浅析发电机无刷励磁系统的应用研究

浅析发电机无刷励磁系统的应用研究
浅析发电机无刷励磁系统的应用研究

浅析发电机无刷励磁系统的应用研究

励磁系统是交流同步发电机的重要组成部分之一,它将会直接影响到整个发电机是否能够正常运行,以及其运行效率。为了提高相关工作人员对发电机无刷励磁系统的应用水平,文章就发电机无刷励磁系统的工作原理进行了分析,以供参考。

标签:无刷励磁系统;发电机;控制系统工作原理

通过对发电机无刷励磁系统应用的研究,能够清楚的发现无刷励磁微机调节系统非常容易维护,并且它还具有较高的稳定程度以及安全性,这样在一定程度减少了工作人员的劳动强度,还有就是想要良好的使用无刷励磁系统,那么就必须要进行周期性的检修以及日常维护。在国内的一些发电厂中应进行大力提倡无刷励磁系统的应用。

1励磁系统的组成与作用

作为同步发电机极为重要组成部分之一的励磁系统,对电力系统的运行有着极为重要的影响。励磁系统可以分为两个部分,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,通常称作励磁功率单元;另一个就是针对正常运行或者是在发生故障是起到调节作用的励磁电流,它的目的是保证设备的安全运行,通常称其为励磁调节器。

如果从发电厂的角度来看,目前励磁系统的主要作用有以下四方面,第一是调节发电机的电压U;第二是可以调节发电机无功功率Q,第三是可以将多台发电机的无功功率进行合理的分配;最后一方面也是最为重要的,就是能够有效的保护电力设备安全稳定运行。如果从电力系统的角度来看,励磁系统可以有效的提高系统的静态稳定性,除此之外还可以提高系统的动态稳定性以及系统的暂态稳定性,在保证系统电压稳定性以及二次电压的同时,也对系统运行的安全性起着一定的作用。

2无刷励磁系统的控制部分

励磁调节器是系统中的关键控制设备,主要用于在正常运行或发生故障时调节励磁电流,以满足安全稳定运行的需要。本次就以某电厂发电机的励磁调节器为对象进行研究。

该电厂发电机的励磁调节器所采用的调节器属于微机励磁调节器,其型号为TDWLT-01,该励磁调节器采用美国INTE公司80C196单片机作为调节器的CPU,这套装置使用的是较为完全的双通道技术,并且每一套都是由单个控制箱组成的。

这套微型调节器的每一个控制箱都是由六个单元进行组成的,这个单元分别

发电机励磁原理及构造

发电机原理及构造——发电机的励磁系统 众所周知,同步发电机要用直流电流励磁。在以往的他励式同步发电机中,其直流电流是有附设的直流励磁机供给。直流励磁机是一种带机械换向器的旋转电枢式交流发电机。其多相闭合电枢绕组切割定子磁场产生了多相交流电,由于机械换向器和电刷组成的整流系统的整流作用,在电刷上获得了直流电,再通过另一套电刷,滑块系统将获得的直流输送到同步发电机的转子,励磁绕组去励磁,因此直流励磁机的换向器原则上是一个整流器,显然可以用一组硅二节管取代,而功率半导体器件的发展提供了这个条件。将半导体元件与发电机的轴固结在一起转动,则可取消换向器、滑块等滑动接触部分、利用二极管换成直流电流。直流送给转子励磁、绕组励磁。这就是无刷系统。 下面我们以典型的几种不同发电机励磁系统,介绍它的工作原理。 一、相复励励磁原理 左图为常用的电抗移相相复励励磁系统线路图。由线形电抗器DK把电枢绕组抽头电压移相约90°、和电流互感器LH提供的电压几何叠加,经过桥式整流器ZL整流,供给发电机励磁绕组。负载时由电流互感器LH供给所需的复励电流,进行电流补偿,由线形电抗器DK 移相进行相位补偿。 二、三次谐波原理 左图为三次谐波原理图,对一般发电机来源,我们需要的是工频正弦波,称为基波,比基波高的正弦波都称为谐波、其中三次谐波的含量最大,在谐波发电机定子槽中,安放有主绕组和谐波励磁绕组(s1、s2),而这个绕组之间没有电的联系。谐波绕组将绕组中150HZ谐波感应出来,经过ZL桥式整流器整流,送到主发电机转子绕组LE中进行励磁。 三、可控硅直接励磁原理 由左图可以看出,可控硅直接励磁是采用可控硅整流器直接将发电机输出的任一相一部分能量,经整流后送入励磁绕组去的励磁方式,它是由自动电压调节器(A VR),控制可控硅的导通角来调节励磁电流大小而维持发电机端电压的稳定。 四、无刷励磁原理 无刷励磁主要用于西门子、斯坦福、利莱等无刷发电机。它是利用交流励磁机,其定子上的剩磁或永久磁铁(带永磁机)建立电压,该交流电压经旋转整流起整流后,送入主发电机的励磁绕组,使发电机建压。自动电压调节器(A VR)能根据输出电压的微小偏差迅速地减小或增加励磁电流,维持发电机的所设定电压近似不变。 中小型三相同步发电机的技术发展概况 一.概述 中小型同步发电机是中小型电机的主要产品之一,广泛应用于小型水电站、船舶电站、移动电站、固定电站、应急备用电站、正弦波试验电源、变频电源、计算机电源及新能源――风力发电、地热发电、潮汐发电、余热发电等。它对边(疆)老(区)贫(穷)地区实现电气化,提高该地区经济发展水平和人民的生活水平有着重要的作用,中小型发电机在船舶、现代电气化火车内燃机车等运输设备中也是一个关键设备。移动电站对国防设施、工程建设、海上石油平台、陆上电驱动石油钻机、野外勘探等也是不可缺少的关键装备之一。应急备用电站在突发事件中的防灾、救护保障人民的生命和财产的安全有着不可替代的作用。开发绿色能源、可再生能源、减少大气二氧化碳的含量,小水电、风力发电、地热发电和余热发电是重要的组成部分。 我国小型同步发电机的第一代产品是1956年电工局在上海组织的统一设计并于1957年完成的TSN、TSWN系列农用水轮发电机。第二代产品是在进行了大量试验研究和调查研究的基础上于1965年开始的T2系列小型三相同步发电机统一设计,该水平达到六十年代国际先进水平,为B级绝缘的有刷三相同步发电机。在这段时间还开发了ST系列有刷单相同

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 = EGUG sinδ为常数,则调节励磁电流时,有( B )等于常数。 X d A.U G sinδ; B.E Gsinδ; C.1 X d ?sinδ; D.sinδ。 4.同步发电机励磁自动调节的作用不包括( C )。 A.电力系统正常运行时,维持发电机或系统的某点电压水平; B.合理分配机组间的无功负荷; C.合理分配机组间的有功负荷; D.提高系统的动态稳定。 5.并列运行的发电机装上自动励磁调节器后,能稳定分配机组间的( A )。A.无功负荷;

[整理]交流无刷励磁机、永磁发电机.

