❶ 电力系统自动装置有哪些功能
发电机自动励磁、电源备自投(BZT)、自动重合闸、自动准同期、自动抄表、自动报警、自动切换和自动开启等。
❷ 励磁控制器是什么
供给同步发电机励磁电流的电源及其附属设备统称为励磁系统。它一般由励磁功率单元和励磁调节器两个主要部分组成。励磁功率单元向同步发电机转子提供励磁电流;而励磁调节器则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。励磁系统的自动励磁调节器对提高电力系统并联机组的稳定性具有相当大的作用。尤其是现代电力系统的发展导致机组稳定极限降低的趋势,也促使励磁技术不断发展。
直流分类:
直流电机的励磁方式可分为他励、并励、串励、复励四类。
整流分类:
1.旋转式励磁
旋转式励磁又包括直流交流和无刷励磁
2.静止式励磁
静止式励磁包括电势源静止励磁机和复合电源静止励磁机。
按发电机励磁的交流电源供给方式
1.交流励磁(他励)系统
由与发电机同轴的交流励磁机供电。系统又可分为四种方式:
1)交流励磁机(磁场旋转)加静止硅整流器(有刷).
2)交流励磁机(磁场旋转)加静止可控硅整流器(有刷).
3)交流励磁机(电枢旋转)加硅整流器(无刷).
4)交流励磁机(电枢旋转)加可控硅整流器(无刷).。
2.全静态励磁(自励)系统
采用变压器供电,当励磁变压器接在发电机的机端或接在单元式发电机组的厂用电母线上,称为自励励磁方式,把机端励磁变压器与发电机定子串联的励磁变流器结合起来向发电机转子供电的称为自复励励磁方式。这种结合方法也有四种:
1)直流侧并联
2)直流侧串联
3)交流侧并联
4)交流侧串联
❸ 自动调节励磁系统由哪几部分组成它在电力系统中的主要作用是什么
励磁调节器,功率回路,灭磁回路;
主要是为发电机转子提供电流,建立磁场,维持额定的机端电压,并网之后能够稳定无功波动,防止低频震荡。
❹ 励磁的励磁装置
⒈概述
励磁装置是指同步发电机的励磁系统中除励磁电源以外的对励磁电流能起控制和调节作用的电气调控装置。励磁系统是电站设备中不可缺少的部分。励磁系统包括励磁电源和励磁装置,其中励磁电源的主体是励磁机或励磁变压器;励磁装置则根据不同的规格、型号和使用要求,分别由调节屏、控制屏、灭磁屏和整流屏几部分组合而成。
励磁装置的使用,是当电力系统正常工作的情况下,维持同步发电机机端电压于一给定的水平上,同时,还具有强行增磁、减磁和灭磁功能。对于采用励磁变压器作为励磁电源的还具有整流功能。励磁装置可以单独提供,亦可作为发电设备配套供应。
中小型水利发电设备已实施出口产品质量许可制度,未取得出口质量许可证的产品不准出口。
⒉种类和规格
励磁装置主要分为电磁型和半导体型两大类。电磁型励磁装置主要用于以直流或交流励磁机为励磁电源的励磁系统中,半导体型励磁装置既可以与励磁机一起组成静止(或旋转)整流器励磁系统,也可以与励磁变压器组成静止励磁系统。
❺ 它励式静止半导体励磁系统包括哪些主要设备
它励式静止半导体励磁系统包括一台中频(500HZ)永磁副励磁机、两台完全相同的自动励磁调节柜、一台手动励磁调节柜、一台交流主励磁机、两台整流柜以及整流切换屏和灭磁屏等。
发电机正常运行时,由永磁副励磁机作电源,经自动励磁调节装置供给主励磁机磁场电流,主励磁机定子电流经整流装置整流后供给发电机的励磁电流。
❻ 励磁系统的原理是什么
发电机励磁系统 发电机励磁系统
供给同步发电机励磁电流的电源及其附属设备统称为励磁系统。它一般由励磁功率单元和励磁调节器两个主要部分组成。励磁功率单元向同步发电机转子提供励磁电流;而励磁调节器则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。励磁系统的自动励磁调节器对提高电力系统并联机组的稳定性具有相当大的作用。尤其是现代电力系统的发展导致机组稳定极限降低的趋势,也促使励磁技术不断发展。同步发电机的励磁系统主要由功率单元和调节器(装置)两大部分组成。如图所示:
其中励磁功率单元是指向同步发电机转子绕组提供直流励磁电流的励磁电源部分,而励磁调节器则是根据控制要求的输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元输出的装置。由励磁调节器、励磁功率单元和发电机本身一起组成的整个系统称为励磁系统控制系统。励磁系统是发电机的重要组成部份,它对电力系统及发电机本身的安全稳定运行有很大的影响。励磁系统的主要作用有: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间无功功率分配;3)提高发电机并列运行的静态稳定性;4)提高发电机并列运行的暂态稳定性;5)在发电机内部出现故障时,进行灭磁,以减小故障损失程度;6)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。
同步发电机励磁系统的形式有多种多样,按照供电方式可以划分为他励式和自励式两大类。
一、发电机获得励磁电流的几种方式
1、直流发电机供电的励磁方式:这种励磁方式的发电机具有专用的直流发电机,这种专用的直流发电机称为直流励磁机,励磁机一般与发电机同轴,发电机的励磁绕组通过装在大轴上的滑环及固定电刷从励磁机获得直流电流。这种励磁方式具有励磁电流独立,工作比较可靠和减少自用电消耗量等优点,是过去几十年间发电机主要励磁方式,具有较成熟的运行经验。缺点是励磁调节速度较慢,维护工作量大,故在10MW以上的机组中很少采用。
2、交流励磁机供电的励磁方式,现代大容量发电机有的采用交流励磁机提供励磁电流。交流励磁机也装在发电机大轴上,它输出的交流电流经整流后供给发电机转子励磁,此时,发电机的励磁方式属他励磁方式,又由于采用静止的整流装置,故又称为他励静止励磁,交流副励磁机提供励磁电流。交流副励磁机可以是永磁机或是具有自励恒压装置的交流发电机。为了提高励磁调节速度,交流励磁机通常采用100——200HZ的中频发电机,而交流副励磁机则采用400——500HZ的中频发电机。这种发电机的直流励磁绕组和三相交流绕组都绕在定子槽内,转子只有齿与槽而没有绕组,像个齿轮,因此,它没有电刷,滑环等转动接触部件,具有工作可靠,结构简单,制造工艺方便等优点。缺点是噪音较大,交流电势的谐波分量也较大。
3、无励磁机的励磁方式:
在励磁方式中不设置专门的励磁机,而从发电机本身取得励磁电源,经整流后再供给发电机本身励磁,称自励式静止励磁。自励式静止励磁可分为自并励和自复励两种方式。自并励方式它通过接在发电机出口的整流变压器取得励磁电流,经整流后供给发电机励磁,这种
励磁方式具有结简单,设备少,投资省和维护工作量少等优点。自复励磁方式除没有整流变压外,还设有串联在发电机定子回路的大功率电流互感器。这种互感器的作用是在发生短路时,给发电机提供较大的励磁电流,以弥补整流变压器输出的不足。这种励磁方式具有两种励磁电源,通过整流变压器获得的电压电源和通过串联变压器获得的电流源。
二、发电机与励磁电流的有关特性
1、电压的调节
自动调节励磁系统可以看成为一个以电压为被调量的负反馈控制系统。无功负荷电流是造成发电机端电压下降的主要原因,当励磁电流不变时,发电机的端电压将随无功电流的增大而降低。但是为了满足用户对电能质量的要求,发电机的端电压应基本保持不变,实现这一要求的办法是随无功电流的变化调节发电机的励磁电流。
2、无功功率的调节:
发电机与系统并联运行时,可以认为是与无限大容量电源的母线运行,要改变发电机励磁电流,感应电势和定子电流也跟着变化,此时发电机的无功电流也跟着变化。当发电机与无限大容量系统并联运行时,为了改变发电机的无功功率,必须调节发电机的励磁电流。此时改变的发电机励磁电流并不是通常所说的“调压”,而是只是改变了送入系统的无功功率。
3、无功负荷的分配:
并联运行的发电机根据各自的额定容量,按比例进行无功电流的分配。大容量发电机应负担较多无功负荷,而容量较小的则负提供较少的无功负荷。为了实现无功负荷能自动分配,可以通过自动高压调节的励磁装置,改变发电机励磁电流维持其端电压不变,还可对发电机电压调节特性的倾斜度进行调整,以实现并联运行发电机无功负荷的合理分配。
三、自动调节励磁电流的方法
