發(fā)電機勵磁系統(tǒng)簡介

1、發(fā)電機發(fā)電機勵磁系統(tǒng)簡介勵磁系統(tǒng)簡介 安徽凱立科技股份有限公司安徽凱立科技股份有限公司上海合凱電力保護設備有限公司上海合凱電力保護設備有限公司黃冬華黃冬華 中學物理學告訴我們：中學物理學告訴我們：導體在磁場中運導體在磁場中運動、并切割磁場的磁力線時，導體中將會產(chǎn)動、并切割磁場的磁力線時，導體中將會產(chǎn)生電流生電流 這就是最基本的發(fā)電機原理。這就是最基本的發(fā)電機原理。 這說明，要發(fā)電必須同時滿足兩個條件：這說明，要發(fā)電必須同時滿足兩個條件： 1.） 要有產(chǎn)生磁力線的磁場；要有產(chǎn)生磁力線的磁場； 2.） 運動的導體必須切割磁力線。運動的導體必須切割磁力線。 勵磁系統(tǒng)就是產(chǎn)生發(fā)電機磁場的控制系統(tǒng)。勵磁

2、系統(tǒng)就是產(chǎn)生發(fā)電機磁場的控制系統(tǒng)。 發(fā)電機由兩大部分組成。發(fā)電機由兩大部分組成。 1.） 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)子繞組通以直流電流，轉(zhuǎn)子繞組通以直流電流，用以產(chǎn)生發(fā)電機的磁場；用以產(chǎn)生發(fā)電機的磁場； 2.）定子定子 定子繞組被旋轉(zhuǎn)的磁場之定子繞組被旋轉(zhuǎn)的磁場之磁力線切割，在定子繞組中產(chǎn)生（發(fā)出）磁力線切割，在定子繞組中產(chǎn)生（發(fā)出）電流。電流。 發(fā)電機轉(zhuǎn)子被原動機（水輪機、汽輪機、發(fā)電機轉(zhuǎn)子被原動機（水輪機、汽輪機、柴油機等）拖動轉(zhuǎn)動，因而轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生的磁柴油機等）拖動轉(zhuǎn)動，因而轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生的磁場也是旋轉(zhuǎn)的，與靜止的定子及定子繞組產(chǎn)生場也是旋轉(zhuǎn)的，與靜止的定子及定子繞組產(chǎn)生相對運動。相對運動。 產(chǎn)生可以任

3、意控制其大小的產(chǎn)生可以任意控制其大小的直流直流電流電流（稱為（稱為“勵磁電流勵磁電流” ） 向向發(fā)發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組輸送，這就是勵磁系統(tǒng)的電機轉(zhuǎn)子繞組輸送，這就是勵磁系統(tǒng)的最基本功用。最基本功用。 實際上的發(fā)電機勵磁系統(tǒng)比這復雜得多，實際上的發(fā)電機勵磁系統(tǒng)比這復雜得多，是綜合了多門學科是綜合了多門學科 電力系統(tǒng)及其自動電力系統(tǒng)及其自動化、電機學、模擬電子技術、數(shù)字電子技術、化、電機學、模擬電子技術、數(shù)字電子技術、半導體變流技術、自動控制原理、電工技術、半導體變流技術、自動控制原理、電工技術、工業(yè)自動化、微機原理及接口技術、工業(yè)自動化、微機原理及接口技術、C程序程序語言、繼電保護語言、繼電保護 等的

4、高科技產(chǎn)品。等的高科技產(chǎn)品。 1. 發(fā)電機并網(wǎng)前，調(diào)節(jié)發(fā)電機輸出的端電壓；發(fā)電機并網(wǎng)前，調(diào)節(jié)發(fā)電機輸出的端電壓； 2. 發(fā)電機并網(wǎng)后，調(diào)節(jié)發(fā)電機承擔的無功功率；發(fā)電機并網(wǎng)后，調(diào)節(jié)發(fā)電機承擔的無功功率； 3. 提高同步發(fā)電機并列運行的靜、動態(tài)穩(wěn)定提高同步發(fā)電機并列運行的靜、動態(tài)穩(wěn)定 3.1 靜態(tài)穩(wěn)定靜態(tài)穩(wěn)定: 采用靈敏快速的勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)，可采用靈敏快速的勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)，可以提高發(fā)電機在小干擾下的穩(wěn)定性（靜態(tài)穩(wěn)定以提高發(fā)電機在小干擾下的穩(wěn)定性（靜態(tài)穩(wěn)定）；）； 3.2 動態(tài)穩(wěn)定：動態(tài)穩(wěn)定：采用響應快速、頂值電壓較高的勵采用響應快速、頂值電壓較高的勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)，可以提高發(fā)電機在的大擾動下的穩(wěn)定磁調(diào)節(jié)系