0NQ.140.232 交流无刷励磁机、永磁发电机 安装使用维护说明书 南京汽轮电机(集团)有限责任公司

编制田宏2010.2.7 校对张利光2010.2.7 审核葛淑明2010.2.10 会签 标准审查巫旭明2010.3.1 审定姜兴林2010.3.9 批准

目录 1 概述 (4) 2 主励磁机 (5) 2.1 主励磁机典型产品电气数据 (5) 2.2 内部接线原理图 (6) 2.3 结构简介 (7) 3 副励磁机 (8) 3.1 副励磁机电气数据 (8) 3.2 结构简介 (8) 4 转子接地检测滑环 (8) 5 安装 (9) 6 使用说明 (11) 6.1 运行前的准备工作 (11) 6.2 主励磁机整流装置的保护 (11) 6.3 副励磁机充磁 (12) 备注:由于设计和制造在不断改进,本说明书所介绍的情况可能与制造的情况有所出入.

在进行设备的任何调试或检查之前,应通读本说明书,以全面掌握设备的工作性能.

本说明书适用于南京汽轮电机有限责任公司制造的3MW~75MW汽轮发电机及燃气轮发电机之交流无刷励磁机。本说明书可作为安装、运行和维护检修工作的指导性文件。用户在安装、使用前请仔细阅读。 本说明书中未涉及和未规定的部分,按国家标准中有关技术规定执行。如有特殊要求及供货范围有变化时,应在签订技术协议时明确提出。 按国家标准GB755—2000《旋转电机定额和性能》和JB/T7784—2002《透平同步发电机用交流励磁机技术条件》中的规定,机组使用条件:海拔不超过1000m;冷却空气温度不超过40℃;安装在掩蔽的厂房内,环境温度不低于5℃。 1 概述 配发电机组的励磁机由一台主励磁机和一台副励磁机组成,其主励磁机采用一台三相交流无刷励磁机,副励磁机采用一台单相永磁发电机,转子通过法兰与同步发电机联接在一起。其系统见下示意图: 图1 G 三相同步发电机EX 主励磁机GS 副励磁机V 三相旋转整流装置 L1 同步发电机磁场绕组L2 主励磁机磁场绕组FU 副励磁机熔断器 主励磁机是一台三相同步发电机,其磁场静止、电枢旋转,电枢输出的三相交流电经同轴旋转的三相旋转整流装置整流为直流,通入发电机磁场绕组,供给发电机励磁,因它取消了电刷和滑环所以称为无刷励磁机。 副励磁机是一台单相同步永磁发电机,磁极在转子上,极身用永磁材料制成。 主励磁机和副励磁机设计在同一个闭路管道通风壳体内,它的进风、出风全通到励磁机底架,然后再通到同步发电机进风口处。示意图见图2.

发电机静态励磁系统

发电机静态励磁系统 发电机静态励磁系统(参考EXC —9000 型)发电机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。无论在稳定运行或暂态过程中,同步发电机运行状态在很大程度上与励磁有关。对发电机的励磁进行的调节和控制,不仅可以保证发电机运行的可靠性和稳定性,而且可以提高发电机及其电力系统的技术经济指标。 WX21Z —085LLT 150MW 发电机采用的是静态励磁方式,也称为机端自并励励磁系统,指的是发电机出口处装设有一台降压的励磁变压器通过晶闸管向发电机提供受控的励磁电流,其显著特点是整个励磁装置中没有旋转的励磁机部分,电源来自静止的变压器所以又称为静态励磁系统。这种系统没有转动部分,励磁系统接线相对简单,维护简单,造价低,而且是一种高起始响应系统。但这种系统也有缺点,当发生发电机机端短路时,励磁电压会严重下降,以至完全消失。实际证明,在短路开始的0.5S 内,静态励磁与它励方式的励磁能力是很接近的,只是在短路0.5S 以后才明显下降。因此,只要发变组装设了动作时间小于0.5S 的快速保护,就能满足静态励磁系统的要求。 自动励磁调节器概述自动励磁调节器是发电机励磁控制系统中的控制设备,其基本任务是检测和综合励磁控制系统运行状态的信息,即发电机的端电压、静子电流、转子电流、有功功率、无功功率、发电机

频率等,并产生相应的控制信号,控制励磁功率单元的输出,以达到自动调节励磁、满足发电机及系统安全稳定运行的需要。自动励磁系统主要作用分析 1、控制发电机机端电压 在系统正常运行条件下,励磁调节系统供给同步发电机所需要的励磁功率,根据不同的负荷情况,自动调节励磁电流,以维持机端或系统某点电压在给定水平上。根据发电机的外特性曲线可知,造成发电机空载电势与端电压差值的主要原因是负荷电流中无功电流的大小,如果发电机的励磁电流保持不变时,当负荷的无功电流越大时,端电压降低也越严重,发电机的外特性曲线就是保持发电机转速不变,发电机的负载和负载功率因数为常数的情况下,发电机端电压随负载变化的曲线。我们所说的负载一共可以分为三类,即电感性负载、电容性负载、电阻性负载,发电机在接带这三种不同的负载时所对应的外特性曲线是不一样的,容性负载的增大使发电机端电压上升,而阻性和感性负载的增大使发电机端电压下降。从电力系统实际情况来看,负载都是阻性与感性的一种综合,当发电机接带这种综合负载时,发电机电枢反应的结果是将发电机气隙磁场削弱并扭曲,这就必然会使发电机的感应电势减小,因而使发电机的端电压降低,就必须增加转子励磁电流以增强主磁场,从而补偿由于电枢反应引起气隙磁场被削弱的程度。 2、控制无功功率分配发电机输出的无功功率和励磁电流有关,调节励磁可改变发电机输出的无功功率。在实际运行中,改变励磁会使端电压和输出无功功率都发生变化,但端电压变化较小,而输出的无

