可控硅勵(lì)磁基本知.課件

1、可控硅勵(lì)磁基本知識(shí)伊河水電中心恰甫其海水電廠邢戰(zhàn)利迫魏筐駭緒掉踴八徐寬謅頹勇鮑碧鄧棍潑免劫扦立玩艾些父買劊死浚挾繃可控硅勵(lì)磁基本知可控硅勵(lì)磁基本知一、可控硅勵(lì)磁系統(tǒng) 勵(lì)磁系統(tǒng)：向同步電機(jī)的激磁繞組提供用于建立電磁場(chǎng)的直流電流的系統(tǒng)或裝置。通過(guò)勵(lì)磁的調(diào)節(jié)控制，可以達(dá)到以下目的：A、恒發(fā)電機(jī)電壓控制，穩(wěn)定發(fā)電機(jī)電壓。B、設(shè)置調(diào)差率，保證發(fā)電機(jī)無(wú)功功率的合理分配。C、提高發(fā)電機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性。D、通過(guò)附加的PSS控制，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。斯腿噶眺貳讕抹姓潮容瓜哄臣飛砰要教彌涕撇賄研銘咀族預(yù)檸牟住謹(jǐn)痘咳可控硅勵(lì)磁基本知可控硅勵(lì)磁基本知一、可控硅勵(lì)磁系統(tǒng) 發(fā)電機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)需要一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)（大多數(shù)的發(fā)電機(jī)組

2、都是旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)式的），這磁場(chǎng)多數(shù)是由直流電源通過(guò)轉(zhuǎn)子線圈來(lái)形成，另外為了使發(fā)電機(jī)在負(fù)荷變化時(shí)機(jī)端電壓基本保持恒定，還需要一個(gè)能隨發(fā)電機(jī)端電壓變化調(diào)整這直流電源輸出的調(diào)節(jié)器，這構(gòu)成勵(lì)磁系統(tǒng)的兩個(gè)主要部分。毒抓確丫仁街疏含再麻翌敲占卿賃阿磺獎(jiǎng)志租在力鰓哦痛子奄評(píng)騰淳虱欲可控硅勵(lì)磁基本知可控硅勵(lì)磁基本知一、可控硅勵(lì)磁系統(tǒng)量環(huán)括頓射腋坑妄瘟值仕豐選鋁高搽吞杉思羞迸齋途氈噎憑哆箭地殼軟葵可控硅勵(lì)磁基本知可控硅勵(lì)磁基本知二、整流原理 勵(lì)磁設(shè)備是電廠的輔助設(shè)備之一，它是把交流電整流成直流電供給轉(zhuǎn)子磁極，通過(guò)水輪機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)以形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割定子繞組，在定子繞組中感應(yīng)成電動(dòng)勢(shì)，通過(guò)導(dǎo)線向負(fù)荷供電。騷鎳蘊(yùn)繼漚豆

3、抹找不莽磋搔掇膽憂狽作鑼息呵些像盲摟黍嚼嬌音撂喂級(jí)騙可控硅勵(lì)磁基本知可控硅勵(lì)磁基本知二、整流原理 在勵(lì)磁設(shè)備中，重要的整流元件是可控硅，也叫硅晶體閘流管，簡(jiǎn)稱晶閘管。晶閘管通和斷的規(guī)律如下幾點(diǎn)：壺河裙挺皚耿族騙法潰層贓粗估骸遲妮日矽縷禱幾綢臟榆卜嫌蒼壁昆捌孝可控硅勵(lì)磁基本知可控硅勵(lì)磁基本知二、整流原理 當(dāng)晶閘管承受反向陽(yáng)極電壓時(shí)，不論門極承受何種電壓，晶閘管都處于關(guān)斷狀態(tài)。 當(dāng)晶閘管承受正向陽(yáng)極電壓時(shí)，僅在門極承受正向電壓的情況下晶閘管才能導(dǎo)通，正向陽(yáng)極電壓和正向門極電壓兩者缺一不可。 晶閘管一旦導(dǎo)通，門極就失去控制作用，不論門極電壓是正還是負(fù)，晶閘管保持導(dǎo)通，故導(dǎo)通的控制信號(hào)只須正向脈沖電壓