5、統(tǒng)，可以提高發(fā)電機在的大擾動下的穩(wěn)定性（動態(tài)穩(wěn)定、暫態(tài)穩(wěn)定）；性（動態(tài)穩(wěn)定、暫態(tài)穩(wěn)定）； 4. 發(fā)電機事故時，對轉(zhuǎn)子繞組迅速滅磁，以保發(fā)電機事故時，對轉(zhuǎn)子繞組迅速滅磁，以保護發(fā)電機的安全。護發(fā)電機的安全。1 國際電工委員會標準國際電工委員會標準 IEC2A（秘（秘13-1978）汽輪發(fā)電機勵磁系統(tǒng)技術要求）汽輪發(fā)電機勵磁系統(tǒng)技術要求 IEC（秘（秘593-1982） 關于同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的若干規(guī)關于同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的若干規(guī)定定2 中華人民共和國國家標準中華人民共和國國家標準 GB755-87 旋轉(zhuǎn)電機基本技術要求旋轉(zhuǎn)電機基本技術要求 GB/T 7409.3-1997 大、中型同步發(fā)電機勵磁

6、系統(tǒng)技術大、中型同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)技術要求要求3 中國電力行業(yè)標準中國電力行業(yè)標準 SD271-88 汽輪發(fā)電機交流勵磁機勵磁系統(tǒng)技術條件汽輪發(fā)電機交流勵磁機勵磁系統(tǒng)技術條件 （“三三機機”系統(tǒng)）系統(tǒng)） DL/T650-1998 大型汽輪發(fā)電機自并勵靜止勵磁系統(tǒng)大型汽輪發(fā)電機自并勵靜止勵磁系統(tǒng)技術條件技術條件 （“自并激自并激”系統(tǒng)）系統(tǒng)） 1 當發(fā)電機的勵磁電壓和電流不超過額定勵磁電壓和當發(fā)電機的勵磁電壓和電流不超過額定勵磁電壓和電流的電流的1.1倍時，勵磁系統(tǒng)保證連續(xù)運行。倍時，勵磁系統(tǒng)保證連續(xù)運行。 2 勵磁系統(tǒng)頂值電壓倍數(shù)勵磁系統(tǒng)頂值電壓倍數(shù) 1.61.8 （2.0） 3 勵磁系統(tǒng)允許

7、強勵時間勵磁系統(tǒng)允許強勵時間 10s （20） 4 勵磁系統(tǒng)電壓響應比（電壓上升速度）勵磁系統(tǒng)電壓響應比（電壓上升速度） 3.5 1.61.8 （2.0） 5 電壓調(diào)整范圍電壓調(diào)整范圍 70110% 6 電壓調(diào)整精度電壓調(diào)整精度 0.5 % （0.25%） 7 調(diào)差范圍調(diào)差范圍 10 % （15%） 8 勵磁系統(tǒng)強行切除率勵磁系統(tǒng)強行切除率 0.1 % 藍色數(shù)字為對一般勵磁系統(tǒng)的要求藍色數(shù)字為對一般勵磁系統(tǒng)的要求, , 紅色數(shù)字為對紅色數(shù)字為對大型機組和優(yōu)質(zhì)勵磁系統(tǒng)的要求。大型機組和優(yōu)質(zhì)勵磁系統(tǒng)的要求。1.勵磁電源裝置勵磁電源裝置 如直流勵磁機、交流勵磁機、勵磁變壓器、硅如直流勵磁機、交流勵磁

