电力系统自动调压器与基本框图1

第四节 电力系统自动调压器与基本框图
TCR 是晶闸管全波控制调压器 TCR 自动调压器原理：在图 2-57（e）中，母线电压经 电压互感器引入并加以平方，即图（e）中的 U 2 ，作为 TCR
' U 调压器的输入量，与经二次调压的参考值 r 比较，
差值 U c ，再与限值 U1 相加，其和值进入积分器，当积分 到达 U 2 时，即启动脉冲触发器 PG，发出触发脉冲，一 者进入二分器，如图（d）所示，轮流触发晶闸管 V1 与 V2；另者将积分器清零，开始对下一次触发脉冲的积分 计值。
G
励磁电源 变压器
CT PT
调差
SCR
同步
反馈
触发
起励
手控
放大
测量
附加控制信号
稳压电源
图 2-25 典型可控硅自动励磁调节器框图
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1.晶闸管主回路的工作原理 自动调压的晶闸管电路主要是：三相半控桥或三 相全控桥电路 三相半控桥输出电压和触发角的关系： 1 + cos
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越大， 就越小，增加的励磁电流 I e 就越大，使 U g 重新 回到 U 附近。
N
的大小由微机的计数功能来完成，在同步脉冲分相到达
后，微机调压器 的相关程序开始分相先后计数，达到所要求的 值就发出 出发脉冲。 3．微机调压的原理程序 调压原理：正常运行时，二次调接电压均为零，微机调压器 就按照运行厂给定的
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一、自动调压器的功能 励磁调节器是一个闭环比例调节器。 输入量：发电机电压 U g 或线路送、受端电压 U s 、U r 输出量：励磁机的励磁电流 I e 或是线路电流 I L 功能：①保持发电机的端电压不变 ②其次是保持并联机组间无功电流的合理分 配。
第四节 电力系统自动调压器与基本框图 二、同步发电机微机自动调压器的程序框图 自动调压装置的功率放大元件就是晶闸管的 整流。 基本环节：测量、放大、同步、触发，实现 电压调节和无功功率分配 当自动励磁调节器退出工作后，由自动切换 装置将手控单元投入。
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k U1dt = 2 f 0U 2 TCR 调压器正确工作的条件： 0
T /2
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在运行中，当 u s 降低时，uc 呈现负值，使 u1 对积分器的输 入减小， 于是积分达到限值 u2 的时间推迟， PD 推迟发出 脉冲， 使 增大， 电抗器电流的基波成分减小， 以提高 u s ， 直到 uc 重新为零， u 2 又等于 U r' ，调节过程才会结束。 三、TSC 投、切电容器调压的控制问题 图 2-59（b）表示用熔断器 QF 投、切电容器 C，由于 QF 的投、切都有机械动作完成，需要时间长，投入需 要 2 个周波，断开需要 8 个周波，且有接触电阻等，可 以不按瞬时投、切来处理，而机械装置承受瞬时过电流
a
o Ug
图 2-39 励磁系统一例
U gb
U ga
图 2 - 40 人工调压的作用
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规律：当发电机电压 U 升高时，人工就使 I 减小；反
G e
之， U 降低时，就使 I 增大。
g
e
U g .a ~ U g .b 是发电机正常运行时允许的电压变动范围
I e.a ~ I e.b 代表励磁系统必须具备的调整容量的最低值
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无自动调压器时，如图 2-39 人工不断调整 Re 的大小，以达到维持其端电压不变的目的。 人工在调压过程中的作用可用图 2-40 中的 ab 线段来表示。 人工和发电机形成了一个“封闭回路”。
Ie
bBiblioteka Baidu
+
Ie
Re
I E.b
Ir

DE =
G UG
I E.a
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的能力很强，所以 QF 可以直接投、切电容器 C，但使 用寿命较短。 图 2-59（c）表示用反接的两个晶闸管投、切补偿电容， 由于两个晶闸管动作较快，投入只需半周波，而管断也 只需一个周波，但本身承受电流的冲击能力低，所以必 须串接一个小电抗器 L 来缓解充电电流的冲击。 TSC 无法进行平稳调压，所以一般用并联一个同容量的 TCR，用 TCR 均匀地调整容性无功电流，以达到平稳 调压的目的，如图 2-61（a）所示。
U d = 1.35U ~ ( 2 )
改变 大小可以改变整流输出电压的大小，从而 调节励磁电流的大小
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二、微机调压器的同步脉冲和触发脉冲 同步脉冲：保证在晶闸管每次承受正向阳极电压时，向其控 制极发出脉冲， 使晶闸管可靠导通，这时的触发脉冲称为同步脉冲。 同步信号主要取自晶闸管整流装置的主回路， 一般用同步变 压器和同步移相 器作为同步信号发生器，以提供具有合适 幅值和合适相位的交流同步信 号。 从发出同步脉冲之后，开始计算触发角，发出触发脉冲，调 节触发角的大小
U r
，求出电压差 U g ，根据此时计算出 ，改变晶闸管整
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二、TCR 控制原理 TCR 为硅控电抗器，2-51 是单相 TCR 原理接线图，用 于控制交流无功电流。 规律：V1 和 V2 中的一个在电源电压的正半周导通，另 一个在电源的负半周、相互导通。 触发角的范围： 90 = 90 + 180 当 =90°时晶闸管全程导通，当 =180°时，晶闸管 全程关断 导通角 ，截止角 270°—
当 U g.b U g U g.a 时，发电机超出了正常运行范围 线段 ab 是所有自动调压器共有的基本特性
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◆有自动调压器时，如图 2-42 工作原理：利用 U = U g -Urf 作为输入信号，在输出端输 出一个与 U 相反的调整电流 I e ，使调压器的输入量U g 与输出量 I e 达到图 2-40 中 ab 表示的比例关系。即U g 下 降时， I e 增大，发电机的 Eg 随之增加，使U g 重新回到 基准值附近；反之，当 U g 升高时， I e 减小， Eg 减小， 使 U g 重新回到基准值附近。