① 發電機對勵磁系統的要求包括
由直流發電機(直流勵磁機)提供勵磁電源的勵磁系統叫直流勵磁系統。
直流勵磁系統主要由直流勵磁機和勵磁調節器組成。早期的中小容量的同步電機的勵磁調節器從發電機的電壓互感器(TV)和電流互感器(TA)取得電源;較大容量同步發電機的勵磁調節器的電源有的經勵磁變壓器取自發電機端,此時,勵磁變壓器也是直流勵磁系統的主要組成部分。
發電機對勵磁系統的要求包括:
1) 勵磁系統不受外部電網的影響,否則事故情況下會惡性循環,電網與勵磁相互影響。
2)系統本身的調整應該是穩定的,若不穩定,即勵磁電壓變化較大,則會使發電機電壓波動較大。
3)電力系統故障,發電機機端電壓下降時,勵磁系統應能迅速增加勵磁到頂值,且勵磁上升速度和勵磁頂值都希望很大,因為強勵時電動勢上升越快越大,對維持系統穩定或繼電保護裝置動作越有利。
② 發電機直流勵磁系統主要由哪幾部分組成
勵磁電源(excitation
power)的主體是勵磁機或勵磁變壓器,主要向同步發電機勵磁繞組提供直流勵磁電流。
勵磁裝置(excitation
equipment)是指同步發電機的勵磁系統中除勵磁電源以外的對勵磁電流能起控制和調節作用的電氣調控裝置。它包括勵磁自動調節迴路、功率整流迴路和滅磁迴路等三部分。勵磁裝置則根據不同的規格、型號和使用要求,分別由調節控制屏、整流屏和滅磁屏幾部分組合而成。
調節控制屏:柴油發電機組的控制屏分為普通發電機組控制屏和自動化發電機組控制屏。普通控制屏適用於普通的柴油發電機組的控制,發電機組的起動與停止、供電與斷電、狀態調整等均由手動操作;自動化發電機組控制屏適用於自動化柴油發電機組的控制,發電機組的起動與停止、供電與斷電、狀態調整等可由手動或自動兩種操作方式來完成。
整流屏:將定子繞組的三相交流電變為直流電,6管交流發電機的整流器是由6隻硅整流二極體組成三相全波橋式整流電路,6隻整流管分別壓裝(或焊裝)在兩塊板上。
滅磁屏:滅磁開關是在發電機停機時防止發電機過電壓用的,發電機停機斷開發電機出口開關時,由於原先還帶有一些負荷,此時轉子還供有比空載勵是流還大的工作電流,當開關斷開時所有的勵磁電流及由於外界負荷的斷開引起的汽輪機轉速的升高,這兩部分全部都用來建立電壓,使發電機的電壓高於額定電壓,當不投入滅磁開關時發電機將出現過電壓,使繞組發生電擊穿。
③ 同步發電機勵磁調節系統的工作原理
同步發電機勵磁調節系統的工作原理
(一)控制發電機的端電壓
維持發電機的端電壓等於給定值是電力系統調壓的主要手段之一,在負荷變化的情況下,要保證發電機的端電壓為給定值則必須調節勵磁。
(二)控制無功功率的分配
當發電機並聯於電力系統運行時,它輸出的有功決定於從原動機輸入的功率,而發電機輸出的無功則和勵磁電流有關。為分析方便,假定發電機並聯在無窮大母線運行,即其機端電壓UG恆定。
(三)提高同步發電機並聯運行的穩定性
通常把電力系統的穩定性問題分為三類,即靜態穩定(Steady state stability)、暫態穩定(Transient stability)及動態穩定(Dynamic stability)問題。
所謂靜態穩定是指電力系統在受到小干擾作用時的穩定性,即受到小干擾作用後恢復原平衡狀態的能力;
暫態穩定是指電力系統在受到大幹擾(主要是短路)作用時的穩定性,即在大幹擾作用後系統能否在新的平衡狀態下穩定工作;
而動態穩定是指電力系統受干擾後(包括小干擾和大幹擾),在考慮了各種自動控制裝置作用的情況下,長過程的穩定性問題。
④ 發電機勵磁調節的原理
發電機勵磁裝置的運行
圖8.91把圖7.23調整無功功率的U形曲線再畫了一次。,從U形曲線可以得到並網運行的發電機(發電機電壓與公網電壓6.3kV非常接近,只有很小差異;
圖8.91. 發電機無功功率的調整——U形曲線
f=50Hz保持不變),在負荷為電感性(φ>0)時,調節轉子勵磁電流有四個原則:
(1)如果發電機輸出的有功功率(電磁功率——轉子傳遞到定子繞組的功率)PM不變,增加勵磁電流If,將會使發電機的輸出的無功功率Q和電流I增加;如果發電機輸出的有功功率不變,減小勵磁電流If,將會使發電機的輸出的無功功率Q和電流I減小,功率因數增大;如果發電機勵磁電流過小,會造成進相運行,即發電機電壓相位會滯後於電流的相位,發電機吸收電網的無功功率,這種情況稱為「欠勵磁」,甚至會影響到系統穩定,是不允許的,會造成發電機跳閘。
(2)如果發電機輸出的有功功率PM增加了,為保持發電機cosφ不變,應當增加勵磁電流If,此時將會使發電機的輸出的無功功率Q和電流I增加。
(3)強行勵磁(強勵):當發電機電壓突然降低到額定電壓的80~85%時,勵磁裝置會自動起動強勵,使控制角α=0,勵磁電壓升到最大值,勵磁電流很快升到額定值的1.8~2倍,如果強勵成功,發電機輸出電壓將被恢復,強勵自動停止,勵磁電流也恢復正常;如果發電機電壓未因強勵而恢復,則向發電機保護測控屏發出「強勵失敗」信號。
(4)已經並網的發電機,只要與電網連接的發電機出口斷路器沒有跳閘,即使無汽輪機驅動,也會繼續同步運行,此時PM=0,發電機為維持轉速,要向電網吸收一點有功功率。要是發電機轉子的勵磁電流足夠大,發電機向電網輸出無功功率,稱為同步調相機運行狀態,If越大,輸出的無功功率越大。這種狀態在正常運行時是不允許的,只有在汽輪機組出現某些小故障,在不需較長修復時間的前提下,才允許短時使用。
⑤ 發電機勵磁系統的工作原理
同步發電機勵磁調節系統通常分為「手動勵磁調節系統」和「自動勵磁調節系統」。
手動勵磁調節系統的工作原理:將勵磁機或其它交流電源進行整流,得到直流電源,再將直流電
源通過磁場變阻器和滅磁開關接通發電機轉子迴路,改變磁場變
阻器的阻值就可以調節勵磁電流的大小,從而達到調節發電機定
子電壓的目的。(也有採用可控硅整流手動勵磁調節系統)
自動勵磁調節系統的工作原理:將勵磁機或其它交流電源通過可控硅整流裝置得到直流勵磁電源。
利用發電機出口的壓變和流變反映發電機電壓偏差和無功功率,
將偏差信號轉換成可控硅的觸發信號,根據發電機電壓和無功功
率自動調節勵磁電流。在系統故障時還有自動「強行勵磁」功能。
只能簡單說這些。勵磁系統具體結構很多,原理大同小異,你可以在網路上查詢。
⑥ 勵磁系統的自動調節
自動調節勵磁電流的方法
在改變發電機的勵磁電流中,一般不直接在其轉子迴路中進行,因為該迴路中電流很大,不便於進行直接調節,通常採用的方法是改變勵磁機的勵磁電流,以達到調節發電機轉子電流的目的。
常用方法有:改變勵磁機勵磁迴路的電阻,改變勵磁機的附加勵磁電流,改變可控硅的導通角等。
這里主要講改變可控硅導通角的方法,它是根據發電機電壓、電流或功率因數的變化,相應地改變可控硅整流器的導通角,於是發電機的勵磁電流便跟著改變。這套裝置一般由晶體管,可控硅電子元件構成,具有靈敏、快速、無失靈區、輸出功率大、體積小和重量輕等優點。在事故情況下能有效地抑制發電機的過電壓和實現快速滅磁。
自動調節勵磁裝置的組成單元
自動調節勵磁裝置通常由測量單元、同步單元、放大單元、調差單元、穩定單元、限制單元及一些輔助單元構成。
1.測量單元
被測量信號(如電壓、電流等),經測量單元變換後與給定值相比較,然後將比較結果(偏差)經前置放大單元和功率放大單元放大,並用於控制可控硅的導通角,以達到調節發電機勵磁電流的目的。
2.同步單元
同步單元的作用是使移相部分輸出的觸發脈沖與可控硅整流器的交流勵磁電源同步,以保證控硅的正確觸發。
3.調差單元
調差單元的作用是為了使並聯運行的發電機能穩定和合理地分配無功負荷。
4.穩定單元
穩定單元是為了改善電力系統的穩定而引進的單元 。勵磁系統穩定單元 用於改善勵磁系統的穩定性。
5.限制單元
限制單元是為了使發電機不致在過勵磁或欠勵磁的條件下運行而設置的。
必須指出並不是每一種自動調節勵磁裝置都具有上述各種單元,一種調節器裝置所具有的單元與其擔負的具體任務有關。
自動調節勵磁的組成部件
