复励变压器FZB<变压、隔离交、直流)复励整流桥FZL复励调节电阻Rft复励开关FK3、原理:iL=iZL+ifL<1)ifL=0ifL=0iL=iZL<调节Rc地大小来满足空载额定电压地需要)<2)ifL≤10~20%Ie<ifL较小)ifL=0iL=iZL<整流桥地输出电压被“封锁”)<3)ifL>10~20%IeiL=iZL+ifL<If↑→ifL↑)复励特性及装有复励地发电机外特性如图4-17所示只有A、B两点能保持Uf=Ue4、功率因数cosφ地影响iL只反映If大小,不反映cosφ大小cosφ↓Uf↓<复励特性与调节特性偏移较大)5、手动调节RftRft作用:If、cosφ变化时,维持Uf恒定;平滑退出复励Rft对发电机外特性地影响见图4-19<b)另:调节Rc也可维持Uf恒定,但Rc位置在使用复励时一般不变Rc对发电机外特性地影响见图4-19<a)6、短路时地工作情况Id↑→ifL↑具有一定强励特性<但受铁芯饱和限制)二、相位复式励磁1、接线P87图4-20XFB:相复励变压器2、原理:==<其中:)取||、||为定值,以为cosφ地函数作出矢量图P88图4-213、特点:<1)相复励地输出电流与、和cosφ三者有关<2)cosφ↓→||↑相位补偿<cosφ=1→||最小cosφ=0→||最大)<3)电压互感器YH断开复式励磁<4)空载或负荷电流较小“电压源”保证一定地电流输出<5)DK作用:正常运行或靠近机端短路时,限制“电流源”在WV 回路中地汲出电流,增加在W2回路中地输出电流b5E2RGbCAP三、小结1、复励与相复励均能反映定子电流地变化自动调节励磁,并有一定地强励性能;但前者仅反映定子电流绝对值,而后者则反映定子电流绝对值及端电压和cosφ,具有较好地补偿特性.2、单独使用复励与相复励均不能维持端电压恒定,须与电压校正器配合.3、相复励必须采用DK,若无DK,则正常运行时复励环节作用甚微;且机端短路将失去强励能力.复习提问:1、复励装置中下列元件地作用:FZB、FK2、Rft、RC作用3、复励特点,与相复励相同与不同之处介绍复励与相复励地工作特点:复励:If↑→Uf↓——If↑→IL↑→Uf↑补偿相复励:If↑→Uf↓——If↑→IL↑→Uf↑cosφ↓→Uf↓补偿——cosφ↓→IL↑→Uf↑结论:单独使用均不能保证Uf恒定与可控硅静止励磁装置地比较:可控硅励磁:Uf-Ue=⊿U→调节IL调节效果好,考虑了引起⊿U变化地各种因素影响,包括If、cosφ等复习提问:1、强励性能地两个衡量指标、意义2、继电强励、强减相同与不同之处3、继电强励接线特点<同一机组、不同机组)4、继电强励接线DL辅助接点作用第五节可控硅静止励磁装置地基本电路一、可控硅静止励磁装置地组成<结合框图讲解)<一)基本工作单元:测量变压器 Ue 测量比较 If、Uf、cosφ→⊿U电流调差综合放大⊿U→UK移相触发UK→Ug<α)励磁电源功率输出可控硅桥式整流 Ug<α)→UL<iL)保护附加回路<二)辅助工作单元:起励手动、自动切换低励<最小励磁限制)过励<电流限制)二、种类TKL型:适用1000~10000KW水轮发电机TKL-11:自并列 ZTL<ZB)小型机组TKL-21:自复励复励+ZTL 大型机组<GLH)<ZB)三、可控硅静止励磁装置功率输出电路励磁电源可控硅整流电路保护附加回路<一)励磁电源1、自并列TKL-11:ZBUL=1.35U其中:U——半控桥三相对称线电压<ZB副边)α——控制角2、自复励TKL-21:ZB 30~40%ILeGLH 60~70%ILe空载:IL0=IZTL负载:IL1=IZTL1+IFL1如图:复励太强——调节器失去作用复励太弱——调节器负担过重复习提问:1、可控硅静止励磁装置地组成及作用2、TKL-11、TKL-21励磁电源地差别<二)可控硅整流电路1、三相半控桥式整流电路三只可控硅——共阴极组;三只二极管——共阳极组可控硅导通条件:阳极电位高于阴极<正向阳极电压)控制极加入正触发脉冲可控硅截止条件:阳极与阴极间加反向电压<或通过电流小于维持电流)整流二极管导通条件:阴极电位最低控制角:可控硅在正向电压下不导通地角度范围α<未加触发脉冲地角度)α=0——可控硅在刚进入正向电压瞬间加触发脉冲导通角:可控硅在正向电压下导通地角度范围β自然换向点:三相瞬时电压地交点移相:改变加入触发脉冲地时刻以改变控制角α,称触发脉冲地移相α地变化范围称移相范围<α=0~1800,且α=0对应本相相电压300)<课堂练习:画出三相交流电压波形,并画出α=300、900时地各相触发脉冲位置)<1)三相半控桥触发脉冲地移相要求P106<2)输出电压波形<略)介绍方法:分析每一区间哪个KGZ、GZ导通该区间输出电压值a、α=0 三相桥式全波整流阳极电位最高地可控硅触发导通阴极电位最低地二极管触发导通ωt1~ωt2:Ud=UABUA最大——1KGZ导通 UB最小——6GZ导通。

