發(fā)電機勵磁系統(tǒng)原理

發(fā)電機勵磁系統(tǒng)原理

三峽電廠陳小明Chen_xiaoming@部分2021/5/91勵磁的基本概念什么是勵磁？導體切割磁力線感生電動勢e勵磁就是提供一個磁場BE=4.44fNΦ對于發(fā)電機來說，勵磁就是產(chǎn)生磁通Φ2021/5/92GActivePower（P）Frequency（f）Reactive

Power（Q）TerminalVoltage（Ug）Governor調(diào)速StaticorBrushlessExcitation勵磁同步發(fā)電機的兩個基本控制：勵磁&調(diào)速電能質量：電壓&頻率勵磁的基本任務2021/5/93水輪發(fā)電廠原理大壩、水電廠、水輪機、發(fā)電機定子、轉子、勵磁系統(tǒng)水電廠其他控制設備：繼電保護、調(diào)速、計算機監(jiān)控、儀表勵磁與其他控制設備的最大區(qū)別：連續(xù)反饋控制vs離散控制；365x24小時在線、發(fā)電機快速連續(xù)調(diào)節(jié)的唯一手段！2021/5/94汽輪發(fā)電機調(diào)節(jié)原理2021/5/95發(fā)電機空載特性發(fā)電機升壓試驗：額定轉速、Ug＝f（If）勵磁作用重要體現(xiàn)之一2021/5/96發(fā)電機短路特性發(fā)電機升流試驗：額定轉速、Ig＝f（If）勵磁作用重要體現(xiàn)之二2021/5/97

ExcitationSystemExcitationControlSystemSynchronousMachineRegulatorExciterSynchronousMachinePowerSystemBlockdiagrammaccordingIEEE勵磁系統(tǒng)勵磁控制系統(tǒng)勵磁重要概念2021/5/98GeneratorU,If

fU,IEEVoltageRegulatorAVR110VDC400VACPotential

TransformersCurrentTransformersOutputofExcitationSystem<MainExciter自并勵勵磁系統(tǒng)ForExample勵磁機勵磁與自并勵IGBT2021/5/99自并勵磁系統(tǒng)勵磁裝置就是提供發(fā)電機磁場電流的裝置，包括所有調(diào)節(jié)與控制元件，還有磁場放電或滅磁裝置及保護裝置勵磁控制系統(tǒng)是包括控制對象的反饋控制系統(tǒng)勵磁控制系統(tǒng)對電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行都有重要的影響待續(xù)2021/5/910發(fā)電機勵磁系統(tǒng)原理三峽電廠陳小明Chen_xiaoming@第二部分2021/5/911現(xiàn)代勵磁基礎同軸直流發(fā)電機（體積大、效率低、容量小）電力電子器件：二極管、晶閘管（可控硅）、IGBT等PN結、單相導通特性、可控硅伏安特性可控硅導通條件：正向電壓、正向脈沖可控硅關斷條件：反向電壓同步電壓、觸發(fā)脈沖、脈寬調(diào)制開關勵磁2021/5/912開關勵磁原理AC變DCDC變AC非相控電路