8、機、勵磁變壓器、硅二極管整流裝置、可控硅整流裝置等。二極管整流裝置、可控硅整流裝置等。2.自動勵磁調(diào)節(jié)裝置自動勵磁調(diào)節(jié)裝置 3.手動勵磁調(diào)節(jié)裝置手動勵磁調(diào)節(jié)裝置（可不設置）（可不設置）4.自動滅磁裝置自動滅磁裝置5.發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組過電壓保護裝置發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組過電壓保護裝置（小機組不（小機組不設）設）6.備用勵磁系統(tǒng)備用勵磁系統(tǒng) （可不設置）（可不設置）7.上述上述 裝置的控制系統(tǒng)、信號系統(tǒng)和測量儀裝置的控制系統(tǒng)、信號系統(tǒng)和測量儀表表 1. 直流勵磁機勵磁系統(tǒng)直流勵磁機勵磁系統(tǒng) 多用于七十年代以前的中小型機組。多用于七十年代以前的中小型機組。2. 具有與發(fā)電機同軸副勵磁機的交流勵磁機具有與發(fā)電機

9、同軸副勵磁機的交流勵磁機-靜靜止整流器勵磁系統(tǒng)（止整流器勵磁系統(tǒng)（“三機三機”勵磁系統(tǒng)）勵磁系統(tǒng)） 多用于六十年代以后多用于六十年代以后100MW以上的大型火電機組。以上的大型火電機組。3. 具有與發(fā)電機同軸副勵磁機的交流勵磁機具有與發(fā)電機同軸副勵磁機的交流勵磁機-旋旋轉(zhuǎn)整流器勵磁系統(tǒng)（轉(zhuǎn)整流器勵磁系統(tǒng)（“無刷無刷”勵磁系統(tǒng)）勵磁系統(tǒng)） 用于八十年代以后的大中小型機組（用量較少）。用于八十年代以后的大中小型機組（用量較少）。4. 靜止可控硅自并激勵磁系統(tǒng)（靜止可控硅自并激勵磁系統(tǒng)（“自并激自并激”勵勵磁系統(tǒng)）磁系統(tǒng)） 多用于七十年代以后的水電機組、以及九十年代以后的多用于七十年代以后的水電機組

10、、以及九十年代以后的大中小型火電機組，系優(yōu)質(zhì)勵磁系統(tǒng)。大中小型火電機組，系優(yōu)質(zhì)勵磁系統(tǒng)。發(fā)電機發(fā)電機交流勵磁機交流勵磁機- -靜止整流器勵磁系統(tǒng)靜止整流器勵磁系統(tǒng)（“三機三機”勵磁系統(tǒng)勵磁系統(tǒng)）簡簡 介介 主勵磁機的交流輸出，經(jīng)硅二極管整流器整流主勵磁機的交流輸出，經(jīng)硅二極管整流器整流后，供給汽輪發(fā)電機勵磁。后，供給汽輪發(fā)電機勵磁。 主勵磁機的勵磁，由永磁副勵磁機之中頻輸主勵磁機的勵磁，由永磁副勵磁機之中頻輸出經(jīng)可控硅整流器整流后供給。出經(jīng)可控硅整流器整流后供給。 自動電壓調(diào)節(jié)器根據(jù)汽輪發(fā)電機之端電壓互自動電壓調(diào)節(jié)器根據(jù)汽輪發(fā)電機之端電壓互感器、電流互感器取得的調(diào)節(jié)信號，控制可控硅整感器、電流

11、互感器取得的調(diào)節(jié)信號，控制可控硅整流器輸出的大小，實現(xiàn)機組勵磁的自動調(diào)節(jié)。流器輸出的大小，實現(xiàn)機組勵磁的自動調(diào)節(jié)。 發(fā)電機的勵磁電源取自同軸的交流主勵發(fā)電機的勵磁電源取自同軸的交流主勵磁機，不受電力系統(tǒng)運行的情況影響，工磁機，不受電力系統(tǒng)運行的情況影響，工作可靠。作可靠。 高速大容量交流主勵磁機的設計制造、高速大容量交流主勵磁機的設計制造、運行維護比直流勵磁機容易。運行維護比直流勵磁機容易。 直流勵磁機電樞產(chǎn)生的是交流電勢，經(jīng)過整流直流勵磁機電樞產(chǎn)生的是交流電勢，經(jīng)過整流子（換向器）的機械整流作用，變成直流電輸出，子（換向器）的機械整流作用，變成直流電輸出，供給發(fā)電機勵磁。供給發(fā)電機勵磁?！叭?/p>