同步发电机励磁控制系统的稳定性分析和改善措施

同步发电机励磁控制系统的稳定性分析和改善措施
同步电机的励磁系统供给同步发电机励磁电源,是同步发电机的重要组成部分。励磁系统一般由两部分组成:一部分用于向发电机的定子绕组提供励磁电流,以建立直流磁场进行能量转换,这部分通常被称作励磁功率输出部分。另一部分用于在正常运行或发生故障时调节励磁电流,以满足发电机安全运行的需要,这部分通常称作励磁控制部分。
国外从20世纪70年代开始研究数字励磁调节器(DER),从80年代中期世界上第一台数字励磁调节器问世以来,国内外的众多生产厂家纷纷研制并不断推出新的产品,大大推动了数字励磁调节器的发展和应用。我国早在80年代初就开始了数字励磁调节器的研发工作,并于1989年投入试运行。其中一些电力科研单位和高校率先在这一领域做出了成果,例如南京自动化研究所研制出了适应机组的WLT-1型、WLT-2型励磁调节器,SJ-820型双CPU励磁调节器等多种型号的DER,其后又成功研制出来SAVR-2000型励磁调节器。哈尔滨电机厂与华中理工大学合作研制的HWLT-型微机励磁装置采用二台MIT-2000工控机组成的双微机励磁调节器,并设有带触摸屏的PPC-102平板式工控机,为用户提供显示和控制、数据设定、状态监视、故障指示和故障分析的人机界面。此外还配置了一套模拟电路的磁场电流调节器,它与数字调节器互相跟踪,自动切换。广西大学自动化研究所研制的可编程微机励磁调节器,其硬件采用可编程控制器,软件采用非线性智能控制方法,大大提高了产品的可靠性、励磁系统的动态和静态响应指标,装置的维护检修等方面达到了一个新的水平。
励磁控制系统控制同步电动机发出的电势,因此它不仅控制发电机的端电压,而且还控制发电机的无功功率、功率因数和电流等参数。由于大型机组的这些参数会直接影响到电力系统的运行状态,因此励磁装置也在某种程度上控制着整个系统的运行状态,特别是发电机的励磁控制方式与系统的稳定性密切相关。

电力系统自动化考试参考文档

电力系统自动化考试参考文档

1、同步发电机并网方式有两种(准同期并列)(自同期并列)这两种方法在电力系统正常运行情况下,一般采用(准同期并列)并列方法将发电机投入运行。

2、脉动电压含有同期合闸所需的所有信息:电压幅值差、频率差和合闸相角差。

对同步发电机的励磁进行控制,是对发电机的运行实行控制的重要内容之一。

3、同步发电机励磁系统一般由励磁功率单元和励磁调节器两个部分组成4、整个励磁自动控制系统是由励磁调节器、励磁功率单元、发电机构成的一个反馈控制系统。

5,发电机发出的有功功率只受调速器控制,与励磁电流的大小无关。

6,与无限大容量母线并联运行的机组,调节它的励磁电流可以改变发电机无功功率的数值。

7,同步发电机的励磁自动控制系统还负担着并联运行机组间无功功率合理分配的任务。

8,电力系统的稳定分为静态稳定和暂态稳定两类。

9,发电机励磁电流的变化只是改变了机组的无功功率和功率角δ值的大小。

交流主励磁机的频率机,其频率都大于50Hz,一般主励磁机为100Hz,有实验用300Hz以上。

10,他励交流励磁机系统的主副励磁机的频率都大于50Hz ,只励磁机的频率为100Hz ,副励磁机的频率一般为500Hz ,以组成快速的励磁系统。

其励磁绕组由本机电压经晶闸管整流后供电11,静止励磁系统,由机端励磁变压器供电给整流器电源,经三相全控整流桥直接控制发电机的励磁。

12,交流励磁系统中,如果采用了晶闸管整流桥向转子供应励磁电流时,就可以考虑用晶闸管的有源逆变特性来进行转子回路的快速灭磁。

13,交流励磁系统中,要保证逆变过程不致“颠覆”,逆变角β一般取为 40·,即α取 140·,并有使β不小于 30·的限制元件。

14,励磁调节器基本的控制由测量比较,综合放大,移相触发单元组成。

15,综合放大单元是沟通测量比较单元与移相触发单元的一个中间单元。

16,输入控制信号按性质分为:被调量控制量(基本控制量),反馈控制量(为改善控制系统动态性能的辅助控制),限制控制量(按发电机运行工况要求的特殊限制量)。

第七章自动调节励磁系统对静态稳定的

第七章自动调节励磁系统对静态稳定的

E q 是常数,故 P E 仅是 的函数
计及励磁调节的情况下:
计及励磁调节的情况下:
2 E U x Ux q d q P s i n s i n 2 E q x 2 x x d d q
P P E E q q P E E q E q 0 0
x x x d d d E E U c o s q q x x d d
E E 1 q q K E E E q q q 4 E K 3 0 q 0
K ( 1 T pE ) eU G e q e
(二)列出系统的状态方程
• 为简化,忽略调节系统和励磁机中的暂 态过程,即忽略Te,则:
E K U q e e G
即发电机端电压的偏移量直接改变强制空载电 动势,而后者又将引发电机电动势的变化,将 发电机电动势变化方程改写成偏移量方程,即
xd K3 xd xd xd K4 U sin 0 xd
(3)
U E G q
x q U Ix U U s i n G d qq d x x q q x q
由发电机端电压相量图
U U I ( x x ) G q q d d d


d E 1 1 q ( KK K ) K K E 4 e 5 e 6 q d t T K d 0 3
d 0 dt d 1 PE dt TJ
P P E E q q K P E K E E q 1 2 q E q 0 0