不需要同步

小功率

小勵磁2021/5/913開關勵磁原理示意2021/5/914可控硅勵磁原理三相全控橋電路

α=00:強勵狀態(tài)，AC變DC

α=α0:整流狀態(tài)，AC變DC

α=1500:逆變狀態(tài)，DC變AC2021/5/915全控橋與半控橋全控橋：

整流與逆變

整流特征相同

能夠逆變也能續(xù)流

Uf反相恒定

If線性衰減

滅磁快

半控橋：

整流與續(xù)流

整流特征相同

不能逆變只能續(xù)流

Uf＝0

If非線性衰減

滅磁慢

續(xù)流二極管2021/5/916可控硅組件與整流柜2021/5/917三相全控橋電路要點SCR導通順序：1234561234561234……整流狀態(tài)交流變直流，能量供給00<a<900Ud>0逆變狀態(tài)直流變交流，能量反送900<a<1500(1800-0)Ud<0Ud=1.35U2cosaI2＝0.816Id2021/5/918三相全控橋實際電路波形因電感引起換弧角帶來的過電壓尖峰，逆變顛覆實際電路器件介紹：快熔、阻容、分流器、表記、均流、開關、脈沖變等2021/5/919同步發(fā)電機勵磁的作用從發(fā)電廠角度研究勵磁調(diào)節(jié)發(fā)電機電壓（空載）調(diào)節(jié)發(fā)電機無功功率（負載）多臺發(fā)電機無功功率分配（調(diào)差）安全可靠運行從電力系統(tǒng)角度研究勵磁提高系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性（小擾動穩(wěn)定）提高系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性（小擾動失穩(wěn)）提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性（大擾動穩(wěn)定）改善系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性二次電壓控制安全可靠運行。2021/5/920勵磁對靜態(tài)穩(wěn)定的影響

(a)Eq恒定(勵磁電流恒定)，內(nèi)功率特性曲線(Eq=常數(shù))（ECR）(b)當Eq恒定,Eq’及U的變化(c)

Eq’恒定(發(fā)電機暫態(tài)電勢恒定)(d)當Eq’恒定，Eq及U的變化(e)U恒定(發(fā)電機機端電壓恒定)(f)當U恒定，Eq及Eq’的變化(c)和(e)分別維持Eq’和U為恒定時，發(fā)電機的功角特性曲線（AVR）維持Eq‘近似不變的外功率特性曲線靜態(tài)穩(wěn)定功率達到極限，功角大于900

2021/5/921勵磁對暫態(tài)穩(wěn)定的影響

(a)單機無限大母線系統(tǒng)(b)短路故障下，功率特性曲線的變化：初始工作曲線1；短路后3；故障切除2

暫態(tài)穩(wěn)定性決定于加速面積abedabcd是否小于或等于減速面積dfed。提高暫態(tài)穩(wěn)定性有兩種方法1、減小加速面積：加快故障切除時間2、增大減速面積：提高勵磁電壓響應比；提高強勵電壓倍數(shù)，使故障切除后的發(fā)電機內(nèi)電勢Eq迅速上升，增加功率輸出，以達到增加減速面積的目的。正常工作曲線1；短路曲線3；強勵使功率特性曲線增加到bc‘段（減少了加速面積）；δ2時故障切除；強勵使曲線2的dehg增加到de’h’g

（增大減速面積）；轉子功角最大值由δm’降到δm。勵磁頂值電壓越高，電壓響應比越快，勵磁調(diào)節(jié)對改善暫態(tài)穩(wěn)定的效果越明顯。2021/5/922勵磁對動態(tài)穩(wěn)定的影響

