1. 发电机励磁系统的工作原理
同步发电机励磁调节系统通常分为“手动励磁调节系统”和“自动励磁调节系统”。
手动励磁调节系统的工作原理:将励磁机或其它交流电源进行整流,得到直流电源,再将直流电
源通过磁场变阻器和灭磁开关接通发电机转子回路,改变磁场变
阻器的阻值就可以调节励磁电流的大小,从而达到调节发电机定
子电压的目的。(也有采用可控硅整流手动励磁调节系统)
自动励磁调节系统的工作原理:将励磁机或其它交流电源通过可控硅整流装置得到直流励磁电源。
利用发电机出口的压变和流变反映发电机电压偏差和无功功率,
将偏差信号转换成可控硅的触发信号,根据发电机电压和无功功
率自动调节励磁电流。在系统故障时还有自动“强行励磁”功能。
只能简单说这些。励磁系统具体结构很多,原理大同小异,你可以在网络上查询。
2. 发电机的励磁调节器的调节方式
发电机的励磁调节器的调节方式:
1.1恒机端电压(自动)运行方式
该方式为发电机励磁系统闭环自动调节方式。在该种运行方式下,数字式励磁调节器的旨要任务是维持发电机端电压恒定,—般是把机端电压,作为反馈量,实现pid调节;向时,为了提高电力系统运行的稳定件,数字式励磁调节器还可以实现更为复杂的控制规律,如电力系统稳定器(pss)附加控制、线性最优励磁控制(loec)、非线性励磁控制(nec)等。恒机端电压(自功)运行方式是数字式励磁调节器的主要运行方式。
1.2恒励磁电流(手动)运行方式
一般而言,励磁调节器都有“自动”和“手动”两种运行方式,数字式励磁调节器也不例外。在恒励磁电流(手动)运行方式下,数字式励磁调节器采入信号,与给定值比较,经比例(积分)控制规律的运算后送出控制信号到移相触发单元。由于自动运行方式的电压整定范围有限,在机组安装、检修或事故跳闸后进行发电机升压试验时,通常用手动方式来调整发电机的励磁从而调节机端电压或发电机的无功,这样调情较为平稳,调整范围可以很宽。
此外,其他还有多种运行方式,例如:手动/自动运行方式的跟踪与切换、恒无功功率/恒功率因数运行方式、跟踪母线电压运行方式等等。
对于数字式励磁调节器的装置运行方式一般来说,单机系统是无法满足数字式励磁调节器高可靠性的要求。为此,人们常采用硬件冗余技术来提高励磁调节器工作的可靠性,主要方案有双重化系统或三机系统,分别对应两套调节器互为备用的运行方式和三机系统运行方式。二者相比,三机系统运行的可靠性和安全性都要高一些,但造价也高,切换逻辑相对复杂。
2两套调节器互为备用的运行方式
在这种运行力式下,数字式励磁调节器采用全双机系统,主机和备用机是两台相同的数字式励磁调节器,接收同样的信号,进行同样的运算。主机在线运行时,只有主机发出的触发脉冲有效。在运行中主机因任何原因发生故障时,应能立即实现备用机的自动切换,使备用机进入在线控制。在正常运行情况下下,主机和备用机之间应能实现人工手动切换。互为备用的两套调节器在运行过程中随时有可能互相切换运行,为满足平稳切换的要求,两套调节器应互相跟踪工作状况,即备用机跟踪在线运行的主机的工作状况,而哪一套调节器作为主机在线运行又是随时可能变化的。鉴于两套调节器的软件构成完全相同,即使不同的数字式励磁调节器所采用的控制规律有所不同,一般而言,只要由备用机跟踪在线机的电压给定、电流给定和相应控制规律环节输出值等内容,即可实现无扰动切换。具体实现方案一般是利用rs-232串行通信口或其他通信方式实现双机通信,由在线机将所需的各种跟踪值传送给备用机。至于跟踪速率,数字式励磁调节器可以以控制程序的循环周期为单位,每个循环周期改变一次控制命令,即跟踪一次。这种做法具有跟踪快、准的特点,可达到无扰动切换。