同步电动机励磁系统常见故障分析

同步电动机励磁系统常见故障分析 作者:陆业志 本文结合KGLF11型励磁装置,对其在运行中的常见故障进行分析。 1 常见故障分析 (1)开机时调节6W,励磁电流电压无输出。 原因分析:励磁电流电压无输出,肯定是晶闸管无触发脉冲信号,而六组脉冲电路同时无触发脉冲很可能是移相插件接触不良,或者同步电源变压器4T损坏,造成没有移相给定电压加到六组脉冲电路的1V1基极回路上,从而六组脉冲电路无脉冲输出导致晶闸管不导通。 (2)励磁电压高而励磁电流偏低。 原因分析:这是个别触发脉冲消失或是个别晶闸管损坏的缘故。个别触发脉冲消失可能是脉冲插件接触不良。另外图1中三极管1V1、单极晶体管2VU及小晶闸管9VT损坏,或者是电容2C严重漏电或开路。如果主回路中晶闸管1VT~6VT中有某一个开路或是触发极失灵,同样会导致输出励磁电流偏低的现象。 (3)合励磁电路主开关时,励磁电流即有输出。 原因分析:这是由于图1所示脉冲电路中的三极管1V1集电极-发射极之间漏电,即使移相电路还未送来正确的控制电压,也会导致1C充电到2VU导通的程度。2VU即输出触发使小晶闸管9VT导通,2C经9VT放电而发出脉冲令1VT、3VT、6VT之一触发导通,使转子励磁电路中流过直流电流。 (4)同步电动机起动时,励磁不能自行投入。 原因分析:励磁不能自行投入。肯定是自动投励通道电路中断或工作不正常,因此可能是投励插件与插座间接触不良,或是图2所示投励电路中的三极管3V1、单结晶体管4VU工作不正常,电容5C漏电、电位器W′损坏。另外是移相插件同样有接触不良现象,或者是图3所示移相电路的小晶闸管10VT损坏等等。 (5)运行过程中励磁电流电压上下波动。 原因分析:引起励磁电流电压输出不稳的原因很多,主要有1)脉冲插件可能存在接触不良,造成个别触发脉冲时有时无。2)图1所示脉冲电路的电位器4W松动,使三极管1V1电流负反馈发生变化,造成放大器工作点不稳定,从而影响晶闸管主回路输出的稳定性。另外,如果电容2C漏电或单结晶体管2VU及三极管1V1性能不良,也会引起触发脉冲相位移动。3)图3所示移相电路的电位器6W松动或接触不良,将会使移相控制电压Ed间歇性消失,引起励磁电流电压输出大幅度波动。另外,如果稳压管7VS、8VS损坏,都会使Ey随电网电压波动而波动,使Ed输出波动,造成晶闸管主回路直流输出不稳。 (6)励磁装置输出电压调不到零位。

发电机无刷励磁的结构特点 工作方式 工作原理

2.无刷励磁的结构特点、工作方式、工作原理。 2.1结构:由主磁机、永磁副励磁机、旋转整流盘、空气冷却器、硅整流器、AVR等组成。 主励:三相、200Hz、2760KVA、417V、2820A、cos∮0. 9、 8极 副励:三相、400Hz、90KVA、250V、208A、cos∮0.95、 16极 f=pn/60 旋转整流装置:全波不可控硅整流有熔断器及过电压保 护,直流输出:2450KW 500V 4900N 副励磁机为旋转磁极式,发出的电流送到主励磁机的定子作为主励磁机的励磁电流,由于主励磁机为旋转 电枢式,电枢发出的电流通过转轴中孔送到旋转整流盘, 经整流后送至转子线圈从而达到对发电机励磁。 2.2 发电机励磁电流的调节过程 △由副励磁机——可控硅——AVR调节器——作为主励磁机定子励磁电流——来调节主励旋转电枢的输出电流— —送至旋转整流盘——转子绕组 △静止的永励副励磁机的电枢送出400Hz的电源,通过励磁电压调节器中的三相全控桥式可控硅整流器形成可调的 直流电源到交流励磁机的磁场绕组。

通过控制全控桥整流器的导通角来调节交流励磁机的磁场电流,从而达到调节发电机励磁电流的目的。 当DAVR故障时,由厂用电经工频手动励磁调节装置整流 后提供。发电机励磁。 工作原理 发电机的励磁电流由交流励磁机经旋转整流盘整流后提供,交流励磁机的励磁电流则由永磁机经调节装置中 的可控硅全控桥整流后提供,励磁电流的大小由自励磁调 节装置进行自动或手动调节,以满足发电机运行工况的要 求。 2.3 无刷励磁系统特点 2.3.1 励磁机与发电机同轴,电源独立,不受电力系统干扰 2.3.2 没有滑环和电刷,根除了碳粉污染,噪音低,维护简单2.3.3 具备高起始、响应持久、能有效地提高电力系统稳定性2.3.4 选扎整流盘设计合理、电流和电压余量大,运行可靠 2.3.5 采用双重数字AVR、功能齐全、故障追忆功能强 无刷励磁系统原理框图 整流盘及电路 整流盘采用双盘结构,一个正极盘,另一个负极盘。 整流盘与转轴间绝缘可靠、固定合理,能承受各种短路力矩的冲击而不产生位移。 电路接线是:励磁机电枢八个Y支路中心点通过短

无刷交流同步发电机原理与构造

无刷交流同步发电机原理与构造 国民经济建设和人民生活时刻离不开电能,同步发电机由原动机驱动而旋转,把机械能转换成电能,向用电设备提供交流电源。 无刷同步发电机由于其无线电干扰小,无电刷,维护工作量少,运行可靠,性能优越,又便于实现无人值守,当今国内外己普遍推广应用。 第一节无刷同步发电机工作原理 一、电与磁的关系 (一)通电导体周围有磁场 在导体中通入电流之后,导体周围便产生磁场,而且沿导体全部长度上都存在着,该磁场的强弱决定于电流的大小,电流越大,磁场强度越强,磁场的方向按右手定则决定,如图8-1所示,将右手姆指伸直表示电流方向,将其余四指卷曲,这时四指所指的方向,就是磁场方向。 通电线圈 或螺线管周围 也产生磁场。 磁场的强度与