励磁系统调试方案

励磁系统调试方案

鹤壁电厂二期扩建工程2×300M W机组发电机励磁系统调试方案河南电力建设调试所目次1 目的 (04)2 依据 (04)3 设备系统简介 (04)4 试验内容 (05)5 组织分工 (05)6 使用仪器设备 (05)7 试验应具备的条件 (05)8 试验步骤 (06)9 安全技术措施 (10)10调试记录 (10)11 附图(表) (10)1 目的为使发电机励磁系统安全可靠地投入运行,须对励磁系统的回路接线的正确性、自动励磁调节器的性能和品质以及励磁系统所有一、二次设备进行检查和试验,确保励磁调节器各项技术指标满足设计要求,特编制此调试方案。

2 依据2.1 《电力系统自动装置检验条例》2.2 《继电保护和安全自动装置技术规程》2.3 《大、中型同步发电机励磁系统技术要求》2.4 《大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件》2.5 《火电工程调整试运质量检验及评定标准》2.6 设计图纸2.7 制造厂技术文件3 设备系统简介河南鹤壁电厂二期扩建工程同步发电机的励磁系统设计为发电机机端供电的自并励静态励磁系统,采用瑞士ABB公司生产的UNITROL5000励磁系统设备。

整个系统可分为四个主要部分:励磁变压器、两套相互独立的励磁调节器、可控硅整流桥单元、起励单元和灭磁单元。

在该套静态励磁系统中,励磁电源取自发电机端。

同步发电机的磁场电流经由励磁变压器、可控硅整流桥和磁场断路器供给。

励磁变压器将发电机端电压降低到可控硅整流桥所需的输入电压,为发电机端电压和磁场绕组提供电气隔离以及为可控硅整流桥提供整流阻抗,可控硅整流桥将交流电流转换成受控的直流电流提供给发电机转子绕组。

励磁系统可工作于AVR方式,自动调节发电机的端电压,最大限度维持发电机端电压恒定;或工作于叠加调节方式,包括恒功率因数调节、恒无功调节;也可工作于手动方式,自动维持发电机励磁电流恒定。

自动方式与手动方式相互备用,备用调节方式总是自动跟随运行调节方式,在两种运行方式间可方便进行切换。

励磁系统调试方案

励磁系统调试方案

发电机励磁系统调试方案河南电力建设调试所鹤壁电厂二期扩建工程2×300M W 机组调试作业指导书HTF-DQ306目次1 目的 (04)2 依据 (04)3 设备系统简介 (04)4 试验内容 (05)5 组织分工 (05)6 使用仪器设备 (05)7 试验应具备的条件 (05)8 试验步骤 (06)9 安全技术措施 (10)10调试记录 (10)11 附图(表) (10)1 目的为使发电机励磁系统安全可靠地投入运行,须对励磁系统的回路接线的正确性、自动励磁调节器的性能和品质以及励磁系统所有一、二次设备进行检查和试验,确保励磁调节器各项技术指标满足设计要求,特编制此调试方案。

2 依据2.1 《电力系统自动装置检验条例》2.2 《继电保护和安全自动装置技术规程》2.3 《大、中型同步发电机励磁系统技术要求》2.4 《大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件》2.5 《火电工程调整试运质量检验及评定标准》2.6 设计图纸2.7 制造厂技术文件3 设备系统简介河南鹤壁电厂二期扩建工程同步发电机的励磁系统设计为发电机机端供电的自并励静态励磁系统,采用瑞士ABB公司生产的UNITROL5000励磁系统设备。

整个系统可分为四个主要部分:励磁变压器、两套相互独立的励磁调节器、可控硅整流桥单元、起励单元和灭磁单元。

在该套静态励磁系统中,励磁电源取自发电机端。

同步发电机的磁场电流经由励磁变压器、可控硅整流桥和磁场断路器供给。

励磁变压器将发电机端电压降低到可控硅整流桥所需的输入电压,为发电机端电压和磁场绕组提供电气隔离以及为可控硅整流桥提供整流阻抗,可控硅整流桥将交流电流转换成受控的直流电流提供给发电机转子绕组。

励磁系统可工作于AVR方式,自动调节发电机的端电压,最大限度维持发电机端电压恒定;或工作于叠加调节方式,包括恒功率因数调节、恒无功调节;也可工作于手动方式,自动维持发电机励磁电流恒定。

自动方式与手动方式相互备用,备用调节方式总是自动跟随运行调节方式,在两种运行方式间可方便进行切换。

电力系统自动化 第2章 励磁自动系统03.

电力系统自动化 第2章 励磁自动系统03.

励磁调节器的特性曲线在工作区的陡度 是调节器的主要指标之一
2018/10/9
4/22
励磁调节器的静态工作特性及调整
U AVR
U AVR K1 K2 K3 K4 U REF UG
U AVR
U SM
U de U de
UG
U SM
U REF
UG
2018/10/9
5/22
2 发电机励磁自动控制系统的静态工作特性
多台发电机并联运行时,改变任何一台机组的励磁电流不仅影 响本机组的无功电流,而且影响同一母线上并联机组的无功电流, 母线电压也发生变化,这些变化与机组的调差特性有关。 1、一台无差调节特性机组与有差调节特性机组并联运行 UG 无差调 一台无差调节特性的发 节特性 电机可以和多台正调差特 性的发电机并联运行 正调差 平移调差特性曲线,可 特性 以改变无功分配 平移调差特性曲线,可 以改变电压
UG
UG
其他机组投入
U M1 UM
UM
IQ
I Q1
I Q2
IQ
I Q1
2018/10/9
I Q2
其他机组退出
9/22
无功调节特性——如何实现平移
调节特性的平移可以通过调节UREF实现 UG a a b b
I EE ( I EF )
a
IQ
b
U G1
2018/10/9
U G2
IQ
10/22
3 并联发电机组的无功功率分配
2018/10/9 21/22
灭磁结束标志 定子电压<500V(不会有燃烧弧产生) 机端电压15-20kV的发电机,剩磁电压约 300V,故绕组产生电压<200V. (1%)