單機無窮大系統(tǒng)線性化小偏差理論數(shù)學模型

當發(fā)電機與系統(tǒng)的外接電抗較小，并且發(fā)電機的輸出功率較低時，系數(shù)K5為正，這時AVR的作用是引入了一個負的同步轉矩和一個正的阻尼轉矩，有利于動態(tài)穩(wěn)定；當發(fā)電機與系統(tǒng)的外接電抗較大，并且發(fā)電機的輸出功率較高時，系數(shù)K5為負，這時AVR的作用是引入了一個正的同步轉矩和一個負的阻尼轉矩不利于動態(tài)穩(wěn)定；快速勵磁系統(tǒng)以及特定參數(shù)條件下造成動態(tài)穩(wěn)定性惡化的原因是由于勵磁系統(tǒng)和發(fā)電機勵磁繞組的滯后特性所致。2021/5/923電力系統(tǒng)穩(wěn)定簡介電力系統(tǒng)穩(wěn)定分為三個電量的穩(wěn)定：電壓穩(wěn)定、頻率穩(wěn)定、功角穩(wěn)定。勵磁系統(tǒng)提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定主要是提高電壓的穩(wěn)定，其次是提高功角穩(wěn)定。頻率穩(wěn)定由調(diào)速器負責。功角穩(wěn)定又分為三種：靜態(tài)穩(wěn)定、暫態(tài)穩(wěn)定和動態(tài)穩(wěn)定。靜態(tài)穩(wěn)定是系統(tǒng)受到小擾動后系統(tǒng)的穩(wěn)定性；暫態(tài)穩(wěn)定是大擾動后系統(tǒng)在隨后的1－2個周波的穩(wěn)定性；動態(tài)穩(wěn)定是小擾動后或者是大擾動1－2周波后的，并且采取技術措施后的穩(wěn)定性，也就是PSS研究的穩(wěn)定性。2021/5/924功角穩(wěn)定比喻腕中放置一個球，且受到外部的一個小外力，它就偏離原來的位置。如果這個腕的高度很矮，像一個盤子，該球就有可能從碗中掉下來。此時，我們就說這個系統(tǒng)靜穩(wěn)不足。提高腕的高度最經(jīng)濟的辦法就是采用自動電壓調(diào)節(jié)器。。當碗中的球受到一個大的外力，怎樣保證該球不飛出，最主要措施就是快速的繼電保護。繼保的作用就相當于減少這個外部力量的作用時間，繼保越快，外力的作用時間就越短，這個球就不會一下子掉下來。自動電壓調(diào)節(jié)器此時作用相當于自動改變這個腕的坡度，當這個球上升時增加坡度，當這個球下降時就減少這個坡度，使這個球在碗中滾動幅度迅速減小。如果這個腕和球之間的摩擦很小，這個球受到擾動后在碗中來回滾動時間就很長，特別是，如果這個擾動的外力不斷的來回施加，就比如我們不斷的蕩秋千，這個球就永遠不停的來回滾動甚至掉下來，我們就說這個系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性差。這里的摩擦阻力相當于電力系統(tǒng)的阻尼，這個來回不斷施加的外部力量就相當于自動電壓調(diào)節(jié)器產(chǎn)生的負阻尼。一般來說，自動電壓調(diào)節(jié)器在電力系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定中起壞作用，產(chǎn)生負阻尼，使整個系統(tǒng)阻尼減少。當我們在自動電壓調(diào)節(jié)器中增添PSS裝置，PSS就把自動電壓調(diào)節(jié)器原來所產(chǎn)生的負阻尼變?yōu)檎枘幔喈斢谠黾油蠛颓虻哪Σ料禂?shù)，使球的滾動幅度快速減小，于是這個系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性就滿足要求。待續(xù)2021/5/925發(fā)電機勵磁系統(tǒng)原理三峽電廠陳小明Chen_xiaoming@第三部分2021/5/926勵磁系統(tǒng)的組成與分類自動電壓調(diào)節(jié)器AVR、ECR/FCR（勵磁調(diào)節(jié)器）勵磁電源（勵磁機、勵磁變壓器）整流器（AC/DC變換，SCR、二極管）滅磁與轉子過電壓保護 按勵磁電源分類：直流勵磁機勵磁系統(tǒng)交流勵磁機勵磁系統(tǒng)自并勵勵磁系統(tǒng)按響應速度分類：慢速勵磁系統(tǒng)快速勵磁系統(tǒng)高起始勵磁系統(tǒng)2021/5/927

交流勵磁機系統(tǒng)（三機它勵）組成：交流主勵磁機（ACL）和交流副勵磁機（ACFL）都與發(fā)電機同軸。副勵磁機是自勵式的，其磁場繞組由副勵磁機機端電壓經(jīng)整流后供電。也有用永磁發(fā)電機作副勵磁機的，亦稱三機它勵勵磁系統(tǒng)。

優(yōu)點：它勵，勵磁電源不受系統(tǒng)電源的影響缺點：調(diào)節(jié)速度慢，軸系長度長，易引發(fā)軸系振蕩同軸2021/5/928交流勵磁機系統(tǒng)（二機它勵）組成：交流主勵磁機經(jīng)過可控硅整流裝置向發(fā)電機轉子回路提供勵磁電流；AVR控制可控硅的觸發(fā)角，調(diào)整其輸出電流，亦稱為兩機它勵勵磁系統(tǒng)。勵磁系統(tǒng)沒有副勵磁機，交流勵磁機的勵磁電源由發(fā)電機出口電壓經(jīng)勵磁變壓器后獲得，自動勵磁調(diào)節(jié)器控制可控硅磚觸發(fā)角，以調(diào)節(jié)交流勵磁機勵磁電流，交流勵磁機輸出電壓經(jīng)硅二極管整流后接至發(fā)電機轉子，亦稱為兩機一變勵磁系統(tǒng)。

