發(fā)電機自動電壓運行時勵磁調(diào)節(jié)器調(diào)差系數(shù)的整定與試驗-2019年精選文檔

1、發(fā)電機自動電壓運行時勵磁調(diào)節(jié)器調(diào)差系數(shù)的整定 與試驗1 發(fā)電機自動調(diào)節(jié)裝置用途 自動勵磁調(diào)節(jié)裝置作為自動勵磁控制系統(tǒng)中最為重要的部 分，主要用于對發(fā)電機電壓電流的運行監(jiān)測， 根據(jù)預(yù)先設(shè)定的調(diào) 節(jié)指令，向電源發(fā)出調(diào)節(jié)控制信號，繼而完成控制操作。勵磁控 制裝置原理圖如圖 1 所示。自動勵磁調(diào)節(jié)裝置可對發(fā)電機機端電壓進行調(diào)節(jié)， 發(fā)電機出 口電壓是勵磁調(diào)節(jié)器輸入量之一，從 TV 中機端電壓可獲取二次 電壓量，將其與給定值做出對比，獲取偏移值 U,由此輸出控 制信號， 從而改變晶閘管整流器觸發(fā)角， 對機組勵磁電流進行相 關(guān)的調(diào)整，使發(fā)電機端電壓為預(yù)先規(guī)定值。利用反饋系統(tǒng)，使勵 磁控制達到電壓恒定值。2

2、發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)器工作要求 勵磁能源可維持發(fā)電機運行，滿足故障工況下的運行需求； 確保發(fā)電機端電壓保持穩(wěn)定， 維持電壓精度， 使得并聯(lián)機組分擔(dān) 功率的可靠性與穩(wěn)定性；強勵容量恒定， 2 倍強勵倍數(shù)下，確保 響應(yīng)比為 3.5 倍/ 秒；欠勵區(qū)域內(nèi)發(fā)電機應(yīng)保持穩(wěn)定運行；保護 機組過電壓；以正阻尼規(guī)范機組振蕩，確保機組動態(tài)平衡；較小 時間常數(shù)下，對輸入量變化做出快速響應(yīng)；調(diào)節(jié)度精準(zhǔn)無誤，確 保存在極小或不存在失靈區(qū)； 確保發(fā)電機運行的穩(wěn)定性， 在系統(tǒng)調(diào)節(jié)上簡便靈敏、穩(wěn)定可靠3 發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)器工作原理3.1 勵磁調(diào)節(jié)器組成發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)器有很多不同類型， 但其框架類似。以 135MW 發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)器

3、為例，其框架圖如圖 2 所示，由調(diào)差、比較單 元、放大單元、觸發(fā)單元等組成。3.2 發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)器調(diào)差系數(shù)的整定與試驗發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)器在自動電壓調(diào)節(jié)方式（AVR運行時，為使多臺并聯(lián)運行的發(fā)動機之間的無功功率合理分配或為補償在 發(fā)變組單元中主變壓器的電壓降， 勵磁調(diào)節(jié)器須要設(shè)置附加無功 調(diào)差功能，來改變發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)特性。按照整定的調(diào)差系數(shù)和調(diào)差極性進行調(diào)差計算：Uref- tiaocha=Ugn x Kx Q/Qn=Ktx Q其中，Uref-tiaocha 為附加調(diào)差給定值，Ugn為發(fā)電機額定 電壓，K、Kt為調(diào)差系數(shù)，Q為無功量，Qn為額定無功功率，Uref 為電壓給定值。將附加調(diào)差給定值

4、加（減）到電壓給定值，其調(diào)節(jié)公式為：Uref=Uref+Uref- tiaocha=Uref+Kt x Q （負調(diào)差） Uref=Uref-Uref-tiaocha=Uref- Kt x Q （正調(diào)差） 按照給定的控制規(guī)律和運行參數(shù)進行控制量計算， 實現(xiàn)發(fā)電 機電壓調(diào)差。使得Ug =Ug+KtXQ 或 Ug =Ug- Kt x QUg為發(fā)電機機端電壓。勵磁調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)公式為：Uf=Kf （Uref-Ug ）Uf為勵磁電壓Uf,即勵磁電壓Uf與電壓給定值Uref和發(fā) 電機機端電壓Ug的差值成正比。正調(diào)差就是，當(dāng)發(fā)電機無功功 率增加時，勵磁系統(tǒng)調(diào)節(jié)裝置檢測到的發(fā)電機機端電壓“升 高”， 勵磁系統(tǒng)按