12、機三機”勵磁系統(tǒng)用靜止硅整勵磁系統(tǒng)用靜止硅整流器代替旋轉(zhuǎn)的機械整流子。流器代替旋轉(zhuǎn)的機械整流子。 永磁式副勵磁機永磁式副勵磁機PMG工作可靠，只要工作可靠，只要機組轉(zhuǎn)動，即可為主勵磁機提供勵磁電流。機組轉(zhuǎn)動，即可為主勵磁機提供勵磁電流。 交流主勵磁機是一交流主勵磁機是一“時滯時滯”環(huán)節(jié)環(huán)節(jié) 要調(diào)節(jié)發(fā)電機勵磁電流，必須先調(diào)節(jié)交要調(diào)節(jié)發(fā)電機勵磁電流，必須先調(diào)節(jié)交流主勵磁機的勵磁電流，有流主勵磁機的勵磁電流，有“時滯時滯”存在。存在。 副勵磁機波形畸變副勵磁機波形畸變 可控硅整流橋的負載是交流主勵磁機轉(zhuǎn)可控硅整流橋的負載是交流主勵磁機轉(zhuǎn)子繞組這一電感性負載。因此，勵磁電源副子繞組這一電感性負載。因此

13、，勵磁電源副勵磁機的輸出電壓波形將產(chǎn)生畸變，容易出勵磁機的輸出電壓波形將產(chǎn)生畸變，容易出現(xiàn)發(fā)電機調(diào)節(jié)不穩(wěn)定、無功功率跳動或擺動現(xiàn)發(fā)電機調(diào)節(jié)不穩(wěn)定、無功功率跳動或擺動的情況。的情況。1. 交流主勵磁機交流主勵磁機（發(fā)電機生產(chǎn)廠家制造）（發(fā)電機生產(chǎn)廠家制造） 1臺臺 2. 永磁副勵磁機永磁副勵磁機（發(fā)電機生產(chǎn)廠家制造）（發(fā)電機生產(chǎn)廠家制造） 1臺臺 3. 硅二極管整流裝置硅二極管整流裝置 1套套 4. 微機勵磁調(diào)節(jié)裝置微機勵磁調(diào)節(jié)裝置 1套套 5. 滅磁及轉(zhuǎn)子繞組過電壓保護裝置滅磁及轉(zhuǎn)子繞組過電壓保護裝置 1套套 6. 主勵磁機手動備用勵磁裝置主勵磁機手動備用勵磁裝置（可不設置）（可不設置） 1套

14、套 額定容量額定容量 根據(jù)發(fā)電機參數(shù)和強勵磁電壓頂值根據(jù)發(fā)電機參數(shù)和強勵磁電壓頂值倍數(shù)確定倍數(shù)確定額定電壓額定電壓 根據(jù)發(fā)電機參數(shù)和強勵磁電壓頂值根據(jù)發(fā)電機參數(shù)和強勵磁電壓頂值倍數(shù)確定倍數(shù)確定額定電流額定電流 根據(jù)發(fā)電機參數(shù)和強勵磁電壓頂值根據(jù)發(fā)電機參數(shù)和強勵磁電壓頂值倍數(shù)確定倍數(shù)確定相數(shù)相數(shù) 三相三相頻率頻率 100 Hz（用以減小發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組（用以減小發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組的電感及時間常數(shù)）的電感及時間常數(shù)）額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速 與同軸發(fā)電機相同與同軸發(fā)電機相同 額定容量額定容量 根據(jù)發(fā)電機、交流主勵磁機參根據(jù)發(fā)電機、交流主勵磁機參數(shù)和強勵磁電壓頂值倍數(shù)確定數(shù)和強勵磁電壓頂值倍數(shù)確定 額定電壓額定電