同步发电机自动励磁调节作用

同步发电机自动励磁调节作用

浅谈同步发电机自动励磁调节作用【摘要】当前,在电力系统中同步发电机励磁系统主要是通过励磁调节来充分发挥发电机的作以提高电力系统稳定性。

且随着电网的扩大,电网的稳定和安全运行的问题日益突出,因此,发电机励磁系统自动励磁调节作用在电力系统中的重要性也就愈来愈为人们所关注。

【关键词】自动励磁稳定调节作用前言励磁系统为同步发电机的重要组成部分,其直接影响发电机的运行特性,对电力系统的稳定安全的运行有者重要的影响。

近年来国内大型发电机组应用自并励磁系统的方式已经得到广泛普及,因采用自并励磁系统发电机组比采用无刷励磁系统发电机组造价低,性能价格比高。

一、自动励磁调节系统的构成励磁系统是供给同步发电机励磁电源的一套系统,它一般由两部分组成:一部分用于向发电机的磁场绕组提供直流电流,以建立直流磁场,通常称作功率单元;另一部分用于在正常运行或发生故障时调节励磁电流,以满足安全运行的需要,通常称作励磁调节器。

励磁控制器的硬件结构已经从传统的模拟式调节单元发展到了以微机计算机为核心的数字式,现阶段16位机已经成为自此控制器cpu的主流,它的输入信号来自电压互感器和电流互感器,通过软件调节输入量去控制功率单元,数字式自动励磁调节器借助其软件优势,在调节规律和辅助功能等方面可以有很大的灵活性,对应于软件的励磁控制方式也是从最初的比例控制发展到pid控制方式以及avr+pss控制方式,近年来线型最优控制和非线型励磁控制理论已经得到了充分的眼界并在我国看是应用。

二、同步发电机励磁发展历史和现状控制理论的发展是由单变量到多变量,由线性到非线性,最终向智能控制方向迈进,励磁控制规律也经历了与之完全相适应的发展过程。

励磁控制器的控制规律研究一直是控制领域和电力系统一个极为活跃的课题。

同步发电机的励磁控制技术总是随着控制理论的发展而发展的,控制理论的每一步发展都将引起同步发电机励磁控制技术的突破。

从20世纪40年代开始,励磁控制规律主要经历了以下几个发展阶段(1)古典励磁控制首先从单机系统的分析和研究开始,提出了按机端电压偏差调节的比例调节方式。

第4章:同步发电机的励磁自动控制系统

第4章:同步发电机的励磁自动控制系统
电机失去励磁,造成系统电压大幅下降。若系统 中其它发电机组能提供足够的无功功率来维持系 统电压水平,则失磁的发电机还可以在一定时间 内以异步方式维持运行。
(3)提高继电保护装置工作的正确性 励磁自动控制系统通过调节发电机的励磁
电流以提高系统电压,增大短路电流,使继电 保护装置可靠动作。
5.防止水轮发电机过电压
与原曲线相比,有三点不同: ○1 极限输送功率增加; ○2 系统的静态储备增加; ○3 稳定运行区域扩大,其扩大的部分为人工稳定运行区。
(2)励磁系统对暂态稳定的影响
提高励磁系统的强励能力,即提高电压强励倍数 和电压上升速度,被认为是提高电力系统暂态稳定性 最经济、最有效的手段之一。
P0
功角特性曲线I:对应于故障前双回线运行; 功角特性曲线Ⅱ:对应于一回线故障时的运行状况; 功角特性曲线Ⅲ:对应于故障切除后一回线运行。
第4章 同步发电机的励磁 自动控制系统
4.1 同步发电机励磁系统的任务
一. 电力系统无功功率控制的必要性
1.维持系统电压正常水平
P/Q
Q
P
系统无功功率平衡关系式:
Q Q Q n
m
l
i1
Gi
j 1
Lj
k 1
k
U
无功电源主要由两部分组成,一部分是发 电机,一部分是补偿设备。发电机供给的无 功功率起主要作用,补偿设备供给的无功功 率起次要作用。
故障期间和故障切除后,励磁系统施加的作用是 力图促使发电机的内电动势 Eq 上升而增加电磁功率 输出,使 Pm增加(即曲线幅值增加),功角特性曲线 Ⅱ和Ⅲ幅值增加,既减小了加速面积,又同时增加了 减速面积。
要求励磁系统首先必须具备快速响应的能力。 为此,一方面要求缩小励磁系统的时间常数,另一 方面应尽可能提高强行励磁的倍数。

电力系统自动化基础知识总结 (1)

电力系统自动化基础知识总结 (1)

绪论1、了解电力系统自动化的重要性。

①被控对象复杂而庞大。

②被控参数很多。

③干扰严重。

2、掌握电力系统自动化的基本内容。

在跨地区的电力系统形成后,必须建立一个机构对电力系统的运行进行统一管理和指挥,合理调度电力系统中各发电厂的出力并及时综合处理影响整个电力系统正常运行的事故和异常情况,这个机构称为电力系统调度中心。