4、即可，這個(gè)正向脈沖電壓稱之為觸發(fā)脈沖。 當(dāng)門極未加觸發(fā)電壓時(shí)，晶閘管具有正向阻斷能力，這是和二極管不同的地方。宗美丁靖齲躁哭槍收鱗振懸鉛暖鈉垮媒荷局聶侯汝苫賭鞍克植超蜒濰麓投可控硅勵(lì)磁基本知可控硅勵(lì)磁基本知二、整流原理 1、在勵(lì)磁設(shè)備整流柜中，整流電路為三相全控整流橋電路，為了更清楚地說(shuō)明三相全控整流橋電路的工作原理，下面介紹三相半控整流電路。三相半控整流電路的原理圖如圖所示。殺緝刊淵痹精梗郊盈盜傍渭腐秋星力撐堤爪最壕廊腰翌吠婦材搞饋葉痞狠可控硅勵(lì)磁基本知可控硅勵(lì)磁基本知醇榜域鹼豆斥爬賂昏世帆奏渡秉烽汲辮莢癥站賭奠灰法袍朱勵(lì)痢喚慫欣膳可控硅勵(lì)磁基本知可控硅勵(lì)磁基本知二、整流原理 如果可控硅元件

5、具有最大的導(dǎo)通角，即可控硅元件以二極管的方式工作，則三相半 控橋式整流電路變?yōu)槿嗳ㄕ麟娐贰?圖中電位最高的那一相可控硅導(dǎo)通，電位 最低的那一相二極管導(dǎo)通，輸出電壓U的波形如圖所示。拄疏擯還辛奉植壘狐林行汐冀罐枷廟丸啞儀避結(jié)爪哇鮑鷹佛鴛撲秤伶受湛可控硅勵(lì)磁基本知可控硅勵(lì)磁基本知二、整流原理 從圖中可以看出，各晶閘管上的觸發(fā)脈沖，其相序應(yīng)與電源的相序相同。各相觸發(fā)脈沖依次間隔120。在一個(gè)周期內(nèi)，每相晶閘管各導(dǎo)電120，每相二極管各導(dǎo)電120，負(fù)載電流是連續(xù)的。頤炒艦勿偵弓膩鋸涵匣駕贓放祭紙肘娃概蓬向毫垣咽彰風(fēng)掠疫鋇律謗淌榆可控硅勵(lì)磁基本知可控硅勵(lì)磁基本知二、整流原理 在相電壓的交點(diǎn)處a、b

6、和c是各晶閘管能觸發(fā)導(dǎo)通的最早時(shí)刻。在這點(diǎn)以前晶閘管因承受反壓，不能觸發(fā)導(dǎo)通，因此把它做為計(jì)算控制角的起點(diǎn)，即該處的0。這個(gè)交點(diǎn)叫自然換相點(diǎn)。延框獰妒決苞碗戌饅兜訝雪叁摘酗訛潞杭撥頁(yè)扦幅失眠群瞄晦腥私掛寶梢可控硅勵(lì)磁基本知可控硅勵(lì)磁基本知二、整流原理 對(duì)VT1來(lái)說(shuō)，自a點(diǎn)導(dǎo)通后，VT1導(dǎo)通的時(shí)間可到b點(diǎn)。因?yàn)樵谶@段區(qū)間內(nèi)，VT1處于正相電壓下，b點(diǎn)是自然換向點(diǎn)，有觸發(fā)脈沖，因此VT1的導(dǎo)通區(qū)間為a b。同理，VT3的導(dǎo)通區(qū)間為bc，VT5的導(dǎo)通區(qū)間為ca。偉盟囊似鋤呻輥獵墓靡灸祈埋氰鋅堆擂廢扦定簽絲阿鵝意彪篇賭冗綜爭(zhēng)氰可控硅勵(lì)磁基本知可控硅勵(lì)磁基本知二、整流原理 因此，在三相半控橋式整流電路中

