发电机励磁系统原理
发电机励磁系统原理
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发电机励磁系统原理发电机励磁系统是指为了使发电机在运行中能够产生稳定的电压和电流,采取的一系列控制和调整励磁电流的措施。
励磁系统的原理是通过调节励磁电流来改变磁场强度,进而控制发电机的输出电压和频率。
一、电磁感应原理根据法拉第电磁感应定律,当导体在磁场中运动或磁场变化时,会在导体中产生感应电动势。
由此,发电机中的转子在转动时,通过导线产生的感应电动势可以用来驱动电流,从而实现电能的转换。
二、励磁机构发电机励磁系统的核心是励磁机构,它由励磁电源和励磁回路组成。
励磁电源提供直流电源,用于激励发电机的磁场。
而励磁回路则通过一组电阻、电感和励磁开关等元件,将励磁电流导入到发电机的励磁线圈中。
三、调整励磁电流励磁电流的大小决定了发电机的磁场强度,从而影响了输出电压和频率。
一般情况下,发电机励磁系统会根据负荷的需求,通过调节励磁电流的大小来实现稳定的电压输出。
4、励磁系统的调整机制发电机励磁系统通常采用自动调压和手动调压两种方式来保持输出电压的稳定。
在自动调压模式下,根据电压传感器的反馈信号,控制励磁电流的大小。
一旦输出电压下降,励磁系统会自动增加励磁电流,以提高输出电压。
手动调压模式下,操作人员可以根据需要手动调整励磁电流,以实现电压的稳定输出。
五、励磁系统的稳定性好的励磁系统应具有良好的稳定性,能够在负荷变化时迅速调整励磁电流,并且使输出电压变化最小。
稳定性的提高可以通过增加励磁回路中的电感和电容元件,以及制定合理的励磁调节策略来实现。
六、励磁系统的应用发电机励磁系统广泛应用于各种发电场景中,包括电力站、风力发电、水力发电、汽车发电机等。
它不仅能够保证电力供应的稳定性和可靠性,还能够提高发电效率和节能减排。
总结:发电机励磁系统是使发电机能够稳定输出电压和频率的重要控制系统。
通过调节励磁电流来改变发电机的磁场强度,励磁系统能够实现电能的转换和稳定输出。
良好的励磁系统应具有稳定性和高效性,能够适应负荷变化并实现可靠的电力供应。
发电机励磁原理
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发电机励磁原理
发电机的励磁原理是指通过一定的方式,使发电机的磁场产生和维持,从而实现电能的转换和输出。
发电机的励磁原理可分为直流励磁和交流励磁两种方式。
直流励磁是指通过直流电源来产生磁场的一种方式。
常见的直流励磁方式有电枢串联励磁、电枢并联励磁和电磁励磁等。
在电枢串联励磁方式中,直流电源与电枢组成一个串联回路,通过控制电源的电压和电流大小,可以调节电枢的磁场强度。
当电源通电时,形成的磁场使得电枢产生感应电动势,进而激发电流。
这个电流通过励磁线圈和励磁绕组,形成一定的磁场,从而激励发电机发电。
电枢并联励磁方式中,直流电源与电枢并联连接,当电源通电时,直接通过电枢形成的并联回路,使其激励电流增大,从而生成较强的磁场。
电磁励磁方式则是利用电磁铁产生一个强大的磁场,这种方式通常适用于大型发电机。
在电磁励磁方式中,电枢上有多个励磁绕组,这些绕组通过直流电源与电枢连接,当电源通电时,通过绕组产生的磁场激励电机发电。
交流励磁是指通过交流电源来产生磁场的一种方式。
交流励磁方式可以通过发电机自身的感应电动势来实现,也可以通过外部电源来提供交流电流来实现。
发电机的交流励磁方式中,电枢产生的感应电动势可以通过自激励或外激励来实现励磁。
自激励是指发电机自身的电压波动所产生的磁场变化,使得电机能够持续发电。
外激励是指通过外部交流电源来提供电流,形成磁场,从而激励发电机发电。
总之,发电机的励磁原理是通过给发电机提供一定的电流或电压,形成磁场,从而激发电机产生电流,实现电能的转换和输出。
发电机励磁系统原理
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维持发电机端电压恒定
01
通过自动调节励磁电流,使发电机在负载变化时保持端电压稳
定。
实现并列运行发电机间的无功功率分配
02
根据各发电机的无功功率需求,合理分配励磁电流,实现无功
功率的均衡分配。
提高电力系统的稳定性
03
通过快速、准确的励磁调节,提高电力系统的静态稳定性和暂
态稳定性。
控制策略选择与优化方法
维护保养
为每台发电机励磁系统建立档案 ,记录其运行和维护情况,为故 障分析和预防性维护提供依据。
05
励磁系统性能评估与测试 方法
性能评估指标体系构建
稳定性指标
衡量励磁系统在扰动下的稳定性,包括静态稳定 性和动态稳定性。
响应性指标
评价励磁系统对发电机运行状态变化的响应速度 和准确性。
经济性指标
考虑励磁系统运行过程中的能耗、维护成本等经 济因素。
面临的挑战和解决方案探讨
挑战
数字化励磁技术的发展面临着电磁干扰、硬件可靠性、软件安全性等方面的挑战。
