同步发电机自动调节励磁装置.ppt

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1、同步发电机的励磁方式和励磁调节方式,励磁控制系统组成：其中励磁方式和励磁功率单元有关，励磁调节方式和励磁调节器有关。,2、他励式直流励磁机励磁系统 比自励式多一台副励磁机PGD，同轴,因直流励磁机GD的励磁绕组是由副励磁机PGD供电，所以称为他励式。励磁过程：手动调节Rm对副励磁机PGD的励磁绕组供电，自动调节IAER与PGD一起向直流励磁机GD供电，再由GD向同步发电机提供励磁电流IE。优点：励磁迅速，电压增长速度快。直流励磁机励磁系统的缺点：维护困难，不适应大型机组使用，造价高。,二、交流励磁机励磁系统,励磁机为一台交流发电机，与同步发电机同轴，所发出的励磁电流需经过整流后再供给转子。按整

2、流原理不同分为： 静止式：整流电路的元、器件是放在地面上静止不动的。（有炭刷和滑环） 旋转式：整流电路的整流元、器件是和发电机转子同轴旋转的。（无炭刷和滑环）,1、他励式交流励磁机励磁系统（静止整流）交流励磁机GE，交流副励磁机PGE，与同步发电机G同轴旋转。,因交流励磁机GE的励磁电流是由副励磁机PGE提供的，所以称为他励式。励磁过程：启励装置启动使副励磁机PGE正常工作，PGE和励磁调节器经整流后一起对交流励磁机GE供电，再由GE经整流后对同步发电机提供励磁电流。评价：比直流励磁机励磁系统容量大，但结构较复杂，机轴较长，维护不方便。,1、自励式交流励磁机励磁系统（静止整流）,无副励磁机，交

3、流励磁机GE的励磁电流由自身提供，所以为自励式。励磁过程：启励装置启动，交流励磁机GE的励磁电流由自身提供，再由GE和励磁调节器经整流后一起对同步发电机G提供励磁电流。评价：无副励磁机，缩短机轴，但对整流设备要求较高。,3、他励式交流励磁机励磁系统（旋转整流）副励磁机为永磁机，整流系统与发电机同轴。,励磁过程：永磁发电机和励磁调节器一起对交流励磁机GE供电，GE经整流后对同步发电机提供励磁电流。评价：无炭刷无滑环，维护方便，适用于大型机组，较可靠。但由于整流元件需旋转，因此对整流元件的可靠性要求很高。,三、静止励磁系统,1、自并励静止励磁系统（较好）TE：励磁变压器,励磁过程：启励装置启动，同

4、步发电机开始运行，励磁变压器TE和励磁调节器所提供的电流，经整流器整流后，提供给同步发电机作励磁电流。优点：无励磁机，大量缩短机轴，励磁迅速，适用于大、中型发电机。（自复励很少采用）,同步发电机的励磁调节方式,一、手动调节励磁（人机关系）早期无励磁调节器时：当机端电压升高时，手动增大Rm，使IE减小，电压下降到额定值范围。,二、利用励磁调节器进行调节励磁调节器：AER1、发展过程：机电型 电磁型 半导体型 微机型 2、分类：（1）比例型（较多）：即负反馈调节，按电压偏差UG 进行调节：UGUsetkUG 端电压偏高时，UG 0，AER将励磁电流增大， UG相应升高,（2）补偿型（较少）按定子电

5、流IG，功率因素 进行补偿。,3.4半导体励磁调节器,一、半导体励磁调节器的构成,1、测量比较单元作用：测量发电机的电压，并变换为与其成正比的直流电压，再与给定的基准电压Uset相比较，得到两者的偏差UG。通常加调差单元：作用：使测量的电压值只随发电机的无功电流而改变，使调节过程更灵敏。,2、综合放大单元 作用： 综合放大各种励磁控制信号。包括电压偏差信号UG 、电力系统稳定信号（PSS）以及低励限制和过励限制信号等。改善励磁自动控制系统的静态和动态性能指标。 根据自动控制原理知，合理地选取综合放大单元的放大系数，可以做到使系统既有足够的静态调节精度，又有良好的动态调节特性。,3、移相触发单元

6、：作用：将综合放大单元的输出电压UC按励磁调节的要求转换为移相触发脉冲，使控制角 随UC的大小而变。4、可控整流单元：作用：根据控制角 的大小，对整流状态进行调整。 0 90 时，为整流状态 90 180 时，为灭磁状态,3.8微机型励磁调节器,图4.56 测量比较单元结构框图,图4.47比较整定电路(a)电路图 (b)工作特性,图4.58 综合放大单元 (a)电流图 (b)工作特性,图4.59三相半控桥整流电路(a)电路图 (b)元件导通顺序,图4.60 三相半控桥式整流电路的电压波形图(a) 输入电压 (b) 触发脉冲 (c) 输出瞬时电压的波形图,图4.61 输出直流电压与控制角的关系曲

7、线,图4.62 移相触发单元构成框图,4.4.3 同步发电机微机励磁调节器,图4.63交流励磁机旋转整流无刷励磁系统,3.6同步发电机的强行励磁,强行励磁（强励）：当电力系统故障时，若发电机端电压降低到约8085倍额定值时，应迅速将发电机的励磁电流增加到最大值。作用：有利于电力系统的稳定性 有利于继保的正确动作（不拒动） 有利于缩短电压的恢复时间，及 电动机的自启动。,3.7同步发电机的灭磁,灭磁：当运行中的同步发电机或发变组中的变压器内部故障时，在继电保护动作将发电机断路器跳开的同时，应使发电机励磁绕组的磁场尽快的减弱到最低程度。灭磁要求： 灭磁时间尽可能短 灭磁过程中励磁绕组的电压不超过允许值。,