当在线机出现故障导致失磁失控时,备用机应能立即切换至在线运行状态。另外,当在线机软件程序运行出轨,软件复位连续功作几次无效后,备用机也应能够切换至在线远行状态,从而确保发电机的安全运行。
3三机系统运行方式
与两套调节器互为备用的远行方式相比,采用三机系统的主要目的是通过增加硬件投资来进一步提高数字式励磁调节器装置运行的可靠性和安全性。三机运行方式又可分为三机备用运行方式和三取二表决运行方式两种。
3.1三机备用运行方式
这种方式的工作原理是,除a机与b机互为备用可自动切换外,还设计了后备c机。当a、b机均发生故障时,c机能自动切换至在线运行。c机可以设计为具有和a、b机一样的功能,但一般情况下a、b机同时故障的几率较小,为简化方案,可以设计c机具有较为简单的励磁控制功能,例如只保证发电机按恒励磁电流(手动)运行方式继续运行。
三机备用运行方式和双机互为备用的运行方式原理上没有大的差别,只是三机备用运行方式以增加硬件投资为代价达到了数字式励磁调节器装置运行可靠性的提高。
3.2三取二表决运行方式
在该种起行方式下,三机都在线工作,三套调节器接收同样的外部输入信号,三者的软、硬件结构区完全一致,当三套调节器有两套的输出结果—致时,即将此输出结果作为数字式励磁调节器的输出送至励磁系统中的被控对象部分。当三机中有两套调节器故障时,数字式励磁调节器即无法工作,因此三取二表决运行方式较之双机互为备用的运行方式在可靠性方面并没有什么提高。三取二表决方式的优点表现在装置运行安全性的提高上,即可以较好地避免错误的励磁控制信号的输出,从而避免发电机的误励磁、失控等现象的发生。
三取二表决运行方式在电力系统继电保护和安全自动装置中应用较为广泛,因为继电保护或安全自动装置的误动作会给电力系统带来较大的危害、甚至造成灾难性的后果,而采用三取二表决方式可以降低装置误动的可能性。目前在数字式励磁调节器中采用三取二表决运行方式的方案尚未看到,但要作为—种可能的运行方式。
3. 为什么发电机设置励磁装置可以提高系统的静态稳定性
这要从提高系统静态稳定性的措施入手分析,静态稳定极限的表达式为P=(E*U)sinの/X
因此,如果想提高静态稳定性,可以对应的有几种方法,其中有一种就是对发电设置自动励磁调节装置,原因在于,自动调节励磁装置的安装是的发电机可以保持内电势E,甚至在故障时可以强励磁,使E增大,因此可以提高系统的静态稳定性!
希望对你有帮助,如不明白可以追问。
4. 同步发电机自动调节励磁装置的主要作用是什么
自动稳压,合理分配无功,强励提供短路电流。
5. 同步发电机励磁自动调节的作用是什么
励磁自动调节的作用是:
如果功率因数或者电压没有在设定的范围内,会快速做出反应,自动调整到设定的范围内,保证发电机按照设定的要求运行。
同步发电机励磁调节系统的工作原理
(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。
(二)控制无功功率的分配
当发电机并联于电力系统运行时,它输出的有功决定于从原动机输入的功率,而发电机输出的无功则和励磁电流有关。为分析方便,假定发电机并联在无穷大母线运行,即其机端电压UG恒定。
(5)发电机均装有自动励磁调整装置扩展阅读:
在现代电力工业中,同步发电机广泛用于水力发电、火力发电、核能发电以及柴油机发电。由于同步发电机一般采用直流励磁,当其单机独立运行时,通过调节励磁电流,能方便地调节发电机的电压。
若并入电网运行,因电压由电网决定,不能改变,此时调节励磁电流的结果是调节了电机的功率因数和无功功率。
同步发电机的定子、转子结构与同步电机相同,一般采用三相形式,只在某些小型同步发电机中电枢绕组采用单相。
6. 发电机励磁调节器的调节方式都有什么
发电机的励磁调节器的调节方式:
1、恒机端电压(自动)运行方式
发电机励磁系统闭环自动调节方式。在该种运行方式下,数字式励磁调节器的旨要任务是维持发电机端电压恒定,—般是把机端电压,作为反馈量,实现pid调节;向时,为了提高电力系统运行的稳定件,数字式励磁调节器还可以实现更为复杂的控制规律,如电力系统稳定器(pss)附加控制、线性最优励磁控制(loec)、非线性励磁控制(nec)等。恒机端电压(自功)运行方式是数字式励磁调节器的主要运行方式;
2、恒励磁电流(手动)运行方式
一般而言,励磁调节器都有“自动”和“手动”两种运行方式,数字式励磁调节器也不例外。在恒励磁电流(手动)运行方式下,数字式励磁调节器采入信号,与给定值比较,经比例(积分)控制规律的运算后送出控制信号到移相触发单元。由于自动运行方式的电压整定范围有限,在机组安装、检修或事故跳闸后进行发电机升压试验时,通常用手动方式来调整发电机的励磁从而调节机端电压或发电机的无功,这样调情较为平稳,调整范围可以很宽。
7. 发电机励磁调节的原理
发电机励磁装置的运行
图8.91把图7.23调整无功功率的U形曲线再画了一次。,从U形曲线可以得到并网运行的发电机(发电机电压与公网电压6.3kV非常接近,只有很小差异;
图8.91. 发电机无功功率的调整——U形曲线
f=50Hz保持不变),在负荷为电感性(φ>0)时,调节转子励磁电流有四个原则:
(1)如果发电机输出的有功功率(电磁功率——转子传递到定子绕组的功率)PM不变,增加励磁电流If,将会使发电机的输出的无功功率Q和电流I增加;如果发电机输出的有功功率不变,减小励磁电流If,将会使发电机的输出的无功功率Q和电流I减小,功率因数增大;如果发电机励磁电流过小,会造成进相运行,即发电机电压相位会滞后于电流的相位,发电机吸收电网的无功功率,这种情况称为“欠励磁”,甚至会影响到系统稳定,是不允许的,会造成发电机跳闸。
(2)如果发电机输出的有功功率PM增加了,为保持发电机cosφ不变,应当增加励磁电流If,此时将会使发电机的输出的无功功率Q和电流I增加。
(3)强行励磁(强励):当发电机电压突然降低到额定电压的80~85%时,励磁装置会自动起动强励,使控制角α=0,励磁电压升到最大值,励磁电流很快升到额定值的1.8~2倍,如果强励成功,发电机输出电压将被恢复,强励自动停止,励磁电流也恢复正常;如果发电机电压未因强励而恢复,则向发电机保护测控屏发出“强励失败”信号。
(4)已经并网的发电机,只要与电网连接的发电机出口断路器没有跳闸,即使无汽轮机驱动,也会继续同步运行,此时PM=0,发电机为维持转速,要向电网吸收一点有功功率。要是发电机转子的励磁电流足够大,发电机向电网输出无功功率,称为同步调相机运行状态,If越大,输出的无功功率越大。这种状态在正常运行时是不允许的,只有在汽轮机组出现某些小故障,在不需较长修复时间的前提下,才允许短时使用。
8. 发电机的励磁装置是什么如何实现的励磁到底是不是捆绑在转子产生电磁感应的线圈
发电机励磁装置的作用是给发电机转子绕组提供励磁电流,形成稳定的磁场,借助转子的转动,旋转磁场切割定子三相绕组,从而产生三相电势。
发电机励磁装置包括:交流电源,整流电路,电压调整回路和励磁开关部分。在书本上通常用“方框图”表示,在实际现场励磁装置占地面积10几个平方以上。
励磁交流电源有的取自“励磁机”,有的取自厂用电,有的取自励磁变压器,等。
发电机励磁装置分为手动调整和自动调整。自动调整装置称为“发电机自动励磁调节器”。
发电机励磁装置的工作原理:输入交流励磁电源------经过可控硅整流变成直流------通过励磁开关利用碳刷接入转子线圈。根据发电机的端电压和无功功率,我们可以通过可控硅来改变励磁电流的大小。