解决方案
通过优化电磁兼容设计、提高硬件制造工艺、加强软件安全防护等措施,解决数字化励磁技术发展中的难题。
未来发展趋势预测
高效化
随着电力电子技术的发展,未来励磁系统将更加高效,能 够降低能耗,提高发电效率。
过励限制
通过调整励磁电流的大小,限制发电机的过励程度,防止因过励而损坏发电机 。具体实现方式包括设置过励保护定值、采用自动励磁调节器等。
欠励限制
当发电机励磁电流不足时,采取相应措施增加励磁电流,以保证发电机的正常 运行。具体实现方式包括设置欠励保护定值、采用备用励磁系统等。
故障诊断技术原理及应用案例
组成部分
图解发电机励磁原理共4文档
![图解发电机励磁原理共4文档](https://img.taocdn.com/s3/m/2524ba692e60ddccda38376baf1ffc4ffe47e291.png)
可根据发电机负载的变化自动调节励磁电流,保持发电机输出电 压的稳定。
直流发电机励磁特点分析
励磁方式多样
直流发电机可采用他励、并励、 串励和复励等多种励磁方式,可
根据实际需求选择。
磁场可控性强
通过调节励磁电流的大小和方向, 可以灵活控制发电机的磁场强度 和方向。
输出特性稳定
在负载变化时,通过自动调节励 磁电流可以保持发电机输出电压 和电流的稳定。
作用
励磁系统的主要作用是维持发电机端电压在给定水平,同时控制并列运行各发 电机间无功功率的合理分配,以满足电力系统正常运行和发电机安全运行的要 求。
励磁系统组成部分
励磁功率单元
向同步发电机转子提供直流励磁电流,主要包括交流励磁机、整流器 等部分。
励磁调节器
根据发电机端电压、无功功率等信号,自动调节励磁功率单元输出的 励磁电流,以维持发电机端电压稳定并控制无功功率分配。
经验总结
总结故障排除过程中的经验教训,完 善维护流程,提高设备维护水平。
THANKS
感谢您的观看
对比法
将故障设备与正常设备进行对比, 分析差异,找出故障原因。
03
02
测量法
使用万用表、示波器等工具测量电 路参数,判断故障点。
替换法
用正常元件替换疑似故障元件,观 察设备是否恢复正常。
04
预防性维护策略制定
定期检查
制定详细的检查计划,对发电机励磁系统进行定期检查。
清洁保养
保持设备清洁,定期清理灰尘和杂物,确保散热良好。
紧固接线
检查所有接线端子是否松动,及时紧固。
预防性试验
定期进行预防性试验,检测设备的绝缘性能、电气性能等。
故障排除后性能恢复验证
三相交流发电机励磁原理
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三相交流发电机励磁原理三相交流发电机的励磁原理基于电磁感应,通过机械能转换为电能。
以下是详细的励磁过程:1. 组成结构:三相交流发电机主要由定子(电枢)和转子(磁极)两部分组成。
定子固定不动,其内圆周表面有槽,用于放置三相电枢绕组。
转子上绕有励磁绕组,并通过直流电源进行励磁。
2. 励磁系统:励磁系统通常包含一个直流电源,如蓄电池,以及相关的控制设备,如电刷和滑环。
在启动时,励磁系统提供初始的直流电流,使转子产生磁场。
这个磁场随着转子的旋转而在定子的绕组中感应出交流电动势。
3. 工作原理:当原动机(如蒸汽轮机、水轮机等)带动发电机的转子旋转时,转子上的励磁绕组产生的磁场也随之旋转。
这个旋转的磁场穿过定子的绕组,根据电磁感应原理,在定子绕组中感应出交流电动势。
由于定子绕组布置成相隔120度,因此每个绕组会依次切割磁力线,产生频率相同、幅值相等的正弦波形的交流电动势。
4. 自励与他励:励磁系统可以分为自励和他励两种类型。
自励系统中,发电机自身输出的一部分电能被用来为励磁绕组供电。
他励系统则使用外部的直流电源为励磁绕组供电。
5. 起励过程:在启动发电机时,需要先给转子的励磁绕组通入直流电,建立起初始磁场。
这个初始磁场可以由励磁系统自带的直流电源(如蓄电池)提供。
6. 电压建立:随着转子的旋转,定子绕组中感应出的电动势逐渐增大,最终达到稳定输出电压。
这时,发电机就可以向外部电网或负载提供电能了。
7. 调节功能:在一些高级的励磁系统中,还可以通过调节励磁电流的大小来控制发电机输出电压的高低,从而实现对电网电压的自动调节。
三相交流发电机的励磁原理是通过励磁系统提供的直流电流产生磁场,再通过原动机的机械能驱动转子旋转,使得定子绕组中感应出交流电动势,最终生成并输出三相交流电能。
发电机励磁系统工作原理
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发电机励磁系统工作原理
发电机励磁系统的工作原理如下:
1. 励磁电源:发电机励磁系统通常由励磁电源提供直流电能。
励磁电源可以是直流电源、电池或者其他的电源装置。
2. 励磁线圈:发电机中有一个称为励磁线圈的线圈,它通常由铜导线绕成,固定在发电机的定子上。