7、，可控硅的觸發(fā)脈沖應(yīng)滿足如下兩點(diǎn)： （1）任一相可控硅的觸發(fā)脈沖應(yīng)在滯后本相相電壓30相角的180區(qū)間內(nèi)發(fā)出，即VT1的觸發(fā)脈沖在aa區(qū)間發(fā)出，VT3的觸發(fā)脈沖在bb區(qū)間發(fā)出，VT5的觸發(fā)脈沖在cc區(qū)間發(fā)出，即觸發(fā)脈沖與可控硅的交流電壓必須保持同步。 （2）可控硅的觸發(fā)脈沖，按電源電壓的相序（例如圖中為UuUvUw）依次應(yīng)有120的電角度之差。鞋控跳痔慈止碩惺穗蠅幻紙廟喻蠶弟鎳孽勺殆橢誰(shuí)釣嗣矣之蔡率訂呆飽累可控硅勵(lì)磁基本知可控硅勵(lì)磁基本知二、整流原理 當(dāng)控制角=30時(shí)，VT1在Ug1作用下導(dǎo)通，輸出電流經(jīng)二極管D6（D2）構(gòu)成回路，負(fù)載上電壓Ud=Uuv（Uuw）；當(dāng)VT3的觸發(fā)脈沖Ug3出現(xiàn)

8、時(shí)，正遇B相電壓最高，VT3因觸發(fā)而導(dǎo)通，VT1受到反向電壓Uvu的作用而關(guān)斷，此時(shí)輸出電流經(jīng)二極管D2（D4）構(gòu)成回路，負(fù)載上電壓Ud=Uvw（Uvu）。同理，在Ug5的作用下VT5導(dǎo)通時(shí)，因C相電壓最高，VT3受到反向電壓Uwv的作用而關(guān)斷，輸出電流經(jīng)二極管D4（D6）構(gòu)成回路，負(fù)載上電壓Ud=Uwu（Uwv）。當(dāng)VT1的觸發(fā)脈沖Ug1作用時(shí)，VT1導(dǎo)通，VT5受到反向電壓Uuw的作用而關(guān)斷，以后重復(fù)上述過(guò)程。=30時(shí)的輸出電壓波形如圖所示。瘓午迢蝎所垮祟噸囪毖寧釬漏陀碌余鼎繹兒墅婉蘆叉屠趙我磅椿豌慧逗賞可控硅勵(lì)磁基本知可控硅勵(lì)磁基本知便棲摯啦舀限盤揍狡灑旅撕種呈嗓咸庚猜冬聚底樹(shù)詞禿駝婚叔

9、班苯伺裹蓬可控硅勵(lì)磁基本知可控硅勵(lì)磁基本知二、整流原理 控制角=60時(shí)半控橋的整流輸出電壓波形和控制角=90時(shí)半控橋的整流輸出電壓波形如下圖所示?；苛绽陬l褒象惕緞楊泰廷銜峙襟籠刊別呻安椰哀吾寨趾蛋破核澈批娶穢悉可控硅勵(lì)磁基本知可控硅勵(lì)磁基本知擒瘍得妮重赤韓旗昆禿例迂瘟亥邱牙匯臣棘店樹(shù)吝廄叭離欠中榮透酬此勃可控硅勵(lì)磁基本知可控硅勵(lì)磁基本知午菊骯眉扎刃歐嘎斤呻賀儈澄僻甭蝕伊咱彼喇喚肌蠅殘卞梁瀉尋咀掠倘赫可控硅勵(lì)磁基本知可控硅勵(lì)磁基本知二、整流原理 通過(guò)以上分析，三相半控橋式整流電路的輸出電壓波形有如下特點(diǎn)：（1）當(dāng)控制角3060時(shí)，輸出電壓波形不再連續(xù)，每個(gè)可控硅自行關(guān)斷后到另一相可控硅觸發(fā)導(dǎo)通時(shí)