15、壓 根據(jù)發(fā)電機、交流主勵磁機參根據(jù)發(fā)電機、交流主勵磁機參數(shù)和強勵磁電壓頂值倍數(shù)確定數(shù)和強勵磁電壓頂值倍數(shù)確定 額定電流額定電流 根據(jù)發(fā)電機、交流主勵磁機參根據(jù)發(fā)電機、交流主勵磁機參數(shù)和強勵磁電壓頂值倍數(shù)確定數(shù)和強勵磁電壓頂值倍數(shù)確定 相數(shù)相數(shù) 三相三相 頻率頻率 400 或或 500 Hz（中頻）（中頻） 額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速 與同軸發(fā)電機相同與同軸發(fā)電機相同 勵磁方式勵磁方式 永磁式永磁式 整流方式整流方式 三相全波橋式不可控整流三相全波橋式不可控整流整流元件整流元件 大功率硅二極管大功率硅二極管整流橋數(shù)量整流橋數(shù)量 1 2（并聯(lián)）個（并聯(lián)）個單個整流橋輸出電壓單個整流橋輸出電壓 2 倍發(fā)電機額

16、定勵磁電壓倍發(fā)電機額定勵磁電壓單個整流橋輸出電流單個整流橋輸出電流 2 倍發(fā)電機額定勵磁電流倍發(fā)電機額定勵磁電流只需只需單單個整流橋即可滿足發(fā)電機強勵需要個整流橋即可滿足發(fā)電機強勵需要硅二極管參數(shù)：硅二極管參數(shù)： 額定電流額定電流 額定電壓額定電壓 反向電壓反向電壓 內(nèi)有單通道或雙通道容錯型數(shù)字式（微機型）內(nèi)有單通道或雙通道容錯型數(shù)字式（微機型）自動勵磁調(diào)節(jié)器自動勵磁調(diào)節(jié)器（AER）。）。 可最大限度地允許調(diào)節(jié)器內(nèi)線路和元件故障。可最大限度地允許調(diào)節(jié)器內(nèi)線路和元件故障。 任一任一AER皆可單獨滿足包括強勵在內(nèi)的所有皆可單獨滿足包括強勵在內(nèi)的所有運行工況。運行工況。 可減少因調(diào)節(jié)器故障引起的機組

17、強迫停機率。可減少因調(diào)節(jié)器故障引起的機組強迫停機率。 可使發(fā)電機工作于恒端電壓的可使發(fā)電機工作于恒端電壓的P、PI、PID，恒電流，恒無功，恒功率因素四種模式恒電流，恒無功，恒功率因素四種模式。正?；?。正常或無特殊要求時，首選無特殊要求時，首選恒端電壓的運行方式。恒端電壓的運行方式。 軟件采用軟件采用C C語言編寫。語言編寫。 1. “三機三機”勵磁系統(tǒng)滅磁方式勵磁系統(tǒng)滅磁方式 發(fā)電機正常停機發(fā)電機正常停機 主勵磁機：主勵磁機：通過可控硅整流橋逆通過可控硅整流橋逆變滅磁變滅磁 發(fā)電機：發(fā)電機：通過硅二極管整流橋近似自然滅磁通過硅二極管整流橋近似自然滅磁 發(fā)電機事故停機發(fā)電機事故停機 主勵磁機：

18、主勵磁機：通過可控硅整流橋逆變滅磁通過可控硅整流橋逆變滅磁 發(fā)電機：發(fā)電機：通過氧化鋅（通過氧化鋅（ZnO）非線性電阻滅磁）非線性電阻滅磁2. 滅磁裝置：滅磁裝置：雙斷口磁場斷路器雙斷口磁場斷路器+ +ZnO非線性電阻非線性電阻3. 過電壓保護裝置過電壓保護裝置 發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組：發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組： ZnO非線性電阻非線性電阻 硅二極管整流橋：硅二極管整流橋： ZnO非線性電阻非線性電阻低勵磁限制低勵磁限制/ /低勵磁保護低勵磁保護反時限過勵磁限制反時限過勵磁限制/ /過勵磁保護過勵磁保護V/Hz限制限制 / /V/Hz保護保護電力系統(tǒng)穩(wěn)定器電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS （小機組可不設）（小機組可不設）發(fā)