励磁线圈连接到励磁电源。
3. 励磁电流:当励磁电源接通时,电流将开始流经励磁线圈。
这会在发电机中产生一个磁场。
4. 磁场:励磁线圈产生的磁场通过铁芯传导到转子和定子之间的空间。
转子是发电机中旋转的部分,定子是固定的部分。
5. 感应电压:当发电机的转子旋转时,磁场也随之旋转。
由于电磁感应的原理,转子中的导线将产生感应电压。
这个感应电压会驱动绕在定子上的线圈产生电流。
6. 电流输出:通过定子上的线圈产生的电流输出到外部负载上,为外部负载提供电能供应。
总结起来,发电机励磁系统的工作原理就是通过励磁电源提供直流电能,产生磁场,使得转子中的线圈通过电磁感应产生电流,从而输出电能供应外部负载。
发电机自并励励磁工作原理
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发电机自并励励磁工作原理发电机是一种将机械能转化为电能的设备。
它通过励磁产生磁场,然后利用磁场与导线之间的相对运动产生感应电动势,最终产生电能。
发电机的自并励励磁工作原理是指发电机自身产生励磁电流,以维持磁场的稳定。
在发电机中,励磁线圈是产生磁场的关键部件。
当励磁线圈中通过电流时,就会在发电机内部产生磁场。
这个磁场与转子之间的相对运动会产生感应电动势,从而产生电能。
具体来说,发电机的自并励励磁工作原理包括以下几个步骤:发电机的励磁线圈接通直流电源,通过电流在线圈中产生磁场。
这个磁场会沿着转子的轴向形成一个稳定的磁通量。
当转子开始旋转时,磁通量就会与转子之间的导线相互作用。
根据法拉第电磁感应定律,当导线与磁场相对运动时,就会在导线两端产生感应电动势。
这个感应电动势的大小与导线的长度、磁场的强度以及转子的转速有关。
然后,感应电动势的产生会导致导线两端的电荷分布不平衡,从而产生电流。
这个电流会通过导线外部的电路,形成回路,最终返回励磁线圈。
这个电流就是励磁电流。
励磁电流通过励磁线圈产生磁场,维持磁场的稳定。
这样,发电机就能够持续地将机械能转化为电能。
总的来说,发电机的自并励励磁工作原理是通过励磁线圈产生磁场,然后利用磁场与导线之间的相对运动产生感应电动势,最终产生电能。
这个过程需要励磁电流的不断循环,以维持磁场的稳定。
发电机的自并励励磁工作原理是现代发电技术中的重要原理,广泛应用于各种发电设备中。
通过对发电机自并励励磁工作原理的深入理解,我们可以更好地掌握发电机的工作原理,为发电设备的设计和维护提供指导。
同时,发电机的自并励励磁工作原理也为我们理解电磁感应等基础物理现象提供了一个具体的实例。
发电机的自并励励磁工作原理的研究和应用,有助于推动能源领域的发展,为人类提供更多更可靠的电能供应。
励磁系统的工作原理
![励磁系统的工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/1353117f0a4c2e3f5727a5e9856a561252d321c7.png)
励磁系统的工作原理
励磁系统是指在发电机、变压器等电力设备中用来产生磁场的装置,其工作原理主要包括激励磁场的产生、磁通闭合和磁场稳定等过程。
励磁系统通常采用电磁铁或永磁体作为磁场的产生源。
以电磁铁为例,当电流通过线圈时,会在线圈的周围产生磁场。
这个磁场可以通过磁铁的磁性材料集中到一起,形成一个相对强大的磁场。
为了实现励磁系统的工作,首先需要通过一定的控制电路将电流引入到励磁线圈中。
当电流通过线圈时,会在线圈的磁心中产生磁场。
励磁线圈通常会放置在发电机或变压器的定子上,以便产生一个稳定的磁场。
在励磁系统中,磁场的闭合是至关重要的。
通过将励磁线圈的两端连接起来,形成一个闭合的回路,磁场就可以在回路中流动,从而保证磁力的连续存在。
同时,闭合回路还可以提供给励磁线圈所需的电能,使其能够持续地产生磁场。
在励磁系统中,还需要保持磁场的稳定性,以确保电力设备的正常运行。
为了达到这个目的,常常会在励磁系统中添加稳定磁场的装置,如稳定魔环等。
稳定魔环可以通过反馈机制调节励磁系统中的电流,使得磁场保持在一个稳定的水平,从而使电力设备的输出也能保持稳定。
综上所述,励磁系统的工作原理包括磁场的产生、磁通闭合和
磁场稳定等过程。
通过控制电流的引入和闭合回路的构建,励磁系统可以产生一个稳定的磁场,为电力设备的正常运行提供必要的磁力支持。
励磁系统原理
![励磁系统原理](https://img.taocdn.com/s3/m/52325bcb08a1284ac85043f4.png)
发电机励磁系统原理一.励磁系统1.励磁系统基本原理同步发电机励磁电源一般采用直流电,励磁系统的作用主要就是供给发电机转子绕组的直流电源。
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部分组成。