在改变发电机的励磁电流中,一般不直接在其转子回路中进行,因为该回路中电流很大,不便于进行直接调节,通常采用的方法是改变励磁机的励磁电流,以达到调节发电机转子电流的目的。常用的方法有改变励磁机励磁回路的电阻,改变励磁机的附加励磁电流,改变
可控硅的导通角等。这里主要讲改变可控硅导通角的方法,它是根据发电机电压、电流或功率因数的变化,相应地改变可控硅整流器的导通角,于是发电机的励磁电流便跟着改变。这套装置一般由晶体管,可控硅电子元件构成,具有灵敏、快速、无失灵区、输出功率大、体积小和重量轻等优点。在事故情况下能有效地抑制发电机的过电压和实现快速灭磁。自动调节励磁装置通常由测量单元、同步单元、放大单元、调差单元、稳定单元、限制单元及一些辅助单元构成。被测量信号(如电压、电流等),经测量单元变换后与给定值相比较,然后将比较结果(偏差)经前置放大单元和功率放大单元放大,并用于控制可控硅的导通角,以达到调节发电机励磁电流的目的。同步单元的作用是使移相部分输出的触发脉冲与可控硅整流器的交流励磁电源同步,以保证控硅的正确触发。调差单元的作用是为了使并联运行的发电机能稳定和合理地分配无功负荷。稳定单元是为了改善电力系统的稳定而引进的单元 。励磁系统稳定单元 用于改善励磁系统的稳定性。限制单元是为了使发电机不致在过励磁或欠励磁的条件下运行而设置的。必须指出并不是每一种自动调节励磁装置都具有上述各种单元,一种调节器装置所具有的单元与其担负的具体任务有关。
四、自动调节励磁的组成部件及辅助设备
自动调节励磁的组成部件有机端电压互感器、机端电流互感器、励磁变压器;励磁装置需要提供以下电流,厂用AC380v、厂用DC220v控制电源.厂用DC220v合闸电源;需要提供以下空接点,自动开机.自动停机.并网(一常开,一常闭)增,减;需要提供以下模拟信号,发电机机端电压100V,发电机机端电流5A,母线电压100V,励磁装置输出以下继电器接点信号;励磁变过流,失磁,励磁装置异常等。
励磁控制、保护及信号回路由灭磁开关,助磁电路、风机、灭磁开关偷跳、励磁变过流、调节器故障、发电机工况异常、电量变送器等组成。在同步发电机发生内部故障时除了必须解列外,还必须灭磁,把转子磁场尽快地减弱到最小程度,保证转子不过的情况下,使灭磁时间尽可能缩短,是灭磁装置的主要功能。根据额定励磁电压的大小可分为线性电阻灭磁和非线性电阻灭磁。
近十多年来,由于新技术,新工艺和新器件的涌现和使用,使得发电机的励磁方式得到了不断的发展和完善。在自动调节励磁装置方面,也不断研制和推广使用了许多新型的调节装置。由于采用微机计算机用软件实现的自动调节励磁装置有显著优点,目前很多国家都在研制和试验用微型机计算机配以相应的外部设备构成的数字自动调节励磁装置,这种调节装置将能实现自适应最佳调节。
❼ 励磁机是什么东西
在电传动来内燃机车上牵引发电机的励磁源功率较大,为提供励磁电流而专门设置的励磁电源,即励磁发电机,简称励磁机。通过控制励磁机来实现牵引发电机的理想外特性。一般采用三相交流发电机,由柴油机一牵引发电机组通过变速箱直接驱动,发出的三相交流电经桥式整流器整流后向牵引发电机励磁绕组供电。机车上普遍采用感应子励磁机,它是一台三相异板式交流发电机,其励磁绕组和电枢绕组都安装在电机的定子上,转子上没有绕组,因此电机与外电路的联系不需要电刷和滑环等滑动接触部件,因而使电机结构简单、工作可靠、制造成本较低、便于维护。
工作原理:
发电机端电压经电压互感器降压后输入到测量单元,电压讯号在测量单元中经测量比较后,将电压偏差量输入到中放单元放大,并作为移相单元的控制电压以相应改变触发单元的触发脉冲相位角,从而改变了自动可控硅的控制角和交流励磁机励磁电压值,相应地改变了主发电机的励磁,当发电机负载增大而使发电机电压下降时调节器使自动可控硅整流器的控制角检小,以增大发电机的励磁,当发电机减少负荷时,其操作以上述相反,减少励磁来维持发电机端电压为给定值。
❽ 励磁系统有哪些设备及作用