线圈匝数及电流大小成正比 , 磁场方向也以右手定则决定 , 如 图 8一2 所示 , 伸出右手姆指,其余四指卷曲,使四指的方向符 合线圈中电流方向 , 那么伸直的姆指所指的方向就是磁场方向。 发电机的磁场就是在磁极铁心外套上线图通以直流电而形成南、北磁极。当线圈断电后,磁极铁心仍有一定的磁性,俗 称“剩磁”,这是发电机自建电压的必不可少的条件。 (二)电磁感应 当导体(线)在磁场中运动或磁场在导体周围运动,两者互相切割时,在导体(线)中便感应电动势,这种现象称为电磁感 应。 感应电动势的方向与导体运动方向和磁场方向有关,可用“右手定则”来判定。伸右手于磁场内,手心对着N极,四指与 大姆指互相垂直,让大姆指指向导体运动方向,那么四指所指 方向就是感应电动势方向。发电机就是根据这个原理工作的。 如图8-3所示。 感应电动势的大小e与磁 感应强度B,导体切割磁力线的速度 v和导体长度l成正比。 e=B1v 要增大感应电动势,可采用下列办法: 1、增加被切割的磁力线数目,即增强磁场强度,磁场越强,感应电动势越大。

无刷励磁发电机的浅谈

无刷励磁发电机原理简介 一、励磁系统的基本构成 励磁系统由2部分构成,1、励磁功率单元,2、励磁调节单元 二、励磁系统作用 1. 根据发电机负荷的变化相应的调节励磁电流,以维持机端电压为给定值。 2. 控制并列运行各发电机之间无功功率分配。 3. 提高发电机并列运行的静态稳定性和暂态稳定性。 4. 在发电机内部出现故障时,进行灭磁,以减小故障损失程度。 5. 根据运行要求对发电机实行最大励磁限制及最小励磁限制。 三、励磁系统的分类 无刷励磁按照旋转整流器分为旋转二极管型和旋转可控硅型,目前实际上采用的均是旋转二极管型。 四、无刷励磁原理简述 1. 无刷励磁装置(本体)分几部分:永磁机(副励磁机)、AVR调节器、主励磁机、旋转整流装置(整流环)等。永磁机为旋转磁极型电机,转子为磁极(使用永久磁铁),与发电机转子同轴转动,定子电枢感应高频交流电,通过两组全控整流桥整流变成直流供给主励磁机励磁绕组(主励磁机为转动电枢型,定子为励磁绕组)形成磁极,主励磁机转子电枢感应输

出中频交流电供给整流环,整流环输出的直流电源送至发电机转子的励磁绕组。 通过调节副励磁机发出的直流电流(调节控制全桥整流器的导通角来调节交流励磁机的励磁电流)来调节发电机励磁,调节过程为:副励磁机→可控硅→AVR调节器→作为主励磁机定子励磁电流→调节主励磁旋转电枢的输出电流→旋转整流环→转子绕组。 2. 励磁机电枢绕组直接连至三相桥式全波旋转整流装置,旋转整流装置的正负极直接与主发电机转子连接,提供发电机励磁。因此励磁系统不需要电刷和滑环装置,如此构成了无刷励磁系统。 3. 无刷励磁系统原理图 4. 无刷励磁系统原理接线图 5. 旋转二极管励磁系统图

励磁系统题库

励磁系统题库 填空题:2选择题:5判断题:6问答题:8

填空题: 1、同步发电机励磁系统的基本任务是(维持发电机电压在给定水平)和(稳定 地分配机组间的无功功率)。 2、可控硅元件导通的条件是①(阳极与阴极之间须加正向电压),②(控制极 上加正向触发电压)。 3、发电机正常停机采用(逆变)方式灭磁,事故时采用(跳灭磁开关)方式灭 磁。调节器具有五种励磁限制:(反时限过励磁电流限制/强励限制)、(过无功限制)、(欠励限制)、(功率柜故障限制)、(伏赫限制/过磁通限制)。 4、在三相全控桥中,共阴极组在(正)半周导通;共阳极组在(负)半周导通。 5、PID调节方式就是(比例积分微分)调节方式。 6、在励磁调节器中,控制发电机电压的通道,称为(自动),控制励磁电流的 通道,称为(手动)。 7、励磁调节器发生 PT 断线,则运行中的通道(退出)运行,即切换,同时该 通道由(发电机电压/自动)调节方式转化为(励磁电流/手动)调节方式。 8、励磁调节器发生过励或低励,调节器就由(发电机电压)调节方式转化为 (无功)调节方式。 9、接触器铁芯上的(短路)环,可防止衔铁振动。 10、一般来说,交流发电机的励磁绕组是转子绕组,而直流发电机的励磁绕 组是(定子)绕组。 11、发电机在旋转的转子磁场中发电,把(机械)能转化为(电能),在发电 机并网前(空载),调节发电机的(励磁电流),作用于调节发电机的机端电压,发电机并网后,调节发电机的(励磁电流),作用于调节发电机的无功负荷(无功电流),有功不变,调节主汽门作用于有功功率(有功电流)的变化,与励磁电流的大小无关。 12、应用电磁理论,导体在磁场中(切割磁力线)产生电动势(电压):ξ=BLV (B:磁场强度,L:导体长度,V:切割速度)。简单的讲就是:导体在磁场中做切割(磁力线)运动,就产生感应电动势,当形成(闭合回路时),就会感生出电流。