①按运行管理的区域划分:☞电网调度自动化☞发电厂自动化(火电厂自动化、水电厂自动化)☞变电站自动化☞配电网自动化。

②从电力系统自动控制的角度划分:☞电力系统频率和有功功率控制☞电力系统电压和无功功率控制☞发电机同步并列的原理。

第1章发电机的自动并列1、掌握并列操作的概念及对并列操作的要求。

☞并列的概念:将一台发电机投入电力系统并列运行的操作,称并列操作。

发电机的并列操作又称为“并车”、“并网”、“同期”。

☞对并列操作的基本要求:①并列断路器合闸时,冲击电流应尽可能的小,其瞬时最大值不宜超过1~2倍的额定电流。

②发电机组并入电网后,应能迅速进入同步运行状态,进入同步运行的暂态过程要短,以减少对电力系统的扰动。

2、掌握并列操作的两种方式及各自的特点。

☞并列操作的两种方式:准同期并列(一般采用)、自同期并列(很少采用)。

☞准同期并列的概念:发电机在并列合闸前已励磁,当发电机频率、电压相角、电压大小分别和并列点处系统侧的频率、电压相角、电压大小接近相等时,将发电机断路器合闸,完成并列操作,这种方式称为准同期。

☞自同期并列概念:将一台未加励磁的发电机组升速到接近于电网频率,在滑差角频率不超过允许值,机组的加速度小于某一给定值的条件下,先合并列断路器QF,接着合励磁开关,给转子加励磁电流,在发电机电势逐步增长的过程中,由电力系统将并列机组拉入同步运行。

优点:操作简单,并列迅速,易于实现自动化。

缺点:冲击电流大,对电力系统扰动大,不仅会引起电力系统频率振荡,而且会在自同期并列的机组附近造成电压瞬时下降。

发电机励磁系统对电力系统稳定的影响

发电机励磁系统对电力系统稳定的影响

发电机励磁系统对电力系统稳定的影响摘要:本文主要阐述发电机励磁系统,在确保电力系统安全稳定运行所起的作用。

分析了发电机励磁系统对静态稳定、暂态、动态稳的影响,以及增强系统阻尼的措施。

关键词:发电机励磁系统稳定一、发电机励磁系统的主要作用:励磁系统的主要任务是向发电机的励磁绕组提供一个可调的直流电流,以满足发电机正常运行的需要。

对同步发电机的励磁进行控制,是对发电机运行进行控制的主要手段之一。

励磁系统的主要作用是:1、维持发电机的端电压维持发电机的端电压等于给定值是电力系统调压的主要手段之一,在负荷变化的情况下,要保证发电机端电压为给定值则必须调节励磁。

由发电机的简化相量图(图1-1所示)可得:Eq =Uf+jIfXd(1-1)式中:Eq ——发电机的空载电势;Uf——发电机的端电压;If——发电机的负荷电流比例。

图1-1 发电机的简化相量图式(1-1)说明,在发电机空载电势Eq恒定的情况下,发电机端电压Uf 会随负荷电流If的加大而降低,为保证发电机端电压Uf 恒定,必须随发电机负荷电流If的增加(或减小),增加(或减小)发电机的空载电势Eq ,而Eq是发电机励磁电流If q的函数(若不考虑饱和,Eq 和If q成正比),故在发电机运行中,随着发电机负荷电流的变化,必须调节励磁电流来使发电机端电压恒定。

为了表示励磁系统维持发电机端电压恒定的能力,采用了调压精度的概念。

所谓调压精度是指在自动励磁调节器投入运行,调差单元退出,电压给定值不行进人工调整的情况下,发电机负载人零变化到视在功率额定值以及环境温度、频率、电源电压波动等在规定的范围内变化时,所引起的发电机端电压的最大变化,常用发电机额定电压的百分数表示。

一般来说,发电机在运行中引起端电压变化的主要因素是负荷电流的变化,通常用发电机调压静差率δJ来表示这种变化。

调压静压率是指自动励磁调节器的调差单元退出,电压给定值不变,负载从额定视在功率减小到零时发电机端电压的变化率,它可由下式计算:δJ (%)=[(Uf0-Uf)/Uf e]×100% (1-2)式中:Uf0——发电机空载电压;Uf——发电机额定负荷时的电压;Uf e——发电机的额定电压。

电力系统自动装置复习思考题参考答案第47章

电力系统自动装置复习思考题参考答案第47章

电力系统自动装置复习思考题参考答案〔第4—7章〕第四章复习思考题1.何谓励磁系统?答:供应同步发电机励磁电流的电源及其附属设备统称为励磁系统。

它一般由励磁功率单元和励磁调节器两个主要局部组成。

2.同步发电机自动调节励磁系统的主要任务是什么?答:〔1〕系统正常运行条件下,维持发电机端或系统某点电压在给定水平;〔2〕实现并联运行发电机组无功功率的合理分配;〔3〕提高同步发电机并联运行的稳定性;〔4〕改善电力系统的运行条件;〔5〕对水轮发电机组在必要时强行减磁。

3.对同步发电机的自动调节励磁系统的根本要求是什么?答:励磁系统应具有足够的调节容量、励磁顶值电压、电压上升速度、强励持续时间、电压调节精度及电压调节范围,应在工作范围内无失灵区,应有快速动作的灭磁性能。