19、電機發(fā)電機PT斷線檢測和保護斷線檢測和保護誤強勵檢測和限制誤強勵檢測和限制發(fā)電機空載過電壓保護發(fā)電機空載過電壓保護可控硅失脈沖檢測可控硅失脈沖檢測硅二極管整流柜（橋）故障的強勵限制硅二極管整流柜（橋）故障的強勵限制發(fā)電機發(fā)電機靜止可控硅自并激勵磁系統(tǒng)靜止可控硅自并激勵磁系統(tǒng)（“自并激自并激”勵磁系統(tǒng)）勵磁系統(tǒng)）簡簡 介介 接自汽輪發(fā)電機機端的勵磁變壓器之副邊電壓，接自汽輪發(fā)電機機端的勵磁變壓器之副邊電壓，經(jīng)可控硅整流器整流后，供給汽輪發(fā)電機勵磁。經(jīng)可控硅整流器整流后，供給汽輪發(fā)電機勵磁。 自動勵磁調(diào)節(jié)器自動勵磁調(diào)節(jié)器（AER）控制可控硅整流器輸出控制可控硅整流器輸出的勵磁電流之大小。的勵磁電流

20、之大小。 自并激勵磁系統(tǒng)沒有旋轉(zhuǎn)部分，屬靜態(tài)勵磁系統(tǒng)。自并激勵磁系統(tǒng)沒有旋轉(zhuǎn)部分，屬靜態(tài)勵磁系統(tǒng)。自動勵磁調(diào)節(jié)器勵磁變壓器可控硅整流器發(fā)電機汽輪自動勵磁調(diào)節(jié)器 運行可靠性高運行可靠性高 自并激勵磁系統(tǒng)為靜態(tài)勵磁，沒有旋轉(zhuǎn)部分，自并激勵磁系統(tǒng)為靜態(tài)勵磁，沒有旋轉(zhuǎn)部分，運行可靠性高。隨著電力電子技術的發(fā)展，大功率運行可靠性高。隨著電力電子技術的發(fā)展，大功率可控整流裝置的可靠性已與不可控整流裝置大致相可控整流裝置的可靠性已與不可控整流裝置大致相當。當。 可提高機組軸系的穩(wěn)定性可提高機組軸系的穩(wěn)定性 由于取消了主、副勵磁機，縮短了汽輪機由于取消了主、副勵磁機，縮短了汽輪機 發(fā)發(fā)電機組的軸系長度（例如電

21、機組的軸系長度（例如300MW汽輪發(fā)電機軸長由汽輪發(fā)電機軸長由原原“三機三機”系統(tǒng)的系統(tǒng)的14922mm縮短至縮短至11220mm ，減，減少了少了3.7m ），提高了機組軸系的穩(wěn)定性、改善了），提高了機組軸系的穩(wěn)定性、改善了軸系的振動，從而提高了機組安全運行的水平。軸系的振動，從而提高了機組安全運行的水平。 勵磁系統(tǒng)響應快勵磁系統(tǒng)響應快 因為沒有主勵磁機這一時滯環(huán)節(jié)，所以自并激因為沒有主勵磁機這一時滯環(huán)節(jié)，所以自并激勵系統(tǒng)是一種高起始的快速響應勵磁系統(tǒng)。因而技勵系統(tǒng)是一種高起始的快速響應勵磁系統(tǒng)。因而技術指標高，性能參數(shù)好。術指標高，性能參數(shù)好。 可提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定水平可提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定

22、水平 在小干擾穩(wěn)定方面，自并激勵磁系統(tǒng)配置在小干擾穩(wěn)定方面，自并激勵磁系統(tǒng)配置PSS（電力系統(tǒng)穩(wěn)定器）后，小干擾穩(wěn)定水平較交流勵磁（電力系統(tǒng)穩(wěn)定器）后，小干擾穩(wěn)定水平較交流勵磁機勵磁系統(tǒng)有明顯的提高；機勵磁系統(tǒng)有明顯的提高； 在大干擾穩(wěn)定方面，電力系統(tǒng)的計算表明，自并在大干擾穩(wěn)定方面，電力系統(tǒng)的計算表明，自并激勵磁系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定水平與交流勵磁機勵磁系統(tǒng)相激勵磁系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定水平與交流勵磁機勵磁系統(tǒng)相近或略有提高。近或略有提高。 可提高電廠的經(jīng)濟效益可提高電廠的經(jīng)濟效益 自并激勵磁系統(tǒng)沒有旋轉(zhuǎn)部分，運行可靠性高、自并激勵磁系統(tǒng)沒有旋轉(zhuǎn)部分，運行可靠性高、調(diào)整容易、維護簡單、檢修工作量小，因而可提