励磁功率单元包括整流装置及其交流电源,它向发电机的励磁绕组提供直流励磁功率;励磁调节器,感受发电机电压及运行工况的变化,自动地调节励磁功率单元输出励磁电流的大小,以满足系统运行要求。
整个励磁自动控制系统是由励磁调节器、励磁功率单元和发电机构成的一个反馈控制系统。
励磁系统大致可分为直流励磁机励磁系统和交流励磁机励磁系统以及自并励励磁(静止半导体励磁)系统。
2.励磁系统的任务1). 正常运行条件下,供给发电机励磁电流。
2). 根据发电机所带负荷的情况调整励磁电流,维持发电机机端电压。
3). 使并列运行的各同步发电机所带的无功功率得到稳定而合理的分配。
4). 增加并网运行发电机的阻尼转矩,以提高电力系统动态稳定性及输电线路的有功传输能力。
5). 电力系统发生短路故障造成发电机机端电压严重下降时,强行励磁,将励磁电压迅速提升到足够的顶值,以提高系统的暂态稳定性。
6). 发电机突然解列、甩负荷时,强行减磁,将励磁电流迅速降到安全值,以防止发电机电压过高。
7). 发电机内部发生短路故障时,快速灭磁,将励磁电流迅速减到零值,经减小故障损坏程度。
8). 不同的运行工况下,根据要求对发电机实行过励限制和欠励限制,以保证发电机机组的安全稳定运行。
3.励磁系统的励磁方式.1).直流励磁机励磁系统直流励磁机是用于供给发电机励磁的直流发电机,过去机组容量不大,采用由直流发电机组成的励磁系统,励磁机与发电机同轴旋转,由于直流励磁机具有电刷和整流子等接触部件,需定期更换电刷和换向器,特别是当其容量随发电机容量而增大时换向问题很难解决,一般只在单机容量100MW以下的机组上采用。
直流励磁机通常采用自并励式,是利用励磁机电枢旋转切割剩磁来实现建压的,电枢绕组内的电势电流是交变的,借助换向装置将电枢内的交流电变成直流电。
发电机励磁系统原理
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发电机励磁系统原理
发电机的励磁系统是指用来激励电磁铁产生磁场的装置。
励磁系统的原理是通过外部直流电源对电磁铁进行电流供给,使其产生磁场。
在发电机的励磁系统中,有三种常见的励磁方式:直接励磁、直流励磁和交流励磁。
直接励磁是指直接将励磁电流来自发电机的一个分支。
这种方式简单、容易实现,但在应对大功率发电机时,励磁电流较大,会对发电机本身产生较大压力。
直流励磁是将外部直流电源的电流通过整流装置变为直流电源,然后再供给到发电机的励磁设备。
这种方式比直接励磁更加灵活,能够适应不同功率的发电机,并且可以稳定控制励磁电流。
交流励磁是将外部交流电源的电流通过变压器降压,然后再通过整流装置变为直流电源供给到发电机的励磁设备。
这种方式可以根据需要调整变压器的输出电压来控制励磁电流,从而实现对发电机输出电压的调节。
总的来说,发电机的励磁系统通过对电磁铁供给电流,产生一定强度和方向的磁场,进而实现对发电机的励磁,调整发电机的输出电压。
不同的励磁方式具有不同的特点和适用范围,可以根据实际需求进行选择和调节。
图解发电机励磁原理
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励磁系统类型与特点
直流励磁机励磁系统
采用直流发电机作为励磁电源,具有 结构简单、运行可靠的特点。
交流励磁机励磁系统
采用交流发电机作为励磁电源,通过 整流装置提供直流励磁电流,具有较 大的灵活性和适应性。
04
发电机励磁系统故障诊断与处理
常见故障类型及原因分析
励磁不足或失磁
可能是由于励磁电源故障 、励磁回路开路、励磁绕 组短路等原因导致。
励磁过流
可能是由于励磁回路短路 、励磁绕组接地等原因导 致。
励磁电压不稳定
可能是由于电源电压波动 、励磁调节器故障等原因 导致。
故障诊断方法与技巧
观察法
通过观察发电机运行时的励磁电 压、电流波形等参数,判断是否
下坚实基础。
关注前沿技术动态
关注发电机励磁技术的最新发 展动态,了解新技术、新方法 的应用情况,不断提升自己的 专业素养。
加强实践动手能力
通过参与实验、项目等方式加 强实践动手能力,培养解决实 际问题的能力。
拓展跨学科知识
学习与发电机励磁相关的跨学 科知识,如电力系统分析、电 机学等,提升综合分析和解决
如失磁、励磁不稳、励磁过流等故障,通过 案例分析学习相应的处理方法和预防措施。
发电机励磁技术发展趋势预测
数字化与智能化
随着电力电子技术和控制理论的发 展,未来发电机励磁系统将更加数 字化和智能化,实现更精确的控制 和优化。
多功能集成化
为满足不同应用场景的需求,发电 机励磁系统将向多功能集成化方向 发展,如集成无功补偿、谐波治理 等功能。
发电机自并励励磁工作原理
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发电机自并励励磁工作原理一、什么是发电机的自并励励磁?自并励励磁(Self-Excitation)是指发电机在工作时,通过其自身的电磁感应和反馈机制产生励磁电流,从而形成稳定的磁场,实现电压的产生和输出。