4.何谓励磁电压响应比?何谓强励倍数?答:通常将励磁电压在最初0.5s内上升的平均速度定义为励磁电压响应比,用以反映励磁机磁场建立速度的快慢。

强励倍数是在强励期间励磁功率单元可能提供的最高输出电压及发电机额定励磁电压之比。

5.同步发电机励磁系统类型有哪些?其励磁方式有哪两种?答:同步发电机励磁系统类型有:直流励磁机系统、交流励磁机系统和发电机自并励系统。

励磁方式分为自励方式和他励方式两种。

6.画出三相全控桥式整流电路,哪些晶闸管为共阳极组,哪些为共阴极组答:VTHl、VTH3、VTH5为共阴组,VTH2、VTH4、VTH6为共阳组。

〔第6题〕7.三相全控桥式整流电路在什么条件下处于整流工作状态和逆变工作状态?整流和逆变工作状态有何作用?整流和逆变工作状态有何作用?答:三相全控桥式整流电路的控制角α在0°<α<90°时,三相全控桥工作在整流状态;当90°<α<180°时,三相全控桥工作在逆变状态。

整流状态主要用于对发电机的励磁;逆变状态主要用于对发电机的灭磁。

8. 简述自动励磁调节器的工作原理。

答:自动励磁调节器的工作原理如下:根据发电机电压G U 变化,把测得的发电机端电压经调差、测量比拟环节及基准电压进展比拟,得到正比于发电机电压变化量的de U ,经综合放大环节得到SM U ,SM U 作用于移相触发环节,控制晶闸管控制极上触发脉冲α的变化,从而调节可控输出的励磁电流,使发电机端电压保持正常值。

电力系统分析考试重点总结全

电力系统分析考试重点总结全

1. 同步发电机并列的理想条件表达式为:f G=f S、U G=U S、δe=0。

实际要求:冲击电流较小、不危及电气设备、发电机组能迅速拉入同步运行、对待并发电机和电网运行的影响较小。

2. 同步发电机并网方式有两种:将未加励磁电流的发电机升速至接近于电网频率,在滑差角频率不超过允许值时进行并网操作属于自同期并列;将发电机组加上励磁电流,在并列条件符合时进行并网操作属于准同期并列。

3. 采用串联补偿电容器可以补偿输电线路末端电压,设电容器额定电压为 U NC=0.6kV ,容量为Q NC=20kVar 的单相油浸纸制电容器,线路通过的最大电流为I M=120A,线路需补偿的容抗为 X C=8.2Ω,则需要并联电容器组数为m=4,串联电容器组数为n=2。

4. 常用的无功电源包括同步发电机、同步调相机、并联电容器、静止无功补偿器。

6 同步发电机常见的励磁系统有直流励磁机、交流励磁机、静止励磁系统,现代大型机组采用的是静止励磁系统。

7 励磁系统向同步发电机提供励磁电流形式是直流。

8 电力系统的稳定性问题分为两类,即静态稳定、暂态稳定。

9 电力系统负荷增加时,按等微增率原则分配负荷是最经济的。

10. 同步发电机励磁系统由励磁调节器和励磁功率单元两部分组成。

11. AGC 属于频率的二次调整, EDC 属于频率的三次调整。

12. 发电机自并励系统无旋转元件,也称静止励磁系统。

13. 采用同步时间法(积差调频法)的优点是能够实现负荷在调频机组间按一定比例分配,且可以实现无差调频,其缺点是动态特性不够理想、各调频机组调频不同步,不利于利用调频容量。

14. 频率调整通过有功功率控制来实现,属于集中控制;电压调整通过无功功率控制来实现,属于分散控制。

15. 当同步发电机进相运行时,其有功功率和无功功率的特点是向系统输出有功功率、同时吸收无功功率。

16 自动励磁调节器的强励倍数一般取1.6~2.0。

重合器与普通断路器的区别是普通断路器只能开断电路,重合器还具有多次重合功能。

《《电力系统自动装置》总结》

《《电力系统自动装置》总结》

《《电力系统自动装置》总结》1.备有电源自动投入装置(aat):当工作电源或工作设备因故障被断开以后,能自动而迅速地将备用电源或备用设备投人工作,使用户不停电的一种自动装置。

作用:①提高供电的可靠性,节省建设投资②简化继电保护③限制短路电流、提高母线残余电压。

2.明备用:在正常情况下有明显断开的备用电源或备用设备,装设有专用的备用电源或备用设备。

暗备用:在正常情况下没有明显断开的备用电源或备用设备,而分段母线间利用分段断路器取得相互备用。

3.对aat装置的基本要求:①保证在工作电源确实断开后aat装置才动作。

(原因:防止将备用电源或备用设备投入到故障元件上,造成aat装置动作失败,甚至扩大事故,加重设备损坏程度)②无论因何种原因工作母线上的电压消失时,aat装置均应动作。

(解决措施:aat装置在工作母线上应设有独立的低电压启动部分,并设有备用电源电压监视继电器。

)③aat装置应保证只动作一次。

原因:多次投入对系统造成不必要的再次冲击。

④aat装置的动作时间,应使用户的停电时间尽可能短为宜。

原因:当工作母线上装有高压大容量电动机时,工作母线停电后因电动机反送电,使工作母线残压较高,投入备用电源时,如果备用电源电压和电动机残压之间的相角差又较大,将会产生很大的冲击电流而造成电动机的损坏。