優(yōu)點：取消副勵磁機，軸系長度縮短；缺點：調(diào)節(jié)速度慢同軸2021/5/929

自勵系統(tǒng)（并勵、復勵）自并勵勵磁系統(tǒng)組成：勵磁變壓器、大功率可控硅整流柜、滅磁及過電壓保護、起勵設備、自動電壓調(diào)節(jié)器優(yōu)點：結構簡單、響應速度快缺點：強勵時系統(tǒng)電壓變化復雜交流側串聯(lián)自復激勵磁系統(tǒng)勵磁電壓變壓器ZB（并聯(lián)變）的副方電壓與勵磁電流變壓器

GLH（串聯(lián)變）的副方電壓相聯(lián)（相量相加），然后加在可控硅整流橋KZ上。當發(fā)電機負載情況變化時，例如電流增大或功率數(shù)降低，則加到可控硅整流橋上的陽極電壓增大，故這種勵磁方式具有相復勵作用。靜止2021/5/930

無刷勵磁系統(tǒng)

組成：主勵磁機（ACL）電樞是旋轉的，它發(fā)出的三相交流電經(jīng)旋轉的二極管整流橋整流后直接送發(fā)電機轉子回路。無刷勵磁系統(tǒng)中的副勵磁機（PMG）是一個永磁式中頻發(fā)電機，它與發(fā)電機同軸旋轉。主勵磁機的磁場繞組是靜止的，即它是一個磁極靜止、電樞旋轉的交流發(fā)電機。無刷勵磁系統(tǒng)徹底革除了滑環(huán)、電刷等轉動接觸元件，提高了運行可靠性和減少了機組維護工作量。但旋轉半導體無刷勵磁方式對硅元件的可靠性要求高，不能采用傳統(tǒng)的滅磁裝置進行滅磁，轉子電流、電壓及溫度不便直接測量等。這些都是需要研究解決的問題旋轉2021/5/931

勵磁調(diào)節(jié)器原理圖

移相觸發(fā)器原理：Ut＋Uk＝觸發(fā)脈沖

模擬式移相電路：余弦移相、鋸齒波移相

AVR（自動）恒電壓閉環(huán)自動電壓調(diào)節(jié)器

ECR（手動）恒電流閉環(huán)勵磁電流調(diào)節(jié)器電壓給定Ugref

電流給定IfrefPID調(diào)節(jié)計算限制功能控制電壓Uk

恒無功閉環(huán)：AVR的輔助控制2021/5/932

勵磁調(diào)節(jié)器構成2021/5/933

移相原理模擬電路移相原理數(shù)字移相原理之一

1、首先計算α角；

2、將α角轉換為計數(shù)器的計數(shù)時間T；

3、由同步點啟動計數(shù)器，計數(shù)時間就是α角；

4、計數(shù)時間到，觸發(fā)相應的可控硅；

5、每隔600再觸發(fā)下一個可控硅，共6個可控硅；

6、每發(fā)一個脈沖，啟動脈寬中斷，控制脈沖寬度。2021/5/934

勵磁調(diào)節(jié)器輸出脈沖脈沖變壓器作用隔離功率匹配脈沖發(fā)展形式寬脈沖雙脈沖寬高頻脈沖雙高頻脈沖2021/5/935

勵磁調(diào)節(jié)器功能簡介無功補償（調(diào)差）強勵電流限制（快速限制）過勵限制（勵磁電流慢速、反時限）欠勵限制（P-Q）定子電流限制（過無功限制）伏赫限制（V/HZ、U/F）（過激磁）軟起勵功能PSS功能電制動功能PT斷線保護2021/5/936

勵磁調(diào)差原理與應用2021/5/937全控橋強勵與強減按照Ud=1.35U2cosa，一般強勵α=150；強減α=1500

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強勵限制與過勵限制1、電壓強勵能力取決于勵磁變二次電壓（陽極電壓）；

