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发电机励磁系统原理(2)发电机励磁系统是同步发电机的重要组成部分,其主要作用是为发电机转子提供可控的直流电流,以建立和维持发电机的磁场,从而保证发电机输出稳定的电压和无功功率。励磁系统的性能直接影响发电机的运行稳定性、电压调节能力和电力系统的动态响应。
励磁系统通常由励磁电源、励磁调节器和励磁功率单元组成。励磁电源可以是直流励磁机、交流励磁机或自并励方式获取的交流电源,经过整流后为转子绕组提供直流励磁电流。励磁调节器是系统的核心部分,它根据发电机的运行状态和电压变化,自动调节励磁电流的大小,以维持发电机端电压恒定,并参与电力系统的无功功率调节和稳定控制。
现代发电机广泛采用自动电压调节器(AVR)作为励磁调节装置,配合可控硅整流技术db37t 4403-2021 堤防工程运行规范,实现快速、精确的励磁控制。此外,励磁系统还具备强励、欠励、过励等保护功能,防止发电机在异常运行状态下损坏。
总之,发电机励磁系统在维持电网电压稳定、提高电力系统可靠性、增强发电机运行灵活性方面起着关键作用,是保障电力系统安全稳定运行的重要设备之一。
1、他励试验问题及其过程:发电机空载升压和升流试验必要性和安全性问题,葛洲坝用备励的方便性和准确性问题。2、起励接触器工作问题(残压起励问题、助磁起励问题,起励接触器投入和退出问题,起励条件问题)。3、零起升流的操作问题(设Iref=10%Ifn,即20%Ug。运行中Ifact=Ifref,Ifrefi是Iref的积分输出。手动环控制量Ifreg、励磁电压环控制量Ufreg)2、自动升压问题(设Ugref=100%Ugn,运行中Ugact=Ugref,Ugref的积分输出Ugrefi、自动环控制输出量Ureg,励磁电压环控制量Ufreg)。3、关于转子电压和电流的关系Uf=If*转子电阻,关于转子温度的计算原理,关于限制环节的优先级问题。4、关于电气制动原理和条件以及工作过程,关于电气短路开关的操作问题(自动不受限,手动有先后循序(先开关后接地刀闸)。
1、调节无功的方法2、调无功对有功的影响(瞬时p摆动,平均P不变)
1、调节有功的方法2、调有功对无功的影响(AVR变化小,ECR变化大)
并网产生无功冲击的分析
1、相位不一致产生的冲击电流,属于有功电流。由于机械功率不变,因冲击产生的有功振荡几次后回到原位。2、电压不一致产生的冲击电流,属于无功电流,由此产生机组并网时无功的突变,但一般不超过5%。3、由于并网前机端电压一般为100%,而系统电压不是100%,一旦并网,机端电压几乎就强行的等于系统电压,此时,除了前述产生的无功冲击外,励磁调节器还按照调差系数,将机组无功调整到当前机端电压所对应的无功。
按照Ud=1.35U2cosa,一般强励α=100;强减α=1500
VREF设定值、VC测量值、VSPSS输出、VUEL欠励、VOEL过励、IFD励磁电流、VF励磁电压、比较门、PID
西门子励磁调节器与各限制器关系
脉冲变压器作用隔离功率匹配脉冲发展形式宽脉冲双脉冲宽高频脉冲双高频脉冲
灭磁的主要目的在机组故障情况下断开灭磁开关、导通灭磁回路(a,b,c,d4)快速吸收转子能量
衡量发电机灭磁性能指标有两个:灭磁速度和灭磁电压。其要求是速度快即灭磁时间短,灭磁电压不能超过转子允许电压值。最优的灭磁系统是灭磁电压较高且在灭磁过程中保持恒定,只有这样,灭磁电流才能按线性方式衰减,其灭磁时间才最短。最优的灭磁系统称为理想灭磁系统
If,Uf[p.u.]
理想灭磁、SIC灭磁、线性电阻灭磁
灭磁开关分类:单断口、双断口、多断口(主断口、弧断口、放电断口即常闭触头)
1、具有常闭辅助断口的灭磁开关最适合放电灭磁方式,也是专用灭磁开关的标志;2、双断口灭磁开关比单断口灭磁开关更加适合励磁回路的应用,检修试验方便;3、设置专用的弧触头有利于保护主触头,维护工作量少;4、采用短电弧栅灭弧原理,即采用金属灭弧栅灭弧罩,吸热好,电弧稳定;电磁吹弧简单
DMX和CEX灭磁开关结构最好、是专业灭磁开关,推荐使用
线性电阻1(大功率)(慢)非线性电阻(低场强大电流)碳化硅灭磁电阻2(SiC)(稍快)氧化锌灭磁电阻3(ZnO)(最快)
串联灭磁、并联灭磁电路原理比较
灭磁换流公式Uk±Uz≥UL整流:Uk-Uz≥UL,Uk要求高,不推荐使用;逆变:Uk+Uz≥UL,Uk要求低,直流灭磁推荐;封脉冲:Uk±Uz≥UL,Uz交变,交流灭磁推荐。
封脉冲下的交流灭磁原理
灭磁换流公式:Uk±Uz≥UL
脉冲正常下交流灭磁原理
1、在交流灭磁过程中,如果能够切除脉冲,励磁变二次侧交流电压的负半波就会引导励磁电流进入灭磁电阻,使得交流灭磁开关安全分断,快速灭磁任务完成。2、在脉冲正常的条件下进行交流灭磁,会造成励磁电流经同相可控硅短路,尽管交流灭磁开关也可以安全分断,但灭磁电阻无法投入工作,放电灭磁变为续流灭磁,达不到快速灭磁的目的。
转子过电压保护配置与跨接器原理
1、转子过电压保护配置:非线性电阻、跨接器、阻容保护、一体化阻容保护、阻断式阻容保护;2、跨接器原理接线、BOD元件原理;3、压敏电阻、可控硅阻容保护等配置原则。
电解车间压力容器、管道安装施工方案水轮发电机与汽轮机灭磁区别
转子结构不同:空心与实心灭磁要求就不同:快速与慢速
转子绕组:励磁绕组、阻尼绕组、
甩负荷跳灭磁开关录波图
UNITROL5000
瑞士ABB公司(上海ABB、广科院、东方电机厂、哈尔滨电机厂)
dbj41∕t 207-2018 河南省既有居住建筑加装电梯技术标准NES5000自并励励磁系统框图