柴油发电机无刷励磁的结构特点工作方式工作原理

柴油发电机无刷励磁的结构特点工作方式工作原理

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柴油发电机无刷励磁的结构特点、工作方式、工作原理 无刷励磁的结构特点、工作方式、工作原理。发电机励磁电流的调节过程△由副励磁机——可控硅——A VR 调节器——作为主励磁机定子励磁电流——来调节主励旋转电枢的输出电流——送至旋转整流盘——转子绕组 △静止的永励副励磁机的电枢送出400Hz的电源,通过励磁电压调节器中的三相全控桥式可控硅整流器形成可调的直流电源到交流励磁机的磁场绕组。 通过控制全控桥整流器的导通角来调节交流励磁机的磁场电流,从而达到调节发电机励磁电流的目的。 当DA VR故障时,由厂用电经工频手动励磁调节装置整流后提供。发电机励磁。 工作原理 发电机的励磁电流由交流励磁机经旋转整流盘整流后提供,交流励磁机的励磁电流则由永磁机经调节装置中的可控硅全控桥整流后提供,励磁电流的大小由自励磁调节装置进行自动或手动调节,以满足发电机运行工况的要求。 2.3 无刷励磁系统特点2. 3.1 励磁机与发电机同轴,电源独立,不受电力系统干扰 2.3.2 没有滑环和电刷,根除了碳粉污染,噪音低,维护简单 2.3.3 具备高起始、响应持久、能有效地提高电力系统稳定性 2.3.4 选扎整流盘设计合理、电流和电压余量大,运行可靠 2.3.5 采用双重数字AVR、功能齐全、故障追忆功能强 无刷励磁系统原理框图 整流盘及电路 整流盘采用双盘结构,一个正极盘,另一个负极盘。 整流盘与转轴间绝缘可靠、固定合理,能承受各种短路力矩的冲击而不产生位移。 电路接线是:励磁机电枢八个Y支路中心点通过短路环连接在一起形成公共中心点,八个“Y”支路的出线则分别接一个全波整流桥,它们在直流侧正极性和负极性分别在一起,而后送发电机转子,可称为多支路直流侧并联接线方式,着接线方式可确保各“Y”支路旋转整流管之间均良好。 每个“Y”支路每整流臂有二个整流管,一个电容器和一个保护电容器的小熔断器,它们组装为一体,称为整流组件。另外还有二个主熔断器,主熔断器的端面带有机械熔断器指示器,在电机运转时,当熔丝熔断后,这种指示器弹出,用同步频闪仪能观察到二极管和主熔断器的参数。 主熔断器:电流670A 电压850V 二极管:R6LO—40型平板式元件电流400A 反向峰压2000V 见图(二) 2.4 数字式励磁电压调节器(DA VR)DA VR采用进口三菱公司的用于无刷励磁系统的全双通道数字式励磁电压调节装置MEC5230、DA VR按发电机机端和电网的工况自动地调整发电机的励磁,一旦发电机或励磁系统出现异常,可借助于多种限制功能单元,及时对异常工况限制或发出切机信号,使机组脱离电网并灭磁! 2.4.1 DA VR主要性能:(a) 自动调节范围(恒电压模式) 发电机空载工况:10%~110%额定电压 发电机负载工况:95%~105%额定电压 (b) 手动调节范围(恒磁场电流模式) 发电机空载工况:10%~110%额定电压 发电机负载工况:允许达到110%发电机额定磁场电压(在额定负载和额定电压运行时) (c) 调压精度:<±1% (d) 采样固期:20ms 2.4.2 DA VR工作原理:DA VR控制方式:DA VR提供二种控制方式:发电机恒机端电压控制和恒励磁机磁场电流控制。 (a) 发电机恒机端电压控制:这种方式与常规A VR自动工作方式一样,通过控制发电机的磁场电流使发电机的端电压与电压整定器(90k)的整定值相同,发电机端电压保持恒定值。

发动机无刷励磁结构及原理

发电机无刷励磁结构及原理 一、励磁系统作用 励磁系统的主要作用就是维持发电机的电压在给定范围,主要有以下三点: 1、是保证电力系统运行设备的安全。电力系统中的运行设备都有其额定运行电压和最高运行电压。保证发电机端电压在容许水平上,是保证发电机及其电力系统设备安全运行的基础条件之一,这就要求发电机励磁系统不仅能够在静态下,而且在大扰动后的稳态下保证发电机在给定的容许水平上,一般发电机运行电压不得高于额定值的10%。 2、保证发电机运行的经济性。发电机在额定值附近运行是最经济的,如果发电机电压下降,则输出相同的功率所需的定子电流将增加,从而使损耗增加。一般发电机运行电压不得低于额定值的90%;当发电机电压低于95%时,发电机应该限负荷运行。 3、提高维持发电机电压能力的要求和提高电力系统稳定的要求在许多方面是一致的。 二、有刷励磁和无刷励磁的优缺点 发电机励磁系统一般分为有刷励磁和无刷励磁,它们各有优缺点,具体区别如下: 1、有刷励磁是通过与发电机同轴的直流发电机发出直流电,再经过电刷和滑环加在发电机转子线圈上。 优点是:发电机与励磁系统界限明显,相对独立、直观明了,转子励磁电流、励磁电压容易取得,数值准确、检修方便。 缺点是:由于电刷的存在,增加了接触电阻,随着励磁电流的增加,电刷和

滑环常常因接触不良导致发热,严重时会产生环火而烧毁刷架和滑环,并且电刷的质量也直接影响到运行的稳定性,故障率高;电刷磨损产生的碳粉对环境卫生有一定影响,容易污染轴承座,降低绝缘,给安全运行带来一定隐患;由于电刷存在磨损,运行人员要经常巡视、擦拭、更换电刷,在擦拭、更换时存有一定安全隐患。 2、无刷励磁系统是由发电机和与发电机同轴连接的励磁发电机组成,这种励磁发电机不同于和发电机同轴的直流发电机,这种励磁发电机实际上是交流发电机,它所发出的三相交流电通过连接在其轴上的旋转整流器进行整流,输出的直流电直接接在发电机转子绕组上,用来产生转子磁场。 优点是:由于没有电刷也就不存在接触不良以及因此产生的发热问题,更不会因产生电火花而烧毁设备;没有电刷也就没有磨损的碳粉,发电机两端会比较洁净;运行中不用更换电刷,运行维护少。 缺点是:因励磁发电机输出的直流电直接接在发电机转子绕组上,这样很难测量转子的实际电流,一般根据转子电压等相关参数计算出转子电流,计算值和实际值存在一定偏差。而且一旦旋转整流器出现故障,不仅维修困难(需要停机检修)而且会威胁发电机的正常运行。