2、電流強勵能力取決于可控硅電流或者說是功率柜的數(shù)量；

3、強勵限制是指電流限制倍數(shù)：1.5-2.0倍；功率柜故障取1.1倍；

4、過勵限制是勵磁電流限制，大于1.1倍，反時限，勵磁電流閉環(huán)；

2021/5/939

欠勵限制欠勵動作后按照Q閉環(huán)運行，欠勵設定值與機端電壓值相關的設計

發(fā)電機進相不能太深，否則定子繞組的端部、磁軛等部件可能過熱，將嚴重影響發(fā)電機的運行安全，失磁保護將動作停機。為了保證機組的穩(wěn)定運行，低勵限制器必須在機組超過限制區(qū)之前將定子電壓升高，以使機組運行點回到允許的允許范圍之內(nèi)。2021/5/940定子電流限制（過無功限制、過勵限制）定子電流限制還可以采用根據(jù)發(fā)電機輸出的有功功率來確定發(fā)電機允許輸出無功功率的方式來實現(xiàn)，即過無功限制當發(fā)電機電流超過了限制區(qū)，如果此時機組運行在進相狀態(tài)，則限制器動作，增加勵磁電流；如果此時機組在遲相運行，則限制動作，減少勵磁電流。總之，定子電流限制器的作用是調(diào)節(jié)發(fā)電機定子電流中的無功分量，使發(fā)電機電流回到限制區(qū)以內(nèi)運行。2021/5/941伏赫限制以及其他輔助功能設計U/F限制器是為了保護機組及與機組相連的變壓器過激磁。當機組頻率降低的時候，為了使機組的機端電壓保持恒定，勵磁系統(tǒng)將會增加勵磁電流，此時，如果機組在低頻率的情況下使機端電壓保持在額定值，那么對機組及所有與機組相連的變壓器而言，將有可能出現(xiàn)過磁通現(xiàn)象（尤其是主變壓器），從而對機組及變壓器造成損壞。其他輔助控制功能1、PT斷線保護功能；2、軟起勵功能；3、主開關容錯功能；4、同步電壓斷線保護2021/5/942勵磁產(chǎn)生負阻尼的原因

阻尼（正、零、負）VS慣性動態(tài)穩(wěn)定可以理解為機電振蕩的阻尼問題。AVR造成阻尼變?nèi)?、甚至變負（K5變負)。在—定的運行方式及勵磁系統(tǒng)參數(shù)下，AVR在維持Ug恒定的同時，會產(chǎn)生負的阻尼作用。擾動前后：ΔP→Δδ1→Δδ→擺動→阻尼→Δδ2→穩(wěn)定傳統(tǒng)勵磁：低增益慢速（沒有能力管閑事）Δδ→ΔUg→AVR作用小、反應慢→ΔUf小→ΔIf小→Δ→ΔP（力矩象限不明）→對Δδ影響極小?，F(xiàn)代勵磁：高增益快速（管閑事幫倒忙）Δδ→ΔUg→AVR作用大、反應快→ΔUf大→ΔIf大→Δ→ΔP（力矩第二象限）→產(chǎn)生負阻尼使原來的阻尼變小，對Δδ負面影響。AVR+PSS:高增益快速+附加控制系統(tǒng)（管閑事幫正忙）Δδ→ΔUg→AVR作用大、反應快→ΔUf大→ΔIf大，Δ→ΔP（力矩第一象限）→產(chǎn)生正阻尼使原來的阻尼變大，對Δδ正面影響。2021/5/943電力系統(tǒng)低頻振蕩本機振蕩模式地區(qū)性振蕩模式（localmodel）：頻率一般在0.5～2.0Hz；區(qū)域間振蕩模式（interareamodel、tielinemodel）：頻率一般在0.1～0.5Hz）。小系統(tǒng)：0.5～2.5Hz；大系統(tǒng)：0.2～2.5Hz；全國聯(lián)網(wǎng)：0.1～2.0Hz；

解決勵磁產(chǎn)生負阻尼，造成系統(tǒng)產(chǎn)生低頻振蕩的方法是附加控制，即電力系統(tǒng)穩(wěn)定器，線性最優(yōu)勵磁控制器，各種智能控制器。依據(jù)F.D.迪米洛和C.康柯迪亞理論設計的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(Powersystemstabilizer)，簡稱PSS，即為抑制系統(tǒng)低頻振蕩和提高電力系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定性而設置的。2021/5/944電力系統(tǒng)穩(wěn)定器原理

建立δ－ω平面坐標系T1：勵磁產(chǎn)生的電磁力矩T2：PSS產(chǎn)生的電磁力矩ΔPSS:附加勵磁控制信號AVR(PID)＋PSS產(chǎn)生的電磁力矩