励磁调节器、励抄磁整流柜、袭灭磁柜,自并励、间接自并励系统还有励磁变压器。励磁调节器,是励磁系统的控制核心,有稳发电机机端电压、转子电流、无功功率、功率因数的作用,这几个作用运行中只能有一个起作用,还有一些励磁系统的保护也是通过调节器实现的,如强励保护、欠励保护、PT断线保护、V/F限制保护等等;励磁整流柜作用是可控整流,把励磁变或永磁机送来的交流电压整流成直流送给发电机转子;灭磁柜一般是自并励系统中用,作用是在发电机或其他出现问题需要紧急停机时,跳灭磁开关以致快速灭磁,同时灭磁柜里还有灭磁电阻或单放一面柜,作用在跳灭磁开关后发电机转子能量通过灭磁电阻快速消耗掉,防止转子由于能量释放不了,击穿转子。
❾ 励磁装置的介绍
励磁系统是电站设备中不可缺少的部分。励磁系统包括励磁电源和励磁装置,其中励磁电源的主体是励磁机或励磁变压器;励磁装置则根据不同的规格、型号和使用要求,分别由调节屏、控制屏、灭磁屏和整流屏几部分组合而成。
励磁装置的使用,是当电力系统正常工作的情况下,维持同步发电机机端电压于一给定的水平上,同时,还具有强行增磁、减磁和灭磁功能。对于采用励磁变压器作为励磁电源的还具有整流功能。励磁装置可以单独提供,亦可作为发电设备配套供应。
中小型水利发电设备已实施出口产品质量许可制度,未取得出口质量许可证的产品不准出口。 随着发电机容量及电网的不断增大,电力系统及发电机组要求励磁系统有更好控制调节性能,更多和更灵活的控制、限制、报警等附加功能。为满足上述要求,微机控制的数字式励磁调节器应运而生。微机励磁调节器的广泛应用,极大地提高了电厂生产的安全可靠性和经济效益。广大中小型机组用户也迫切需要一种价格便宜,性能优良,结构简单,易掌握,可靠性高的励磁调节器。
由于励磁装置的设计参数与同步发电机、励磁电源的参数密切相关,所以单独订购励磁装置的用户,应提供或填写与励磁装置配套使用的发电设备,如同步发电机、励磁电源等的技术参数,以保证产品的统一配套性和使用性能。
励磁装置,按规定应装在室内,所以它的使用环境温度,相对湿度、海拔高度等有一定的要求。在运输、保存和使用时应予以注意。对于性能及使用条件等方面的特殊要求,用户应在签约时明确提出。
❿ 继电保护,自动装置,直流电源装置都是属于二次设备吗
所谓二次设备,就是对一次设备进行控制、测量、监察、保护及调节的设备,它包括控制和信号器具、测量仪表、继电保护装置、自动装置、远动装置、操作电源及二次电缆等。
反应二次部分的图纸有原理与和接线图:原理图主要反映二次装置的工作原理(通常使用展开图);接线图主要用于安装维护。
控制回路:对断路器进行合、跳闸操作以及监视断路器位置状态的的电路。按监视回路完好性的方式不同分为灯光监视和音响监视两种。
中央信号:由事故信号和预告信号组成,主要通过跳闸及发信号的方式反映电力系统的故障与不正常,由灯光和音响两部分组成。
测量监视系统:主要由电流、电压变换装置和各种测量仪表等构成,其主要作用是通过对运行参数的测量来监视一次设备的运行情况,以便运行人员调整、控制运行状态、分析处理运行中的问题。
同期回路:电力系统中的发电机并列运行的条件电压幅值相等;频率相同;相位差为零,为此在电力系统的发电厂与变电所中均有同期装置,以进行并列操作
操作电源:在发电厂、变电站中为二次设备提供工作电能的电源。现常用的有:
(1)蓄电池组直流系统:可靠性高,容量大,电压平稳,在系统中普遍应用,但附属设备多,维护工作量大。
(2)整流直流系统:利用变换装置将交流变为直流供二次部分使用,根据工作原理分为电容储能整流系统及复式直流系统,因可靠性较差,只适用于中、小型变电所中。
继电保护的作用
反映电力系统故障,自动、可靠、快速而有选择地通过断路器将故障元件从系统中切除,保证无故障部分继续运行,这是继电保护的首要任务
反映电力系统不正常工作状态,是继电保护的另一任务,此保护一般作用于信号,有时也作用于跳闸,但要带有一定的延时。
继电保护的基本构成
测量:反映被保护元件运行参数的变化,并与保护的整定值进行比较,若达到整定值,则向逻辑部分发出信号;
逻辑部分:对测量部分传送来的信号进行综合判断,决定保护装置是否动作
执行部分:根据保护装置的性质与作用,向断路器发出跳闸脉冲或发出信号。
电力系统中常用的保护分析:
过电流保护:利用短路时电流增大的现象实现的保护。为保证选择性与快速性,通常设为三段,Ⅰ段为速断,只保护线路的一部分;Ⅱ段保护线路全长,但要加一时间延时;Ⅲ段作为后备保护。在双侧有电源的线路中通常加入功率方向来保证动作的可靠性。其缺点是受系统运行方式以及短路类型的影响较大,一般应用于110KV以下线路。