第一章 同步发电机励磁系统概述

第一章 同步发电机励磁系统概述 [ 摘 要 ] 本文阐述了同步发电机励磁系统的任务及发展,讨论了同步发电机的不同励磁方式及其特点,最后介绍了在发电机励磁控制系统的基本要求和相关技术。 [ 关键词 ] 同步发电机 励磁系统 第一节 同步发电机励磁系统的任务和发展 同步发电机的励磁系统一般由两部分组成。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,通常称为励磁功率输出部分(或称为功率单元)。另一部分用于在正常运行或发生事故时调节励磁电流,以满足运行的需要。这一部分包括励磁调节器、强行励磁、强行减磁和自动灭磁等,一般称为励磁控制部分(或称为控制单元)。 不论在系统正常还是在故障情况下,同步发电机的直流励磁电流都需要控制,因此励磁系统是同步发电机的重要组成部分。励磁系统不但与发电机及其相联的电力系统的运行经济指标密切相关,而且与发电机及其电力系统的运行稳定性能密切相关。 一.同步发电机励磁系统的任务 (一)控制发电机的端电压 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,要保证发电机的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)可得: E U jI X q f f d =+ ??(1-1) 式中:??E q——发电机的空载电势; U f——发电机的端电压; I f ——发电机的负荷电流比例。 图1-1 同步发电机简化向量图 式(1-1)说明,在发电机空载电势E q 恒定的情况下,发电机端电压U f 会随负荷电流If 的加大而降低,为保证发电机端电压U f 恒定,必须随发电机负荷电流I f 的增加(或减小),增加(或减小)发电机的空载电势E q ,而E q 是发电机励磁电流Ifq 的函数(若不考虑饱和,Eq 和Ifq 成正比),故在发电机运行中,随

发电机无刷励磁的结构特点、工作方式、工作原理

无刷励磁的结构特点、工作方式、工作原理。 2 . 1 结构:由主磁机、永磁副励磁机、旋转整流盘、空气 冷却器、硅整流器、AVR等组成。 主励:三相、200Hz、2760KVA、417V、2820A、cos 少0. 9、 8 极 副励:三相、400Hz、90KVA、250V、208A、cos 如.95、16 极 f=pn/60 旋转整流装置:全波不可控硅整流有熔断器及过电压保护, 直流输出:2450KW 500V 4900N 副励磁机为旋转磁极式,发出的电流送到主励磁机的定子作为主励磁机的励磁电流,由于主励磁机为旋转电枢式, 电枢发出的电流通过转轴中孔送到旋转整流盘,经整流后送至 转子线圈从而达到对发电机励磁。 2. 2 发电机励磁电流的调节过程 △由副励磁机——可控硅——AVR调节器——作为主励磁机定子励磁电流——来调节主励旋转电枢的输出电流一 —送至旋转整流盘一一转子绕组

△静止的永励副励磁机的电枢送出400Hz的电源,通过励磁电压调节器中的三相全控桥式可控硅整流器形成可调 的直流电源到交流励磁机的磁场绕组。 通过控制全控桥整流器的导通角来调节交流励磁机的磁场电流,从而达到调节发电机励磁电流的目的。 当DAVR故障时,由厂用电经工频手动励磁调节装置整流后提 供。发电机励磁。 工作原理 发电机的励磁电流由交流励磁机经旋转整流盘整流后提供,交流励磁机的励磁电流则由永磁机经调节装置中的 可控硅全控桥整流后提供,励磁电流的大小由自励磁调节装置进 行自动或手动调节,以满足发电机运行工况的要求。2.3 无刷励磁系统特点 2.3.1 励磁机与发电机同轴,电源独立,不受电力系统干扰 2.3.2 没有滑环和电刷,根除了碳粉污染,噪音低,维护简单 2.3.3 具备高起始、响应持久、能有效地提高电力系统稳定性 2.3.4 选扎整流盘设计合理、电流和电压余量大,运行可靠 2.3.5 采用双重数字AVR、功能齐全、故障追忆功能强 无刷励磁系统原理框图 整流盘及电路

浅谈同步发电机的励磁系统

浅谈同步发电机的励磁系统 技术分类:电机与运动控制作者:赵宇发表时间:2006-11-10 1 概述 向同步发电机的转子励磁绕组供给励磁电流的整套装置叫做励磁系统。励磁系统是同步发电机的重要组成部分,它的可靠性对于发电机的安全运行和电网的稳定有很大影响。发电机事故统计表明发电机事故中约1/3为励磁系统事故,这不但影响发电机组的正常运行而且也影响了电力系统的稳定,因此必须要提高励磁系统的可靠性,而根据实际情况选择正确的励磁方式是保证励磁系统可靠性的前提和关键。我国电力系统同步发电机的励磁系统主要有两大类,一类是直流励磁机励磁系统,另一类是半导体励磁系统。 2 直流励磁机励磁系统 直流励磁机励磁系统是采用直流发电机作为励磁电源,供给发电机转子回路的励磁电流。其中直流发电机称为直流励磁机。直流励磁机一般与发电机同轴,励磁电流通过换向器和电刷供给发电机转子励磁电流,形成有碳刷励磁。直流励磁机励磁系统又可分为自励式和它励式。自励与他励的区别是对主励磁机的励磁方式而言的,他励直流励磁机励磁系统比自励励磁机励磁系统多用了一台副励磁机,因此所用设备增多,占用空间大,投资大,但是提高了励磁机的电压增长速度,因而减小了励磁机的时间常数,他励直流励磁机励磁系统一般只用在水轮发电机组上。 图1 自励直流励磁机励磁系统原理接线图 上图中 LH——电流互感器 YH——电压互感器 F ——同步发电机 FLQ——同步发电机的励磁线圈 L——直流励磁机 LLQ——直流励磁机的励磁线圈 Rc——可调电阻