发电机的自并励励磁工作原理是发电机产生电流的基础和关键过程。
二、自并励励磁的工作原理1. 自励磁原理自励磁原理是指发电机在工作时,由于电磁感应作用产生的感应电动势,经过整流装置后形成直流电流,进而加强磁场,实现自身的励磁。
2. 励磁回路励磁回路是实现自并励励磁的基础结构,包括发电机的励磁绕组、电刷、电枢绕组和整流装置等。
(1)励磁绕组励磁绕组是发电机中用于产生磁场的线圈,通常由直流电流供电。
其位置通常位于电机转子上。
(2)电刷电刷是连接外部电源和励磁绕组的器件,用于将外部电流引入励磁绕组,产生磁场。
(3)电枢绕组电枢绕组是发电机中的输出绕组,根据法拉第电磁感应定律,电枢绕组中的电流会产生磁场。
(4)整流装置整流装置用于将产生的交流电转化为直流电,以实现对励磁绕组的供电。
常见的整流装置包括整流桥和整流子。
3. 自并励励磁的过程当发电机启动后,电机转子开始旋转。
根据电磁感应定律,由磁场变化所产生的感应电动势会导致电枢绕组中产生电流。
该电流通过励磁绕组和电刷,形成励磁电流,进而加强磁场。
加强的磁场又会进一步增大电枢绕组中的感应电动势,形成正反馈,使励磁电流继续增大。
当励磁电流达到一定程度后,磁场强度足够强大,电枢绕组中的感应电动势能够抵消励磁电流产生的电势差。
此时,自并励励磁达到稳定状态,发电机开始产生稳定的电压和电流输出。
三、自并励励磁的优点和应用1. 优点自并励励磁具有以下几个优点:•系统简单:自并励励磁不需要外部的励磁电源,只需要发电机自身产生的电势差即可实现励磁,使系统结构简单、可靠性高。
•节能环保:自并励励磁消除了对外部励磁电源的需求,节省了能源消耗,并且减少了对环境的影响。
•稳定性强:自并励励磁能够根据电枢绕组的输出电压和电流的变化进行自动调节,以保持发电机输出电压的稳定性。
发电机励磁系统原理
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励磁系统在核能发电中的应用
反应堆控制
励磁系统在核能发电中用于控制 反应堆的功率输出,通过调节中 子数量和反应速度核电站的热工控制, 通过调节冷却剂流量和温度,保持 核电站的正常运行温度。
安全保障
励磁系统在核能发电中起到安全保 障的作用,一旦出现异常情况,能 够迅速切断电源,防止事故扩大。
整流器的原理
整流器是励磁系统中的关键元件,其 作用是将励磁机产生的交流电转换为 直流电,供给发电机的磁场绕组。
整流器通常采用三相桥式整流电路, 具有输出电流大、性能稳定等优点。
整流器采用半导体整流元件,将交流 电转换为直流电,实现交流到直流的 转换。
03
发电机励磁系统的控制策略
励磁电流控制策略
发电机励磁系统原理
汇报人:
202X-01-04
目
CONTENCT
录
• 发电机励磁系统概述 • 发电机励磁系统的原理 • 发电机励磁系统的控制策略 • 发电机励磁系统的应用与实例分析
01
发电机励磁系统概述
励磁系统的定义和作用
定义
励磁系统是发电机的重要组成部分,负责提供磁场能量,确保发 电机正常运行。
总结词
励磁电流控制策略是发电机励磁系统中最基本的控制策略, 通过调节励磁电流来控制发电机的输出电压和无功功率。
详细描述
励磁电流控制策略通过调节励磁电流的大小来控制发电机的 输出电压。当发电机输出的无功功率发生变化时,励磁电流 控制策略能够快速地调节励磁电流,以保持发电机的输出电 压稳定。
无功功率和电压控制策略
励磁系统在水电站中的应用
水能转换
励磁系统在水电站中起到将水能 转换为电能的作用,通过调节水 轮机的转速和涡轮机的扭矩,提
发电机的励磁系统原理
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发电机的励磁系统原理
发电机的励磁系统是指用来产生磁场,从而激励转子产生电流的系统。
励磁系统一般由励磁电源和励磁绕组组成。
励磁电源可以是恒压直流电源或交流电源。
恒压直流电源通过整流、滤波和稳压等电路,将交流电源转换为稳定的直流电源。
交流电源则直接提供交流电。
励磁电源的作用是为励磁绕组提供所需电能。
励磁绕组位于发电机的定子或转子上,通常由线圈组成。
当励磁电流通过励磁绕组时,会在绕组周围产生磁场。
这个磁场会穿过转子,引起转子磁极的磁化,进而在转子上产生感应电动势。
由于转子与定子之间存在旋转差,这个感应电动势就会导致转子产生电流。
这个电流被称为励磁电流。
励磁电流在转子中形成闭合回路,并沿着导电材料的路径流动。
由于转子是通过电导的材料制成的,所以励磁电流的流动会产生自身的磁场。
这个磁场与励磁绕组产生的磁场叠加,从而增强转子上的磁场。
增强后的磁场会进一步传递到定子上,因为定子是和转子之间存在旋转差的。
在定子上,转子的磁场会产生感应电动势,并导致定子上产生电流。