23、高發(fā)調(diào)整容易、維護簡單、檢修工作量小，因而可提高發(fā)電效益。電效益。 可節(jié)約電廠的基建投資可節(jié)約電廠的基建投資 自并激勵磁系統(tǒng)縮短了汽輪機自并激勵磁系統(tǒng)縮短了汽輪機 發(fā)電機組的軸系發(fā)電機組的軸系長度，因而減少了電廠廠房的長度，節(jié)約了電廠的基長度，因而減少了電廠廠房的長度，節(jié)約了電廠的基建費用建費用。 發(fā)電機出口端短路時，將會導致勵磁電源發(fā)電機出口端短路時，將會導致勵磁電源降低或消失降低或消失 目前，目前，100MW及以上容量的汽輪發(fā)電機，三及以上容量的汽輪發(fā)電機，三相輸出端都設有分相封閉母線，汽輪發(fā)電機出口端相輸出端都設有分相封閉母線，汽輪發(fā)電機出口端短路的現(xiàn)象基本上不存在。短路的現(xiàn)象基本上不存

24、在。 發(fā)電機出口端三相短路時，短路電流迅發(fā)電機出口端三相短路時，短路電流迅速衰減，繼電保護的配合比較復雜速衰減，繼電保護的配合比較復雜 首先，三相輸出端分相封閉母線的設立，使汽首先，三相輸出端分相封閉母線的設立，使汽輪發(fā)電機出口端短路的現(xiàn)象基本消除。輪發(fā)電機出口端短路的現(xiàn)象基本消除。 其次，采用一定的技術措施后，可以保證繼電其次，采用一定的技術措施后，可以保證繼電保護的動作，將發(fā)電機從電網(wǎng)中切除保護的動作，將發(fā)電機從電網(wǎng)中切除。 1 勵磁變壓器勵磁變壓器 2 自動勵磁調(diào)節(jié)器（自動勵磁調(diào)節(jié)器（AER） 3 可控硅整流器可控硅整流器 4 滅磁和過電壓保護裝置滅磁和過電壓保護裝置 4.1 發(fā)電機轉(zhuǎn)子

25、繞組滅磁裝置 4.2 發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組過電壓保護裝置 4.3 可控硅整流裝置直流側過電壓保護裝置 5 發(fā)電機起勵裝置發(fā)電機起勵裝置 功用：將發(fā)電機端電壓降至可控硅整流器功用：將發(fā)電機端電壓降至可控硅整流器（整流整流橋橋）所需的輸入值，為發(fā)電機提供足夠的勵磁功率。所需的輸入值，為發(fā)電機提供足夠的勵磁功率。額定容量額定容量 根據(jù)發(fā)電機參數(shù)和強勵磁電壓頂值倍數(shù)確定根據(jù)發(fā)電機參數(shù)和強勵磁電壓頂值倍數(shù)確定原邊額定電壓原邊額定電壓 與發(fā)電機額定輸出電壓參數(shù)相同與發(fā)電機額定輸出電壓參數(shù)相同副邊額定電壓副邊額定電壓 根據(jù)發(fā)電機參數(shù)和強勵磁電壓頂值倍數(shù)根據(jù)發(fā)電機參數(shù)和強勵磁電壓頂值倍數(shù)確定確定 相數(shù)相數(shù) 三相三相

26、頻率頻率 50 Hz接線方式接線方式 Y/ 11短短路阻抗路阻抗 57 %絕緣絕緣等級等級 B 或或F型式型式 油浸式或干式，自冷油浸式或干式，自冷 油浸式油浸式 ：放置于廠房之外：放置于廠房之外 ； 干式干式 ： 放置于廠房之內(nèi)放置于廠房之內(nèi) 功用：按要求（機端電壓偏差、恒電流、無功功功用：按要求（機端電壓偏差、恒電流、無功功率或功率因素）自動調(diào)節(jié)可控硅整流裝置輸出的大小率或功率因素）自動調(diào)節(jié)可控硅整流裝置輸出的大小和方向。和方向。 內(nèi)有單通道或雙通道冗余容錯型數(shù)字式（微機型）內(nèi)有單通道或雙通道冗余容錯型數(shù)字式（微機型）勵磁調(diào)節(jié)器勵磁調(diào)節(jié)器（AER）。）。 可最大限度地容許調(diào)節(jié)器內(nèi)線路和元件