采用直流励磁机供电的励磁系统,在过去的十几年间,是同步发电机的主要励磁系统。目前大多数中小型同步发电机仍采用这种励磁系统。长期的运行经验证明,这种励磁系统的优点是:具有独立的不受外系统干扰的励磁电源,调节方便,设备投资及运行费用也比较少。缺点是:运行时整流子与电刷之间火花严重,事故多,性能差,运行维护困难,换向器和电刷的维护工作量大且检修励磁机时必须停主机,很不方便。近年来,随着电力生产的发展,同步发电机的容量愈来愈大,要求励磁功率也相应增大,而大容量的直流励磁机无论在换向问题或电机的结构上都受到限制。因此,直流励磁机励磁系统愈来愈不能满足要求。目前,在100MW及以上发电机上很少采用。 3 半导体励磁系统 半导体励磁系统是把交流电经过硅元件或可控硅整流后,作为供给同步发电机励磁电流的直流电源。半导体励磁系统分为静止式和旋转式两种。 3.1 静止式半导体励磁系统 静止式半导体励磁系统又分为自励式和它励式两种。 3.1.1自励式半导体励磁系统 自励式半导体励磁系统中发电机的励磁电源直接由发电机端电压获得,经过控制整流后,送至发电机转子回路,作为发电机的励磁电流,以维持发电机端电压恒定的励磁系统,是无励磁机的发电机自励系统。最简单的发电机自励系统是直接使用发电机的端电压作励磁电流的电源,由自动励磁调节器控制励磁电流的大小,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,除去转子本体极其滑环这些属于发电机的部件外,没有因供应励磁电流而采用的机械转动或机械接触类元件,所以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的整流变压器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。系统起励时需要另加一个起励电源。 图2 无励磁机发电机自并励系统原理接线图

发电机励磁原理

发电机励磁原理 励磁机的作用: 发电机原理为永磁极随转子旋转,产生交流电,交流电一部分作为AER的电源,一部分通过逆变器整流成直流为转子建立磁场。通过调节导通角可以改变发电机的端电压(空载时)进而实现并网,在并网时调节向电网的无功输出。 工作原理:众所周知,同步发电机要用直流电流励磁。在以往的他励式同步发电机中,其直流电流是有附设的直流励磁机供给。直流励磁机是一种带机械换向器的旋转电枢式交流发电机。其多相闭合电枢绕组切割定子磁场产生了多相交流电,由于机械换向器和电刷组成的整流系统的整流作用,在电刷上获得了直流电,再通过另一套电刷,滑块系统将获得的直流输送到同步发电机的转子,励磁绕组去励磁,因此直流励磁机的换向器原则上是一个整流器,显然可以用一组硅二极管取代,而功率半导体器件的发展提供了这个条件。将半导体元件与发电机的轴固结在一起转动,则可取消换向器、滑块等滑动接触部分、利用二极管换成直流电流。直流送给转子励磁、绕组励磁。这就是无刷系统。 下面我们以典型的几种不同发电机励磁系统,介绍它的工作原理。 一、相复励励磁原理 由线形电抗器DK把电枢绕组抽头电压移相约90°、和电流互感器LH提供的电压几何叠加,经过桥式整流器ZL整流,供给发电机励磁绕组。负载时由电流互感器LH供给所需的复励电流,进行电流补偿,由线形电抗器DK移相进行相位补偿。 二、三次谐波原理 对一般发电机来源,我们需要的是工频正弦波,称为基波,比基波高的正弦波都称为谐波、其中三次谐波的含量最大,在谐波发电机定子槽中,安放有主绕组和谐波励磁绕组(s1、s2),而这个绕组之间没有电的联系。谐波绕组将绕组中150HZ谐波感应出来,经过ZL桥式整流器整流,送到主发电机转子绕组LE 中进行励磁。 三、可控硅直接励磁原理 可控硅直接励磁是采用可控硅整流器直接将发电机输出的任一相一部分能量,经整流后送入励磁绕组去的励磁方式,它是由自动电压调节器(AVR),控制

同步发电机励磁系统的简述

同步发电机励磁的简述 摘要:励磁系统是同步发电机组的重要构成部分,它的技术性能及运行的可靠性,对供电质量、继电保护可靠动作、加速异步电动机自启动和发电机与电力系统的安全稳定运行都有重大的影响。随着国内外励磁系统的研制不断取得进展,各型励磁系统不断涌现。综合各种因素的比较,交流无刷励磁机励磁系统和静止励磁系统(发电机自并励系统)两种励磁系统在工程是实际应用中占有很大的优势。 关键词:励磁直流发电机交流励磁机永磁机稳定 笔者所涉及的火电厂主要为中小型火力发电厂,下面着重介绍在我们所涉及的工程中常用的他励交流励磁机励磁系统和静止励磁系统(发电机自并励系统)两种励磁系统,其他励磁系统只做简单介绍。 一、概述 励磁系统是提供同步发电机可调励磁电流装置的组合。同步发电机的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,励磁功率单元向同步发电机转子提供直流电流,即励磁电流:励磁调节器根据输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元的输出。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。 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。电力系统在正常运行时,发电机励磁电流的变化主要影响电网的电压水平和并联运行机组间无功功率的分配,在某些故障情况下,发电机端电压降低将导致

电力系统稳定水平下降。为此,当系统发生故障的时候,要求发电机迅速增大励磁电流,以维持电网的电压水平及稳定性,可见,同步发电机励磁的自动控制在保证电能质量,无功功率的合理分配和提高电力系统运行的可靠性方面都起着非常重要的作用。优良的励磁控制系统不仅可以保证发电机可靠运行,提供合格的电能,而且还可以有效提高系统的技术指标。 二、同步发电机励磁系统的分类及其性能特点 同步发电机为了实现能量的转换,需要有一个直流磁场,而产生这个磁场的直流电流,称为发电机的励磁电流。根据励磁电流的供给方式,凡是从其它电源获得励磁电流的发电机,称为他励发电机,从发电机本身获得励磁电源的,则称为自励发电机。 同步发电机的励磁电源实质上是一个可控的直流电源。为了满足正常运行的要,发电机励磁电源必须具备足够的调节容量,并且要有一定的强励倍数和励磁电压响应速度。在设计励磁系统方案时,首先应考虑他的可靠性。为了防止系统电网故障对他的影响,励磁功率单元往往作为发电机的专用电源,另外,它的起励方式也应力求简单方便。 在电力系统发展初期,同步发电机容量不大,励磁电流由与发电机组同轴的直流发电机供给,既所谓直流励磁机励磁系统。随着发电机容量的提高,所需励磁电流也相应增大,机械整流在换流方面遇到了困难,而大功率半导体整流元件制造工艺却日益成熟,于是大容量机组的励磁功率单元就采用了交流发电机和半