这个产生的电流就是发电机输出的电流。
因此,励磁系统的原理是通过励磁电源为励磁绕组提供电能,生成磁场。
这个磁场通过转子和定子之间的相互作用,最终导致发电机输出电流。
发电机的励磁机的原理
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发电机的励磁机的原理
发电机的励磁机利用电磁感应原理,通过激磁电流产生磁场,进而激发主磁极产生磁势,以使发电机产生电能。
具体原理如下:
1. 励磁线圈:发电机的励磁线圈是一个绕制在铁芯上的线圈,被连接到电源上。
通电后,励磁线圈内产生电流,产生一定的磁场。
2. 铁芯:励磁线圈绕制在铁芯上,这样可使磁场得到放大。
铁芯的材料通常是具有良好导磁性能的材料,如钢。
3. 主磁极:主磁极是固定在发电机的转子上的,它是由电磁铁或永磁体制成。
当励磁线圈通电时,主磁极会产生一定的磁势。
4. 转子:转子是连接到励磁线圈和主磁极的部分,转子会随着主磁极产生的磁势旋转。
5. 定子:定子是与转子相对静止的部分,上面绕制着绕组。
当转子旋转时,磁场会切割定子的绕组,从而在定子绕组中产生感应电动势。
6. 输出端:感应电动势通过定子的绕组传递到输出端,成为输出电能。
总结来说,发电机的励磁机通过在励磁线圈中施加电流,产生磁场,然后通过主
磁极产生的磁势使转子旋转,由此切割定子绕组产生感应电动势,最终输出电能。
发电机励磁的工作原理
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发电机励磁的工作原理
发电机励磁是指给发电机的励磁线圈通以直流电流,使其在发电机转子旋转时产生磁场,从而使发电机能够产生电能。
发电机励磁的工作原理基于电磁感应定律和电动势的产生。
当励磁线圈通以直流电流时,通过励磁线圈形成的磁场将沿着转子旋转的磁场线束扭曲。
由于转子上绕有导电线圈,当磁场与导线交叉时,将会产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与导线与磁场之间的夹角以及磁通量的变化率成正比。
因此,当旋转的磁场线束被扭曲时,感应电动势也随之改变。
这个感应电动势将产生在励磁线圈上,并通过励磁线圈到发电机的转子和定子线圈。
励磁线圈上产生的感应电动势将导致电流流过励磁线圈,进一步增强该线圈产生的磁场。
这种反馈过程称为自激励。
通过调整励磁电流的大小和方向,可以控制发电机产生的磁场强度,从而实现对发电机输出电压的调节。
总结来说,发电机励磁的工作原理是通过通电的励磁线圈产生磁场,与旋转的磁场线束相互作用,进而产生感应电动势。
这个感应电动势通过励磁线圈和发电机内部的线圈传递,并通过调整励磁电流的大小和方向来控制发电机的输出电压。
发电机励磁系统原理
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发电机励磁系统原理发电机励磁系统是指对发电机的磁场进行励磁,以产生电压的一种系统。
在发电机内部,通过励磁系统可以产生电磁场,在转子上产生感应电动势,进而通过转子和定子之间的磁场变化将机械能转换为电能。
发电机励磁系统一般包括励磁电源、励磁线圈以及励磁调节器等组成部分。
本文将继续介绍发电机励磁系统的原理。
1.励磁电源励磁电源是发电机励磁系统中的能量供应部分,其作用是提供所需的电流和电压来激励励磁线圈。
励磁电源可以分为直流励磁电源和交流励磁电源两种。
直流励磁系统中,励磁电源通常是由一个直流发电机供电。
当励磁电源的转子转动时,产生的磁场通过励磁线圈激励主磁场,从而激励发电机。
通常,直流励磁电流的强弱可以通过励磁电源的电压调节器进行调节,以满足发电机输出电压的需要。
2.励磁线圈励磁线圈是励磁系统中最重要的组成部分,它是通过电流激励发电机的主磁场。
励磁线圈通常由导线绕成线圈,绕制在发电机的定子或转子上。
根据线圈的位置不同,励磁线圈可以分为定子励磁线圈和转子励磁线圈两种。
定子励磁线圈是固定在发电机定子上的线圈,通常由大电流和大电压来激励主磁场。
定子励磁线圈的设计和布置需要根据发电机的类型和功率等参数来确定。
转子励磁线圈是绕制在发电机转子上的线圈。
在发电机中,转子是通过传递转速和机械能来激励发电机的部分。
转子励磁线圈同时具有励磁和发电的功能,当转子励磁线圈通入电流时,会产生电磁场,从而感应出电动势,进而转换为电能输出。
3.励磁调节器励磁调节器是控制发电机励磁系统的关键部分,它能够根据发电机输出电压的变化,调节励磁电流的大小,以保持发电机的稳定输出。
根据调节方式的不同,励磁调节器可以分为自动励磁调节器和手动励磁调节器两种。
自动励磁调节器是根据发电机输出电压的反馈信号来自动调节励磁电流的大小。
当发电机输出电压过低时,自动励磁调节器会增大励磁电流,从而提高输出电压。
相反,当输出电压过高时,自动励磁调节器会减小励磁电流,以降低输出电压。
发电机励磁系统原理