5、給定的正調(diào)差控制規(guī)律使得勵磁輸出減小， 即 相當(dāng)于Ug' =Ug- Kt XQ減小，從而使無功輸出減小些。 當(dāng)發(fā)電機 無功功率減小時，勵磁系統(tǒng)調(diào)節(jié)裝置檢測到的發(fā)電機機端電壓 “降低”， 勵磁系統(tǒng)根據(jù)給定的正調(diào)差控制規(guī)律使得勵磁輸出增 大，即相當(dāng)于Ug =Ug- Kt XQ增大，從而使無功輸出增大些。其 中 Kt 決定了無功反饋的大小。在同一母線上共用一臺主變壓器并聯(lián)運行的多臺發(fā)電機組， 采用合理的正調(diào)差， 可以調(diào)節(jié)各臺發(fā)電機組的并列運行， 正調(diào)差 是使其按容量向系統(tǒng)提供無功功率， 保證并聯(lián)的多臺發(fā)電機組之 間無功功率的穩(wěn)定合理的分配， 可以防止發(fā)電機出口直接并聯(lián)的 多臺發(fā)電機組出現(xiàn)隨機

6、不穩(wěn)定地搶無功功率。例如，東南沿海某小型供熱發(fā)電廠， 三臺發(fā)電機組出口斷路 器就同時并聯(lián)在同一 10kV 母線上，勵磁系統(tǒng)調(diào)節(jié)裝置就采用正 調(diào)差。 勵磁調(diào)節(jié)器的調(diào)差系數(shù)的值在 -15%和+15%之間。 勵磁系統(tǒng) 的正調(diào)差、負調(diào)差系數(shù)，一般是由電網(wǎng)調(diào)度部門下達的。正調(diào)差 系數(shù)，一般為 2-3%。負調(diào)差是補償變壓器的電壓降。負調(diào)差就 是，在通過升壓變壓器在高壓母線上并列運行的發(fā)電機變壓器組 單元，由于 ?o 功電流在主變壓器漏阻抗上產(chǎn)生電壓降，為保證 在高壓母線上多臺并列運行的發(fā)變組單元之間仍能合理穩(wěn)定的 分配無功功率， 要求發(fā)電機具有負調(diào)差勵磁系統(tǒng)， 使得在無功增 大時，勵磁系統(tǒng)引入的無功反饋按

7、照給定的負調(diào)差控制規(guī)律使得 輸出的勵磁電流增大些，以使發(fā)電機機端電壓增大些，即Ug =Ug+KtXQ增加些，以補償無功電流在變壓器的電壓降（或 者說變壓器的無功損耗），抵消一部分主變壓器電抗，使得發(fā)變 組單元總調(diào)差減小，以使調(diào)節(jié)的發(fā)電機電壓（無功）盡可能對應(yīng) 電網(wǎng)（主變高壓側(cè)）的值。發(fā)電機調(diào)差系數(shù)近似于等效為發(fā)電機 內(nèi)部電抗，設(shè)定調(diào)差為負調(diào)差，則發(fā)電機內(nèi)部電抗等效為負值， 調(diào)差系數(shù)的整定與變壓器漏電抗壓降有關(guān)， 發(fā)電機變壓器組單元 采用負調(diào)差可以部分補償無功電流在變壓器漏電抗中產(chǎn)生的電 壓降，所以勵磁負調(diào)差又叫做電流補償環(huán)節(jié)。 負調(diào)差一般為 3-5%， 但不得大于主變阻抗， 即須保持一個發(fā)變組單元的總調(diào)差為正調(diào) 差，從主變高壓側(cè)來看是正調(diào)差。 從而實現(xiàn)在同一高壓母線上并 列運行的多個發(fā)變組單元之間無功功率的合理穩(wěn)定分配。3.3 調(diào)差系數(shù)的校核試驗3.3.1 調(diào)差方向校核 先將勵磁調(diào)節(jié)器調(diào)差率退出，發(fā)電機并網(wǎng)帶 20%負荷，將調(diào) 差率從零投入整定值（ -3%），觀察調(diào)節(jié)器輸出應(yīng)該增加。3.3.2 調(diào)差定值校核發(fā)電機帶85%Pn負荷，勵磁調(diào)節(jié)器在自動運行方式下，將調(diào)差率單元投入， 調(diào)節(jié)發(fā)電機電壓給定， 使之與并網(wǎng)前空載時給定 值一致，記錄調(diào)整后發(fā)電機機端電壓和無功功率，應(yīng)基本不變。3.4 發(fā)電機勵磁限制與保護3.4.1 空載勵磁限制空載勵磁限制在并聯(lián)發(fā)電機組前， 將其