⑤低压启动部分电压互感器二次侧熔断器熔断时,aat装置不应动作。

防止其误动作措施是:低电压启动部分采用两个低电压继电器,其触点串联。

⑥应校验aat装置动作时备用电源的过负荷情况及电动机自启动情况。

4.备用变压器自动投入装置原理图5.aat装置的构成及作用:低电压启动部分(工作电源失去电压时,断开断路器);自动合闸部分(断路器断开后,又能自动合闸)。

第二章1.自动重合闸装置(arc):定义:将非正常操作而跳开的断路器重新自动投入的一种自动装置。

作用:①提高供电的可靠性,减少因瞬时性故障停电造成的损失,对单侧电源的单回线的作用尤为显著。

关于励磁调节的作用及应用调试探究

关于励磁调节的作用及应用调试探究

关于励磁调节的作用及应用调试探究发表时间:2017-05-27T10:40:08.800Z 来源:《电力设备》2017年第5期作者:王博[导读] 摘要:励磁调节对于电力系统的静态稳定性和动态稳定性起着至关重要的作用。

(新疆华电发电有限公司红雁池电厂新疆 830047)摘要:励磁调节对于电力系统的静态稳定性和动态稳定性起着至关重要的作用。

它是同步发电机和同步调相机的励磁进行自动调节,电力系统维持母线电压及稳定分配机组间无功功率和提高输电线路传输能力的重要措施。

随着电网规模的不断扩大,电力系统稳定的问题越来越突出,对电力系统稳定分析计算的要求也越来越高。

进行励磁系统模型和参数测试,得到符合实际的模型和参数,对于提高电网的安全稳定运行具有重要意义。

本文对励磁调节的原理作用及我厂励磁调节器的静态定标试验、动态空载与阶跃试验的方法进行简要阐述。

关键词:励磁调节;定标试验;空载;阶跃试验前言新疆红雁池电厂4号机组采用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。

电流环取转子电流信号进行闭环,电压环取发电机端电压信号进行闭环。

为保证调节的快速性,系统连续采样,在一个周期内完成各种运算。

电压环由机端电压与给定值的差值进行、或运算。

电流环由转子电流与给定的差值进行、运算。

在正常调节的同时进行各种限制、保护的判断并完成各种功能。

1.励磁系统的概述1.1励磁系统的定义励磁系统是同步发电机中的重要元件,它不仅能为同步发电机提供电机磁场电流也能供给同步发电机励磁电源。

它既包括调节与控制元件,又包括磁场放电装置、保护装置等。

通常来说,功率输出及其相关的控制元件组成了电力工程中所使用的励磁系统。

使人们在运行电力系统时能够更好地保护并控制发电设施,使之不受外界因素的干扰,从而避免出现使用故障问题。

励磁系统目前在电力工程建设中处于重要的位置,并且已在实际工作中得到广泛应用,可以提高电力系统的动、静态稳定性。

同步发电机励磁自动调节

同步发电机励磁自动调节

第四章:同步发电机励磁自动调节较、综合放大单元因发生故障,而退出工作,所以属于一种非正常工作方式。

当稳压电源出故障时,工作在“手控闭环”运行方式;当稳压电源无故障时,工作在“手控开环”运行方式。

感应调压器—交流主励磁机—发电机的运行方式,由于需要由运行人员手动调节感应调压器,改变发电机的励磁,所以是一种“手动”运行方式。

此时,发电机励磁系统无自动调节的功能。

所以,只有在励磁系统进行切换或副励磁机、自动调节器故障以及进行发电机升压试验时才使用。

备用励磁机—发电机的运行方式是在发电机的主副励磁机、励磁调节器以及励磁整流柜因故都退出运行,由备用励磁机直接供给发电机励磁的一种运行方式,此时,备用励磁机的调节由运行人员手动进行。

第九节微机型励磁调节器本节的内容包括微机型励磁调节器的构成和主要性能特点。

本节的学习路线:借助本章第四节学过的模拟型半导体励磁调节器的构成和工作原理,计算机控制系统的构成,理解微机型励磁调节器的硬件电路和软件框图及性能特点。

学习微机型励磁调节器硬件电路构成时,根据计算机控制系统主要是由模拟量输入回路、开关量输入/输出回路、主机、人机接口四部分构成,可知微机型励磁调节器的硬件电路也应该包括这四部分,但考虑到对于执行原件是大功率的晶闸管整流电路,微机型励磁调节器的输出应该是触发脉冲,所以微机型励磁调节器的硬件还包括脉冲输出通道,图4-37示出了微机型励磁调节器框图。

学习微机型励磁调节器硬件电路各部分作用时,结合励磁调节器的作用和调节过程去考虑,如:模拟量输入通道需要输入的模拟量有:发电机的端电压、负荷电流和励磁电流;开关量输入/输出通道需要输入的开关量有:发电机的主开关(保证发电机只有与系统并联运行时,励磁调节器才能实现强励作用)、灭磁开关(确保发电机故障时实现自动灭磁),需要输出的开关量主要有:灯光、音响等信号。

根据励磁调节器的工作原理和计算机控制系统的特点,容易理解微机型励磁调节器的软件框图主要由两大部分组成,即主程序和中断服务程序,如图4-38所示。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