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励磁系统是为发电机提供励磁电流的系统,其作用是产生电场,激发发电机 的电磁感应能力。
励磁系统的定义和作用
励磁系统是发电机的重要组成部分,通过提供励磁电流,产生稳定的磁场来激发发电机产生电能。
直流励磁系统的原理
直流励磁系统通过直流电源提供稳定的励磁电流,使用励磁线圈产生磁场, 驱动发电机旋转产生电能。
励磁系统故障分析与排除
故障分析可以通过检查励磁线圈是否断开、检测励磁电源是否正常工作等步 骤来找出故障原因,并采取相应措施进行排除。
常见问题及解决方案
常见问题包括励磁电流不稳定、励磁系统损坏等,解决方案可以通过检修励 磁线圈、更换励磁电源等方式解决。
交流励磁系统的原理
交流励磁系统通过交流电源提供励磁电流,利用变压器和整流装置将交流电转换为直流电,驱动发电机发电。
直流励磁系统的控制方式
直流励磁系统的控制可以通过调节励磁电流大小、改变励磁线圈的并联或串联方的控制可以通过调节变压器的变比、改变整流装置的工作方式 来实现。
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电力系统低频振荡
本机振荡模式 地区性振荡模式(local model): 频率一般在0.5~2.0Hz; 区 域 间 振 荡 模 式 ( interarea model、tieline model):频率一 般在0.1~0.5Hz)。 小系统: 0.5~2.5Hz; 大系统: 0.2~2.5Hz; 全国联网: 0.1~2.0Hz;
励磁调差原理与应用
全控桥强励与强减
按照Ud=1.35U2cosa,一般强励α =150 ;强减α =1500
强励限制与过励限制
1、电压强励能力取决于励磁变二次电压(阳极电压); 2、电流强励能力取决于可控硅电流或者说是功率柜的数量; 3、强励限制是指电流限制倍数:1.5-2.0倍;功率柜故障取1.1倍; 4、过励限制是励磁电流限制,大于1.1倍,反时限,励磁电流闭环;
建立δ -ω 平面坐标系
T1:励磁产生的电磁力矩 T2:PSS产生的电磁力矩 Δ PSS:附加励磁控制信号 AVR(PID)+PSS产生的电磁力矩
PSS输入信号 Δ ω 、Δ δ 、Pe、Δ P、Δ f
测量轴转速Δ ω ,测量和处理比较复杂, 轴系扭转的处理更加困难,使用较少 测量过剩功率Δ P,测量和处理更加复杂,输入信号多,使用也少 测量电功率Pe,在假定机械功率不变的情况下,可以得到过剩功率Δ P,使用广 泛,效果不错。但在原动机功率变化时会出现反调现象。 测量机端电压频率△f,克服了Δ ω 测量处理上的困难,但由于发电机电抗的影 响,△f与频差Δ ω 不完全一致,因而效果上稍差。
t 90 70 50 30 100 1.1 1.3 1.5 1.7 1.9 2.1 Ifd
强励限制曲线
欠励限制
欠励动作后按照Q闭环运行,欠励设 定值与机端电压值相关的设计
0 发电机进相不能太深,否则定子绕组的端部、磁轭等部件可能过 P 热,将严重影响发电机的运行安全,失磁保护将动作停机。为了 保证机组的稳定运行,低励限制器必须在机组超过限制区之前将 QCG 定子电压升高,以使机组运行点回到允许的允许范围之内。 QC
优点:取消副励磁机,轴系长度缩短;缺点:调节速度慢
自励系统(并励、复励)
静止
自并励励磁系统 组成:励磁变压器、大功率可控 硅整流柜、灭磁及过电压保护、 起励设备、自动电压调节器 优点:结构简单、响应速度快 缺点:强励时系统电压变化复杂
交流侧串联自复激励磁系统
励磁电压变压器ZB(并联变)的副方 电压与励磁电流变压器 GLH(串联变) 的副方电压相联(相量相加),然后 加在可控硅整流桥KZ上。当发电机负 载情况变化时,例如电流增大或功率 数降低,则加到可控硅整流桥上的阳 极电压增大,故这种励磁方式具有相 复励作用。
脉冲变压器作用
隔离
功率匹配
脉冲发展形式
宽脉冲
双脉冲
宽高频脉冲 双高频脉冲
励磁调节器功能简介
无功补偿(调差) 强励电流限制(快
速限制) 过励限制(励磁电 流慢速、反时限) 欠励限制(P-Q) 定子电流限制(过 无功限制) 伏赫限制(V/HZ、 U/F)(过激磁) 软起励功能 PSS功能 电制动功能 PT断线保护
伏赫限制以及其他辅助功能
设计U/F限制器是为了保护机组及与机组相连的变压器过激磁。 当机组频率降低的时候,为了使机组的机端电压保持恒定,励 磁系统将会增加励磁电流,此时,如果机组在低频率的情况下 使机端电压保持在额定值,那么对机组及所有与机组相连的变 压器而言,将有可能出现过磁通现象(尤其是主变压器),从 而对机组及变压器造成损坏。
A
其他辅助控制功能 B UFG2 1、 PT断线保护功能; 逆变 2、软起励功能; 3、主开关容错功能; f(Hz) 0 45 47 50 4、同步电压断线保护 V/F限制曲线