励磁优缺点

无刷励磁与有刷励磁的优缺点 发电机的励磁系统目前可分为有刷励磁系统和无刷励磁系统,它们各有优缺点,下面简单的介绍一下,供同行们在选设备时作为参考。3 \; Q. r5 H1 K0 M 一、有刷励磁系统0 _( V( S4 Y i5 @ 这种机组其励磁系统有直流励磁机系统和可控硅静止励磁系统两种。直流励磁机励磁系统是通过与发电机同轴的直流发电机发出直流电,再经过电刷和滑环加在发电机转子线圈上,产生磁场定子线圈。该系统有两机组型和三机组型,即在发电机上有一台励磁机或是两台励磁机。 可控硅静止励磁系统是通过发电机机端的励磁变压器进行全控桥式整流,得到所需要的直流电,再经过电刷和滑环加在发电机转子线圈上,产生磁场切割定子线圈。 6 d/ W% S5 j) }+ O \ 有刷励磁方式其优点是发电机与励磁系统界限明显,相对独立,直观明了,而且转子励磁电流、励磁电压容易取得,数值准确,检修方便。4 W, [6 ~# F w, E 其缺点是由于电刷的存在,增加了接触电阻,随着励磁电流的增大,电刷和滑环常常因接触不良导致发热,严重时会产生环火而烧坏刷架和滑环,并且电刷的质量也直接影响到运行的稳定性,因而故障率较高。另外电刷在磨损时产生的碳粉给环境卫生造成一定的影响,而且容易污染4#轴承座,降低其绝缘,给安全运行带来隐患。由于电刷存在磨损,运行人员要经常巡视、更换电刷。 二、无刷励磁系统4 P. ^/ @4 h7 W, Y 这种机组其励磁系统是由发电机和与发电机同轴连接的励磁发电机组成。这种励磁发电机不同于和发电机同轴的直流发电机,这种励磁发电机实质是交流发电机,它所产生三相交流电通过连接在其轴上的旋转整流器进行整流,输出的直流电直接接在转子的绕组上,用来产生转子磁场。这套系统也有两机组型和三机组型。无刷励磁系统的优点是由于没有电刷,也就不存在接触不良以及因此而发热的问题,更不会产生电火花而烧坏设备。没有电刷,也就没有磨损的碳粉,发电机两端会非常洁净,而且不用更换电刷,维护量较小。 其缺点是因为励磁发电机输出的直流电直接接在转子的绕组上,这样很难直接测量转子的实际电流,往往需根据转子电压等相关参数计算出转子电流,但是存在一定的偏差。而且一旦旋转整流器出现故障,不仅维修困难(必须停机检修),并且还会威胁机组的正常运行。

励磁系统在电力中的作用1

励磁系统在电力中的作用1 励磁系统是发电机的重要组成部分,它对发电机本身及电力系统的安全稳定运行有着重要的作用。 励磁系统在电力系统中的作用: a. 维持电力系统某点电压的恒定。 b. 调整各个并联运行机组之间的无功分配。 c. 提高电力系统的静态稳定和动态稳定。 d. 故障切除后,可以缩短电动机自启动的时间。 e. 提高带延时的继电保护的明确性。 在电力系统正常运行或事故运行中,同步发电机的励磁控制系统起着重要作用。优良的励磁控制系统不仅可以靠运行并提供合格的电能,而且还可有效地提高系统的技术指标。根据运行方式的要求,励磁控制系统的任务① 电压控制 电力系统在正常运行时,负荷总是经常波动的,同步发电机的功率就相应变化。由于发电机内部压降的存在,动,机端电压就会相应的发生变化,这就需要对励磁电流进行调节以维持机端或系统中某点的电压在给定的水控制系统担负了维持电压水平的任务。 ② 控制无功功率的分配 与无限大容量电网并联运行的机组,调节它的励磁电流可以改变发电机无功功率的数值。但是,在实际运行中联运行的母线并不是无限大母线,即系统的等值阻抗不等于零。它的电压将随着负荷波动而改变,改变其中一磁电流不但影响它的电压和无功功率,而且也将影响与之并联运行机组的无功功率,其影响程度与系统情况有步发电机的励磁自动控制系统还担负着并联运行机组间的无功功率合理分配的任务。 ③ 提高同步发电机并联运行的稳定性 保持同步发电机稳定运行是保证电力系统可靠供电的首要条件,电力系统在运行中随时都可能遭受各种干扰,发电机组能够恢复到原来的运行状态或过渡到另一个新的运行状态,则称系统是稳定的,其主要标志是在暂态同步发电机能维持或恢复同步运行。 电力系统稳定分为静态稳定和暂态稳定两类。所谓静态稳定是指电力系统在正常运行状态下,经受微小扰动后行状态的能力。而暂态稳定是指电力系统在某一正常运行方式下突然遭受大扰动后,能够过渡到一个新的稳定者恢复到原来运行状态的能力。这里所说的大扰动是指电力系统发生某种事故,如高压电网发生短路或发电机在分析电力系统稳定性问题时,不论静态稳定或暂态稳定,在数字模型表达式中总含有发电机空载电势E,而有关。可见,励磁自动控制系统是通过改变励磁电流从而改变E值来改善系统稳定性的。 ④ 改善电力系统的运行条件 当电力系统由于种种原因,出现短时低电压时,励磁自动控制系统可以发挥其强励功能,即大幅度地增加励磁压,这在一定条件下可以改善系统的运行条件。 2.无刷励磁系统的技术特点 由无刷励磁机组、励磁(电压)调节器以及相应的操作设备组成的整体称为发电机的无刷励磁系统。它连同被控机构成的电压反馈控制称为无刷励磁控制系统。励磁系统向发电机励磁绕组供电以建立磁场,并根据发电机运节励磁电流以维持机端和系统的电压水平,并且决定着电力系统中并联机组间无功功率的分配。 无刷励磁机组由一台永磁发电机(交流付励磁机),一台交流主励磁机及装在发电机轴上的旋转整流装置组成。取消了大电流集电环及其碳刷装置,从而克服了常规的直流励磁机在高速换向器制造和发电机大电流集电环通明显存在的严重困难。交流主励磁机的工作原理几乎与直流发电机相同,其差别只是直流发电机利用换向器作电枢绕组内交流电变成直流电输出,而无刷励磁机则利用装在发电机轴上的旋转二极管整流从而同样将电枢绕

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