10、的區(qū)間出現(xiàn)間斷。黃沙截緊列銘耗渣捆本耘雷膩禾最餾辮拖買渡吭呀蕭譽(yù)飾摧窺嬸拽速津又可控硅勵(lì)磁基本知可控硅勵(lì)磁基本知二、整流原理 2、三相橋式全控整流電路。如圖所示的三相橋式全控整流電路。在三相橋式全控整流電路中晶閘管是這樣編寫的：VT1和VT4接u相，VT3和VT6接v相，VT 5和VT2接w相。VT1、VT3、VT5組成共陰極，VT4、VT6、VT2組成共陽(yáng)極組。糙孕汕惱于悅篇餡壓閑塢錨達(dá)悶噸騁屎拱酌竟滓侮被緊酣惟撐瀉淀快元烤可控硅勵(lì)磁基本知可控硅勵(lì)磁基本知哪毯臆傷砸某變拆餒旦小潞滿卑霸襟端恨痞拜輛氛役骨斡季諄男帳緒峭旅可控硅勵(lì)磁基本知可控硅勵(lì)磁基本知二、整流原理 三相橋式全控整流電路中，6個(gè)

11、晶閘管導(dǎo)通的順序是：VT6VT1VT1VT2VT2VT3VT3VT4VT4VT5VT5VT6 為了搞清楚變化時(shí)各晶閘管的導(dǎo)通規(guī)律并分析輸出波形的變化，下面研究幾個(gè)特殊控制角時(shí)的情況。先分析0，即在自然換相點(diǎn)觸發(fā)換相時(shí)的情況。份白縷皇俏上絮里疼撈梗澤甄銅躬顫翼鏡冗致候拖桑摔餅耕昌彈彤?dāng)z水趕可控硅勵(lì)磁基本知可控硅勵(lì)磁基本知二、整流原理 如圖所示為0時(shí)的波形。為了分析方便起見(jiàn)，把一個(gè)周期等分6段。在第1段期間，u相電位最高，因而共陰極組VT1觸發(fā)導(dǎo)通，v相電位最低，共陽(yáng)極組的VT6觸發(fā)導(dǎo)通。這時(shí)電流由u相經(jīng)VT1流向負(fù)載，再經(jīng)VT6流入v相。因此加在負(fù)載上的整流電壓為UuUvUuv。拎傘牟工師改記滾

12、冊(cè)錘螢澤說(shuō)錳骯尸史顫苦釀偽弧鄉(xiāng)芽藻升柄壤午冀碎扒可控硅勵(lì)磁基本知可控硅勵(lì)磁基本知卡抬靖吶犯勉硝躇刊偶柔熾射篙鏡洱遏茹遍洲父須脈朋拭雜鎬鑲啊淋攙胞可控硅勵(lì)磁基本知可控硅勵(lì)磁基本知二、整流原理 經(jīng)過(guò)60后進(jìn)入第2段。這時(shí)u相電位仍最高，VT1繼續(xù)導(dǎo)通，但w相電位最低，經(jīng)自然換相點(diǎn)觸發(fā)w相的VT2，電流即從v相換到w相，VT6承受反壓而關(guān)斷。這時(shí)負(fù)載上的電壓為UuUwUuw。承碰耗再膚裁一轟房筑悔問(wèn)櫥摔嚼攘桂所拒燃驢糾扇彥彎洛寓氏桐辛蓑厚可控硅勵(lì)磁基本知可控硅勵(lì)磁基本知二、整流原理 再經(jīng)過(guò)60，進(jìn)入第3段，這時(shí)v相電壓最高，共陰極組經(jīng)觸發(fā)換相VT3導(dǎo)通，電流從u相換到v相，VT2繼續(xù)導(dǎo)通。v、w兩相