UFG1
励磁产生负阻尼的原因
阻尼(正、零、负)VS惯性
动态稳定可以理解为机电振荡的阻尼问题。 AVR造成阻尼变弱、甚至变负(K5变负)。在 —定的运行方式及励磁系统参数下,AVR在维 持Ug恒定的同时,会产生负的阻尼作用。 扰动前后:Δ P → Δ δ 1 → Δ δ → 摆动 → 阻尼 → Δ δ 2 →稳定 传统励磁:低增益慢速(没有能力管闲事) Δ δ → Δ Ug →AVR作用小、反应慢 → Δ Uf小 → Δ If小 → Δ → Δ P(力矩 象限不明) → 对Δ δ 影响极小。 现代励磁:高增益快速(管闲事帮倒忙) Δ δ → Δ Ug →AVR作用大、反应快 → Δ Uf大 → Δ If大 → Δ → Δ P(力矩 第二象限) → 产生负阻尼使原来的阻尼变小,对Δ δ 负面影响。 AVR+PSS:高增益快速+附加控制系统(管闲事帮正忙) Δ δ → Δ Ug →AVR作用大、反应快 → Δ Uf大 → Δ If大, Δ → Δ P(力矩第 一象限) →产生正阻尼使原来的阻尼变大,对Δ δ 正面影响。
按响应速度分类:
慢速励磁系统 快速励磁系统 高起始励磁系统
交流励磁机系统(三机它励)
同轴
组成:交流主励磁机(ACL)和交流副励磁机(ACFL)都与发电机同
轴。副励磁机是自励式的,其磁场绕组由副励磁机机端电压经整流后供电。 也有用永磁发电机作副励磁机的,亦称三机它励励磁系统。
优点:它励,励磁电源不受系统电源的影响 缺点:调节速度慢,轴系长度长,易引发轴系振荡
发电机励磁系统原理
第三部分
三峡电厂陈小明 Chen_xiaoming@
励磁系统的组成与分类
自动电压调节器AVR、ECR/FCR(励磁调节器) 励磁电源(励磁机、励磁变压器) 整流器(AC/DC变换,SCR、二极管) 灭磁与转子过电压保护 按励磁电源分类:
直流励磁机励磁系统 交流励磁机励磁系统 自并励励磁系统
励磁调节器原理图
AVR(自动) 恒电压闭环 自动电压调节器 ECR(手动) 恒电流闭环 励磁电流调节器 电压给定Ugref 电流给定Ifref PID调节计算 限制功能
移相触发器原理:Ut+Uk=触发脉冲 模拟式移相电路:余弦移相、锯齿波移相
控制电压Uk 恒无功闭环:AVR的辅助控制
励磁调节器构成
交流励磁机系统(二机它励)
同轴
组成:交流主励磁机经过可控硅整流装置向发电机转子回路提供励磁电
流;AVR控制可控硅的触发角,调整其输出电流,亦称为两机它励励磁系 统。励磁系统没有副励磁机,交流励磁机的励磁电源由发电机出口电压经 励磁变压器后获得,自动励磁调节器控制可控硅砖触发角,以调节交流励 磁机励磁电流,交流励磁机输出电压经硅二极管整流后接至发电机转子, 亦称为两机一变励磁系统。
解决励磁产生负阻尼,造成系统产生低频振荡的方法是附加控 制,即电力系统稳定器,线性最优励磁控制器,各种智能控制器。 依据F.D.迪米洛和C.康柯迪亚理论设计的电力系统稳定器(Power system stabilizer),简称PSS,即为抑制系统低频振荡和提高电 力系统动态稳定性而设置的。
电力系统稳定器原理
无刷励磁系统
组成:主励磁机(ACL)
电枢是旋转的,它发出的三 相交流电经旋转的二极管整 流桥整流后直接送发电机转 子回路。 无刷励磁系统中的副励磁机
旋转
(PMG)是一个永磁式中频发电机,它与发电机同轴旋转。主励磁机 的磁场绕组是静止的,即它是一个磁极静止、电枢旋转的交流发电机。 无刷励磁系统彻底革除了滑环、电刷等转动接触元件,提高了运行可 靠性和减少了机组维护工作量。但旋转半导体无刷励磁方式对硅元件 的可靠性要求高,不能采用传统的灭磁装置进行灭磁,转子电流、电 压及温度不便直接测量等。这些都是需要研究解决的问题
PSS模型简介
PSS1A
PSS2A
PSS2B
输入量、优缺点、反调 加速电功率型PSS
投退PSS负载阶跃试验录波
时域分析
待续
移相原理
数字移相原理之一 1、首先计算α角; 2、将α角转换为计数器的 计数时间T; 3、由同步点启动计数器, 计数时间就是α角; 4、计数时间到,触发相应 的可控硅; 5、每隔600再触发下一个可 控硅,共6个可控硅; 6、每发一个脉冲,启动脉 宽欠励限制曲线
定子电流限制(过无功限制、过励限制)
定子电流限制还可以采用根据发电机输 出的有功功率来确定发电机允许输出无 功功率的方式来实现,即过无功限制
功率因数=1附近没有操作
有功电流分量
进相运行超过限制区
QL
迟相运行超过限制区
QLG
发电机定子 电流
0 过励限制曲线
调节死区±10%
P
无功电流分量
当发电机电流超过 了限制区,如果此 时机组运行在进相 状态,则限制器动 作,增加励磁电流 ;如果此时机组在 迟相运行,则限制 动作,减少励磁电 流。总之,定子电 流限制器的作用是 调节发电机定子电 流中的无功分量, 使发电机电流回到 限制区以内运行。