无励磁机发电机自并励系统

无励磁机发电机自并励系统

励磁机本身就是可靠性不高元件，可以说它是励磁系统薄弱环节之一，因励磁机故障而迫使发电机退出运行事故并非鲜见，故相应出现了不用励磁机励磁方案。如下图所示：发电机励磁电源直接由发电机端电压获，控制整流后，送至发电机转子回路，作为发电机励磁电流，以维持发电机端电压恒定励磁方式，是无励磁机发电机自励系统。最简单发电机自励系统是直接使用发电机端电压作励磁电流电源，由自动励磁调节器控制励磁电流大小，称为自并励可控硅励磁系统，简称自并励系统。自并励系统中，转子本体极其滑环这些属于发电机部件外，没有因供应励磁电流而采用机械转动或机械接触类元件，又称为全静止式励磁系统。下图为无励磁机发电机自并励系统框图，其中发电机转子励磁电流电源由接于发电机机端整流变压器ZB提供，经可控硅整流向发电机转子提供励磁电流，可控硅元件SCR由自动励磁调节器控制。系统起励时需要令加一个起励电源。

无励磁机发电机自并励系统优点是：不需要同轴励磁机，系统简单，运行可靠性高；缩短了机组长度，减少了基建投资及有利于主机检修维护；由可控硅元件直接控制转子电压，可以获较快励磁电压响应速度；由发电机机端获取励磁能量，与同轴励磁机励磁系统相比，发电机组甩负荷时，机组过电压也低一些。其缺点是：发电机出口近端短路而故障

切除时间较长时，缺乏足够强行励磁能力，对电力系统稳定影响其它励磁方式有利。以上特点，使无励磁机发电机自并励系统国内外电力系统大型发电机组励磁系统中受到相当重视。发电机与系统间由升压变压器单元接线和抽水蓄能机组等励磁系统中到实际应用。

微机励磁调节器应用，氧化锌非线性灭磁电阻研制成功及大功率晶闸管及晶体管广泛应用，提高了发电机励磁系统可靠性，较大改善了励磁系统静态和动态品质，大大提高了系统技术性能指标。

诸多励磁系统中，直接励磁机维护困难，调节器响应时间长达1～5s，动态性能差，当空载起励时，电压超调量大，频率特性差；他励可控硅励磁系统需装设交流励磁机，并要求厂房高度高，当其用于慢速水轮机时，交流励磁机体质量大、尺寸大、维修工作量大。20世纪70～80年代，发电厂开始用自复励及自并励可控硅励磁系统，它们均属于快速励磁系统，动态性能优良，尤其是带有微型计算机励磁调节器自并激静止励磁系统发电厂中以广泛应用。自并激励磁系统接线简单、设备少、造价低、占面积小、无转动部件并维护简单，是快速响应系统。尤其是水电站往往远离负荷中心区，为提高输电稳定性，对励磁系统要求能快速响应，而自并激励磁系统恰好能满足这个要求。