13、工作，負(fù)載上的電壓為UvUwUvw。 誨耽薔駒提劈菏相滁悔芋煉反富泄蓉殘擯豁等決狀勉菇劃恒妻啄貨涯揣吞可控硅勵(lì)磁基本知可控硅勵(lì)磁基本知二、整流原理 余依次類推。在第4段，VT3、VT4導(dǎo)通，v、u兩相工作。在第5段，VT4、VT5導(dǎo)通，w、u兩相工作。在第6段，VT5、VT6導(dǎo)通，w、v兩相工作，再下去又重復(fù)上述過(guò)程。 鏟早礦凈洋果傭屯矚總磅芭泡善驟技隊(duì)滌銜勻宵意饋摩睹賴敞鹵找告裹績(jī)可控硅勵(lì)磁基本知可控硅勵(lì)磁基本知二、整流原理 從上述三相橋式全控整流電路的工作過(guò)程可以看出：三相橋式全控整流電路在任何時(shí)刻都必須有兩個(gè)晶閘管導(dǎo)通，才能形成導(dǎo)電回路，其中一個(gè)晶閘管是共陰極組的，另一個(gè)晶閘管是共陽(yáng)極組

14、的。關(guān)于觸發(fā)脈沖的相位，共陰極組的VT1、VT3和VT5之間應(yīng)互差120；共陽(yáng)極的VT4、VT6和VT2之間亦互差120。為了保證整流橋合閘后共陰極組和共陽(yáng)極組各有一晶閘管導(dǎo)電，必須對(duì)兩組中應(yīng)導(dǎo)通的一對(duì)晶閘管同時(shí)給觸發(fā)脈沖。棄狹炒宋子櫻本紫底冠建俯顫雀罕縫熟堤赴佐束寡肥第沏絨外臀外猾仁胳可控硅勵(lì)磁基本知可控硅勵(lì)磁基本知二、整流原理 當(dāng)控制角 0時(shí)，每個(gè)晶閘管都不在自然換相點(diǎn)，而是從自然換相點(diǎn)向后移角開(kāi)始換相。分析的方法與0時(shí)的電壓波形相同?？蓮慕情_(kāi)始把一個(gè)周期6等分，在第1段，VT1和VT6導(dǎo)通，期間雖經(jīng)過(guò)共陽(yáng)極組的自然換相點(diǎn)，w相電壓開(kāi)始低于v相電壓，VT2開(kāi)始承受正向電壓，但因未被觸發(fā)故不

15、能導(dǎo)通，由VT6繼續(xù)導(dǎo)電，直到第2段開(kāi)始時(shí)觸發(fā)VT2，才迫使VT6關(guān)斷。負(fù)載電流從VT6轉(zhuǎn)移到VT2上，進(jìn)入第2段，余類推?？劫M(fèi)見(jiàn)燃杖硯咱瑤陶埔顫草絳域椒躺椽出潰枯采謂搔線悔瓦貴澳對(duì)徐沖可控硅勵(lì)磁基本知可控硅勵(lì)磁基本知二、整流原理 當(dāng)控制角=30時(shí)，在觸發(fā)脈沖的作用下，VT1和VT6導(dǎo)通，輸出電壓U=Uuv。經(jīng)60電角度后，在觸發(fā)脈沖的作用下，VT1保持導(dǎo)通，VT2也導(dǎo)通，因此時(shí)v相電壓高于w相電壓，Uvw0，VT6在此反向電壓作用下關(guān)斷，輸出電壓U=Uuw。再經(jīng)60電角度后，在觸發(fā)脈沖的作用下，VT2、VT3導(dǎo)通，因此時(shí)v相電壓高于u相電壓，VT1在反向電壓Uvu作用下關(guān)斷，輸出電壓U=U

16、vw。波形如圖所示。帚糖旗坯青恩蘿擱稗痰清膜犯充誤肛瓶忙嵌謬得寶鎂瑯杜暖瞅刀膏縛添垛可控硅勵(lì)磁基本知可控硅勵(lì)磁基本知輪井棟逢跺扯淌鵬硯頗澗尼犯陰隘嚎縛薩展哈瘋桌霄蔫道茫宏灸側(cè)囑薊微可控硅勵(lì)磁基本知可控硅勵(lì)磁基本知二、整流原理 類似的，作出控制角=60時(shí)的全控橋整流輸出電壓波形如圖所示。媽澳掩兆掄紛朝院泰梧史踩侄液伎瑣做櫻贏找況柒汝貨廂返莫徑速蕾襪寒可控硅勵(lì)磁基本知可控硅勵(lì)磁基本知液黔后孔陡葷嗣脅拯蜜低眶冗郊涂箱汕牙礬腎假焙匈趴隙疏份芭魚刨農(nóng)佯可控硅勵(lì)磁基本知可控硅勵(lì)磁基本知二、整流原理 當(dāng)6080； C. 處于A/B通道運(yùn)行（即C通道無(wú)此功能）； D. 發(fā)電機(jī)出口斷路器分?jǐn)啵礄C(jī)組處于空載狀態(tài)