自動調節勵磁的組成部件有機端電壓互感器、機端電流互感器、勵磁變壓器;勵磁裝置需要提供以下電流,廠用AC380v、廠用DC220v控制電源.廠用DC220v合閘電源;需要提供以下空接點,自動開機.自動停機.並網(一常開,一常閉)增,減;需要提供以下模擬信號,發電機機端電壓100V,發電機機端電流5A,母線電壓100V,勵磁裝置輸出以下繼電器接點信號;勵磁變過流,失磁,勵磁裝置異常等。
勵磁控制、保護及信號迴路由滅磁開關,助磁電路、風機、滅磁開關偷跳、勵磁變過流、調節器故障、發電機工況異常、電量變送器等組成。在同步發電機發生內部故障時除了必須解列外,還必須滅磁,把轉子磁場盡快地減弱到最小程度,保證轉子不過的情況下,使滅磁時間盡可能縮短,是滅磁裝置的主要功能。根據額定勵磁電壓的大小可分為線性電阻滅磁和非線性電阻滅磁。
數字自動調節勵磁裝置
近十多年來,由於新技術,新工藝和新器件的涌現和使用,使得發電機的勵磁方式得到了不斷的發展和完善。在自動調節勵磁裝置方面,也不斷研製和推廣使用了許多新型的調節裝置。由於採用微機計算機用軟體實現的自動調節勵磁裝置有顯著優點,目前很多國家都在研製和試驗用微型機計算機配以相應的外部設備構成的數字自動調節勵磁裝置,這種調節裝置將能實現自適應最佳調節。
⑦ 同步發電機勵磁自動調節的作用是什麼
勵磁自動調節的作用是:
如果功率因數或者電壓沒有在設定的范圍內,會快速做出反應,自動調整到設定的范圍內,保證發電機按照設定的要求運行。
同步發電機勵磁調節系統的工作原理
(一)控制發電機的端電壓
維持發電機的端電壓等於給定值是電力系統調壓的主要手段之一,在負荷變化的情況下,要保證發電機的端電壓為給定值則必須調節勵磁。
(二)控制無功功率的分配
當發電機並聯於電力系統運行時,它輸出的有功決定於從原動機輸入的功率,而發電機輸出的無功則和勵磁電流有關。為分析方便,假定發電機並聯在無窮大母線運行,即其機端電壓UG恆定。
(7)發電機自動調節勵磁裝置基本任務擴展閱讀:
在現代電力工業中,同步發電機廣泛用於水力發電、火力發電、核能發電以及柴油機發電。由於同步發電機一般採用直流勵磁,當其單機獨立運行時,通過調節勵磁電流,能方便地調節發電機的電壓。
若並入電網運行,因電壓由電網決定,不能改變,此時調節勵磁電流的結果是調節了電機的功率因數和無功功率。
同步發電機的定子、轉子結構與同步電機相同,一般採用三相形式,只在某些小型同步發電機中電樞繞組採用單相。
⑧ 發電機勵磁調節器的調節方式都有什麼
發電機的勵磁調節器的調節方式:
1、恆機端電壓(自動)運行方式
發電機勵磁系統閉環自動調節方式。在該種運行方式下,數字式勵磁調節器的旨要任務是維持發電機端電壓恆定,—般是把機端電壓,作為反饋量,實現pid調節;向時,為了提高電力系統運行的穩定件,數字式勵磁調節器還可以實現更為復雜的控制規律,如電力系統穩定器(pss)附加控制、線性最優勵磁控制(loec)、非線性勵磁控制(nec)等。恆機端電壓(自功)運行方式是數字式勵磁調節器的主要運行方式;
2、恆勵磁電流(手動)運行方式
一般而言,勵磁調節器都有「自動」和「手動」兩種運行方式,數字式勵磁調節器也不例外。在恆勵磁電流(手動)運行方式下,數字式勵磁調節器采入信號,與給定值比較,經比例(積分)控制規律的運算後送出控制信號到移相觸發單元。由於自動運行方式的電壓整定范圍有限,在機組安裝、檢修或事故跳閘後進行發電機升壓試驗時,通常用手動方式來調整發電機的勵磁從而調節機端電壓或發電機的無功,這樣調情較為平穩,調整范圍可以很寬。
⑨ 同步發電機自動調節勵磁裝置的主要作用是什麼
自動穩壓,合理分配無功,強勵提供短路電流。
⑩ 同步發電機勵磁系統的基本任務是什麼
同步發電機的勵磁系統一般由兩部分組成。一部分用於向發電機的磁場繞組提供直流電流,以建立直流磁場,通常稱為勵磁功率輸出部分(或稱為功率單元)。另一部分用於在正常運行或發生事故時調節勵磁電流,以滿足運行的需要。這一部分包括勵磁調節器、強行勵磁、強行減磁和自動滅磁等,一般稱為勵磁控制部分