27、故障?？勺畲笙薅鹊厝菰S調(diào)節(jié)器內(nèi)線路和元件故障。 任一任一AER皆可單獨滿足包括強勵在內(nèi)的所有運皆可單獨滿足包括強勵在內(nèi)的所有運行工況。行工況。 可減少因調(diào)節(jié)器故障引起的機組強迫停機率?？蓽p少因調(diào)節(jié)器故障引起的機組強迫停機率。 可使發(fā)電機工作于恒端電壓的可使發(fā)電機工作于恒端電壓的P、PI、PID，恒恒電流，恒無功，恒功率因素四種模式電流，恒無功，恒功率因素四種模式。正?；驘o特。正?；驘o特殊要求時，首選殊要求時，首選恒端電壓的運行方式。恒端電壓的運行方式。 軟件采用軟件采用C語言編寫。語言編寫。 功用：在勵磁調(diào)節(jié)器的控制下，將勵磁變壓器副功用：在勵磁調(diào)節(jié)器的控制下，將勵磁變壓器副邊的交流電壓轉(zhuǎn)換成

28、相應的直流電壓，提供給發(fā)電機邊的交流電壓轉(zhuǎn)換成相應的直流電壓，提供給發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組勵磁。轉(zhuǎn)子繞組勵磁。整流方式整流方式 三相全波橋式可控整流三相全波橋式可控整流整流元件整流元件 大功率可控硅元件（晶閘管）大功率可控硅元件（晶閘管）整流橋數(shù)量整流橋數(shù)量 1 2（并聯(lián)）個（并聯(lián)）個單個整流橋輸出電壓單個整流橋輸出電壓 2 倍發(fā)電機額定勵磁電壓倍發(fā)電機額定勵磁電壓單個整流橋輸出電流單個整流橋輸出電流 2 倍發(fā)電機額定勵磁電流倍發(fā)電機額定勵磁電流只需只需單單個整流橋即可滿足發(fā)電機強勵需要個整流橋即可滿足發(fā)電機強勵需要可控硅元件參數(shù)：可控硅元件參數(shù)： 額定電流額定電流 額定電壓額定電壓 反向電壓反向電壓

29、 功用：功用： 機組事故停機時，對轉(zhuǎn)子繞組用滅磁電阻機組事故停機時，對轉(zhuǎn)子繞組用滅磁電阻進行滅磁；發(fā)電機正常運行時，抑制轉(zhuǎn)子繞組各種過電進行滅磁；發(fā)電機正常運行時，抑制轉(zhuǎn)子繞組各種過電壓；發(fā)電機啟動時，對轉(zhuǎn)子繞組進行初始勵磁。壓；發(fā)電機啟動時，對轉(zhuǎn)子繞組進行初始勵磁。1 “ “自并激自并激”勵磁系統(tǒng)滅磁方式勵磁系統(tǒng)滅磁方式 發(fā)電機正常停機：發(fā)電機正常停機：通過可控硅整流橋逆變滅磁通過可控硅整流橋逆變滅磁 發(fā)電機事故停機：發(fā)電機事故停機：通過氧化鋅（通過氧化鋅（ZnO）非線性電阻）非線性電阻滅磁滅磁2 滅磁裝置：滅磁裝置：雙斷口磁場斷路器雙斷口磁場斷路器+ +ZnO非線性電阻非線性電阻3 過電壓保護裝置：過電壓保護裝置： 發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組：ZnO非線性電阻非線性電阻 可控硅整流橋：可控硅整流橋： ZnO構成的尖峰吸收構成的尖峰吸收器器4 起勵裝置：起勵裝置： 起勵電源直流或交流均可起勵電源直流或交流均可n 低勵磁限制低勵磁限制/ /低勵磁保護低勵磁保護n 反時限過勵磁限制反時限過勵磁限制/ /過勵磁保護過勵磁保護n V/Hz限制限制 / /V/Hz保護保護n 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS（小機組可不設）（小機