励磁系统调节特性
6
么么么么方面
Sds绝对是假的
(2)当发电机带纯有功负荷(cosΦ=1、Φ=0)时
按式(5-16)作出的相量图如图5.32(b)所示。 由图5.32(b)可以看出,在cosΦ=1时,励磁
调节器中增加调差单元之后,输入励磁调 节器测量比较单元的电压 、 和 基本上 不随发电机输出电流的增加而U a变化Ub。 U c 按照励磁系统的工作特性,发电机的励磁 电流及端电压将不随发电机有功电流的变 化而变化。
发电机端电压调差率由下式计算:
δ% UG0 U 100% UG0——发电机空载额定工况下的端电压;
UG0
U——发电机无功电流等于额定值时的端电压。
国家规定:励磁系统应保证同步发电机端电压调差率为±10%(对
于半导体励磁调节器)或± 5%(对于电磁型励磁调节器)
2
(1)设置调差单元的必要性 实际上,由于自动励磁调节系统的总的放大倍数足够大,因
在ZTL型励磁调节器中是通过调整测量比较 单元中电位器W的触头位置,改变阻值RW, 就可平移测量比较单元特性曲线的位置, 如图5.29(a)所示将测量比较单元的特性曲 线由A移到A´的位置。
11
12
当手动调节电位器W的阻值RW,使励磁系统工作特性曲线由E 移到E´时,同样可以得出发电机电压特性将由曲线1向上平移 到曲线2的位置。
率的突变,从而避免对电网的冲击.
10
同理,发电机投入运行时,只要使其调节特性曲线处于3的位置, 发电机并网时无功电流为零,并网对电网没有冲击. 待机组并入电网后再将调节特性曲线向上移动,使无功电流增加到 电网运行的要求值。
平移发电机的电压调节特性是由运行人员 手动或通过自动装置调节励磁调节器的电 压给定值实现的。
5.4 同步发电机励磁调节器静态特性的调整
一、同步发电机电压调节特性的调整 1、同步发电机电压调节特性的概念 是指在没有人工参与调节的情况下,发电机端电压UG与发电机电
流的无功分量Iq之间的静态特性,亦称发电机外特性或电压调差 特性。 2、对同步发电机电压调节特性进行调整的目标 主要是为了满足运行方面的要求。这些要求是: ① 保证并列运行发电机组间无功功率的合理分配(通过调整各发 电机的调差系数,使其相等即可实现); ② 保证发电机能平稳地投入和退出运行,而不发生冲击现象(通 过上下平移发电机调节特性曲线即可实现)。 3、同步发电机电压调节特性的类型
而发电机带有自动励磁调节器时的调差系数都小于1%,近似 无差调节。 这种特性既不能使发电机并联稳定运行,也不利于发电机组 在并列运行时无功负荷的合理分配,因此发电机的调差系数 要根据运行的需要,人为的加以调整,使调差系数在±3%~ ±5%范围内。 在实际运行中,发电机一般采用正调差系数,因为其具有系 统电压下降而发电机的无功电流增加的特性,这对于维持系 统稳定运行是十分必要的。 为了使发电机稳定运行且合理分配并联运行机组间的无功负 荷,在励磁调节器中必须设有调差单元。
按式(5-16)作出的相量图如图5.31(a)所示。
由图5.31(a)可以看出, 在cosΦ =0时,励磁调节器中增加调差
单元之后,输入励磁调节器测量比较 单元的电压 、U a、 U会b 随U发c 电机输出电 流的增加而增加。
按照励磁系统的工作特性,当 U a、U b和 U c 增加时励磁系统会自动减少发电机的 励磁电流,使发电机的端电压下降, 于是就形成了向下倾斜的发电机调节 特性。
图5.32调差单元接线会使发电机端电压随发电机输出电流的 增加而下降。
改变Ra和Rc的大小就可调整调差率δ的大小。
发电机电压调差特性通常由试验法求取。
9
二、发电机调节特性的平移
发电机投入或退出电网运行时,要求能平稳地转移负荷,不要引 起对电网的冲击。
(发电机并入电网运行后需要增加无功功率,退出电网运行前需 要减少无功功率;并网运行时也要根据需要随时调节无功功率,)
按引用发电机电流的相数,调差单元的接线可分为单相、两相和三相三种方 式。现以图5-31的两相式调差单元为例,对调差单元的工作原理作简要说明。
根据图5.31可以写
式(5-16)
Uc
Uc
Ia
Rc
5
(1)当发电机带纯无功负荷(cosΦ=0、Φ=90°)时,
同理,反方向调节W的阻值RW时,会使发电机电压调节特性 曲线1向下平移。
13
解决上述问题是通过平移发电机电压调节特性实现的。 当一台带有自动励磁调节器的发电机接入无限大容量电网运行时
由图可见,若电网的无功电流从Iq1减小到 Iq2时,只需将发电机的调节特性曲线从1平 移到2的位置即可。
如果将调节特性继续下移到3的位置,则发 电机输出的无功电流将减小到0。
这样在机组退出运行时,就不会发生无功功
(3)结论: 综上分析可知,励磁调节器的调差单元只反映发电机无功功率 的变化而基本不反映有功功率的变化。
8
(3)当发电机负荷功率因数为0<cosΦ<1时
以上介绍了两种极端的情况,发电机实际负荷的功率因数一 般为0<cosΦ<1 ,发电机的输出电流可以分解为有功分量和 无功分量,发电机输出电流在调差单元中的作用可看成图 5.32(a)和图5.32(b)的叠加。
1
图5.30所示是同步发电机电压调节特性的三种类型
其中δ称发电机端电压调差率或调差系 数。
δ>0称为正调差,调节特性曲线向下倾 斜,表示发电机端电压随无功电流的 增加而下降;
δ<0称为负调差,调节特性曲线向上翘 起,表示发电机端电压随无功电流的 增加而上升;
δ=0称为无差特性,表示发电机端电压 不随无功电流变化。
3
(2)负调差系数 至于负调差系数,一般只能在发电机—变压器组接线时采用,这 时虽然发电机外特性具有负调差系数,但考虑变压器阻抗压降后, 在变压器高压侧母线上看,仍具有正调差系数。 因此负调差系数主要是用来补偿变压器阻抗上的压降,使发电 机—变压器组的外特性下倾不致太大。
G
4
4、调差单元的工作原理
相关文档
最新文档