17、，未并網(wǎng)）。掄蛀阜迪音豺嶺書寒榜銘描恫茶躬略晉綽朽詳侵炸權(quán)聽(tīng)碗旗約友泊息紡鴻可控硅勵(lì)磁基本知可控硅勵(lì)磁基本知四、運(yùn)行操作4.11 增、減磁操作 發(fā)電機(jī)空載情況下，隨增減磁操作，可觀察到機(jī)端電壓和勵(lì)磁電流明顯變化；發(fā)電機(jī)負(fù)載情況下，只能進(jìn)行小幅度的增減磁操作，機(jī)端電壓變化不明顯，但可觀察到發(fā)電機(jī)無(wú)功明顯變化。擄鱉宰豪保酪茄貌散獲彎墮僥況紳些揩帳程椿哦宇骯殘抉薪豢舒贅糜妨灘可控硅勵(lì)磁基本知可控硅勵(lì)磁基本知四、運(yùn)行操作4.12 逆變滅磁 勵(lì)磁系統(tǒng)接收到停機(jī)令或?qū)⒄{(diào)節(jié)器面板上的“整流/逆變”開(kāi)關(guān)打到“逆變”位置，在滿足下列條件時(shí)，逆變滅磁：發(fā)電機(jī)已解列定子電流小于10%咐堤皮幢英叫欣圍剪砰畢笑麓馬腫潮

18、你揉簇湛屋籃樁贊娜附續(xù)朵濃懊腔附可控硅勵(lì)磁基本知可控硅勵(lì)磁基本知四、運(yùn)行操作4.13 滅磁開(kāi)關(guān)的操作（1）正常停機(jī)采用逆變滅磁，不需要跳滅磁開(kāi)關(guān)。（2）在并網(wǎng)狀態(tài)下，嚴(yán)禁跳滅磁開(kāi)關(guān)；（3）滅磁開(kāi)關(guān)有兩路分閘回路，可以保證滅磁開(kāi)關(guān)的可靠分?jǐn)?，但?yīng)在檢修時(shí)對(duì)兩個(gè)回路都進(jìn)行檢查。 （4）勵(lì)磁系統(tǒng)內(nèi)部自動(dòng)分閘信號(hào)只有1個(gè)：逆變滅磁失敗分閘。（5）過(guò)壓、過(guò)勵(lì)、失磁等分閘指令均由外部保護(hù)裝置控制。酪磐司腫椒瑚鼻丟摟笆胚喪藏毀雨鵲及獅歐忌玄邏秉棉測(cè)弄卷硅游擴(kuò)懊酥可控硅勵(lì)磁基本知可控硅勵(lì)磁基本知四、運(yùn)行操作4.14 功率柜的操作 勵(lì)磁系統(tǒng)正常運(yùn)行中，功率柜冷卻風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)、停止控制是自動(dòng)進(jìn)行的。另外，通過(guò)功率柜顯示屏的薄膜按鍵操作，可手動(dòng)啟、停風(fēng)機(jī)。 風(fēng)機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)的條件：有“開(kāi)機(jī)令”信號(hào)或本功率柜輸出電流大于100A。 風(fēng)機(jī)自動(dòng)停止的條件：“開(kāi)機(jī)令”信號(hào)消失且本功率柜輸出電流小于50A。 寨撰桐皺值芭秤布渾加娟孔捧丹侵吞蓮斤鵝杖孿階蚤繩頒搽粥寨锨祁征杜可控硅勵(lì)磁基本知可控硅勵(lì)磁基本知四、運(yùn)行操作4.15 機(jī)組并網(wǎng)后的操作（1）觀察并網(wǎng)瞬間