低电压保护:电力系统短路时另一个现象是电压降低,由此构成的继电保护就称为低电压保护。由于电压信号一般取自母线,所以低电压保护往往与别的保护配合使用,如低压闭锁的过流保护。
距离保护:线路正常运行时,电压与电流的比值(阻抗)较大,而系统发生短路时,此比值将降低,利用电压与电流比值降低而动作的保护,称为距离保护(或阻抗保护),该保护的优点是受系统运行方式影响较小,其缺点是不能全厂速动,通常也设为三段。一般作为110KV线路的主保护以及220KV线路的后备保护
差动保护:线路正常运行时,流过线路两端的电流方向相反,而线路内部短路时电流的方向相同,利用此原理构成的保护称为差动保护。其优点是不受系统运行方式及短路类型的影响,主要作为主要设备及重要线路的保护,有纵差动和横差动之分。
高频保护:利用高频信号比较线路两端的电气量的差动保护称为高频保护,根据比较的信号分为方向高频保护(功率方向)及相差高频保护(电流相位)。作为220KV线路的主保护以及500KV线路的后备保护。
光纤差动:其造价高,一般作为500KV线路的主保护。
为避免保护故障造成的影响,一般电力系统的元件都有多重保护,分为:
主保护:能按要求的速度切除被保护线路(或元件)范围内的某种短路故障
辅助保护:一般用于弥补主保护某些性能的不足而设
后备保护:当主保护或断路器拒绝动作时起作用的继电保护,有近后备和远后备之分
继电保护技术发展历史过程中经历了四个时期:(1)电磁型:(2)晶体管型:(3)集成电路型:(4)微机型:
微机保护装置的特点:
维护调试方便
可靠性高
动作正确率高
易于获得各种附加功能
保护性能易得到改善
使用方便灵活
具有远方监控特性
我国微机保护发展概况
1972年世界上第一台微机保护样机——PRODAR-70投入试运行,1978~1980年前后我国在一些高校(华北电力大学、华中理工大学等)展开了微机保护的研究,我国首台微机保护样机MDP-1(距离保护)投入试运行,第二代“11”型微机保护装置于1990年投入试运行,其代表产品WXH-11和WXB-11,第三代产品是CS系列,如CSL-101、CST-200等。国家电力公司自动化研究院的LFP-900系列突破了我国快速保护的现状。
微机保护装置的硬件结构
信号输入电路:对开关量和模拟量信号进行处理。
微机系统:由单片机和扩展芯片构成的控制系统,以完成数值测量、计算、逻辑运算、控制和记录等智能化任务,此外微机保护还具有远方功能。
人机接口部分:如键盘、显示器、打印机等,完成整定值的输入、工作方式的变更、系统状态的检查等
输出通道:对控制对象实现控制操作
电源
为了提高供电可靠性、保证电能质量、提高电能生产和分配的经济性、减轻运行人员的劳动强度,电力系统中还广泛装设有自动装置。
电力系统自动化一般有两方面的内容:
(1)常规自动装置:重合闸装置、备用电源自动投入装置、发电机的自动励磁调节装置、自动按频率减负荷装置、自动准同期装置;
(2)电力系统调度自动化:即电力系统的实时调度,对电力系统的运行状态实时监视和控制,以提高系统安全、经济运行水平,提高电能质量。主要通过远动装置、利用四遥(遥测、遥控、遥信、遥调)技术实现。
传统变电站存在的问题:安全性、可靠性不能满足现代电力系统高可靠性的要求;供电质量缺乏科学的保证;占地面积大;不是应电力系统快速计算和实时控制的要求;维护工作量大
变电站综合自动化是将变电站的二次设备(包括测量、信号、继电保护、自动装置、远动装置等)经功能组合与优化,利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术、信号处理技术,实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护,以及与调度通信等综合性的自动化功能。是自动化技术、计算机技术与通信技术在变电站领域的综合应用。因此变电站综合自动化系统具有功能综合化、结构微机化、操作监视屏幕化、运行管理职能化等特征。