PSS輸入信號Δω、Δδ、Pe、ΔP、Δf測量軸轉速Δω，測量和處理比較復雜,軸系扭轉的處理更加困難，使用較少測量過剩功率ΔP，測量和處理更加復雜,輸入信號多，使用也少測量電功率Pe，在假定機械功率不變的情況下，可以得到過剩功率ΔP，使用廣泛，效果不錯。但在原動機功率變化時會出現(xiàn)反調(diào)現(xiàn)象。測量機端電壓頻率△f，克服了Δω測量處理上的困難，但由于發(fā)電機電抗的影響，△f與頻差Δω不完全一致，因而效果上稍差。2021/5/945PSS模型簡介輸入量、優(yōu)缺點、反調(diào)加速電功率型PSSPSS1APSS2APSS2B2021/5/946投退PSS負載階躍試驗錄波時域分析待續(xù)2021/5/947發(fā)電機勵磁系統(tǒng)原理三峽電廠陳小明Chen_xiaoming@第四部分2021/5/948勵磁調(diào)節(jié)器自動控制原理簡圖Ugset為機端電壓設定值，Ugact為機端電壓實際值，Uk為控制電壓，Vs為勵磁電源電壓，Tc為機端電壓采樣時間常數(shù)，TF為發(fā)電機勵磁電壓反饋時間常數(shù)，PI為比例-積分控制，TSCR、Tg分別為可控硅整流橋等效時間常數(shù)和發(fā)電機等效時間常數(shù)2021/5/949勵磁調(diào)節(jié)器手動控制原理簡圖Ifset和Ifact分別表示轉子電流的設定值和實際值,Uk為控制電壓，Vs為勵磁電源電壓，Tc為機端電壓采樣時間常數(shù)，TF為發(fā)電機勵磁電壓反饋時間常數(shù)，PI為比例-積分控制，TSCR、Tg分別為可控硅整流橋等效時間常數(shù)和發(fā)電機等效時間常數(shù)2021/5/950勵磁調(diào)節(jié)器控制模型簡化2021/5/951AVR與各限制器關系VREF設定值、VC測量值、VSPSS輸出、VUEL欠勵、VOEL過勵、IFD勵磁電流、VF勵磁電壓、比較門、PID2021/5/952西門子勵磁調(diào)節(jié)器與各限制器關系2021/5/953勵磁調(diào)節(jié)器三種控制模式結構2021/5/954機組無功調(diào)節(jié)原理框圖自動電壓調(diào)節(jié)AVC機組無功聯(lián)控模式（自動）機組無功單控模式（手動）機組現(xiàn)地監(jiān)控裝置CSCS1、設定值直接下達；2、監(jiān)控無功閉環(huán)，采用脈沖寬度調(diào)節(jié)。2021/5/955

勵磁調(diào)節(jié)器硬件簡介MEC－20/30硬件簡介（多通道、雙調(diào)節(jié)模式）STD雙/三工控機：CPU+A/D+D/A+I/O+測量板＋同步板＋顯示板＋自檢板＋通訊板(雙機、調(diào)試）測量回路：Ug、Ig、If、Uf、Ut，測量變壓器、衰減器電源回路：AC＋DC繼電器板：輸入＋輸出2021/5/956

勵磁調(diào)節(jié)器軟件簡介軟件語言發(fā)展匯編語言C語言可編程語言列表語言圖形語言組態(tài)語言技術（ABBUNITROL5000勵磁組態(tài)語言）待續(xù)2021/5/957發(fā)電機勵磁系統(tǒng)原理三峽電廠陳小明Chen_xiaoming@第五部分2021/5/958發(fā)電機事故滅磁滅磁的主要目的

在機組故障情況下斷開滅磁開關、導通滅磁回路(a,b,c,d4)快速吸收轉子能量衡量發(fā)電機滅磁性能指標有兩個：滅磁速度和滅磁電壓。其要求是速度快即滅磁時間短，滅磁電壓不能超過轉子允許電壓值。最優(yōu)的滅磁系統(tǒng)是滅磁電壓較高且在滅磁過程中保持恒定，只有這樣，滅磁電流才能按線性方式衰減，其滅磁時間才最短。最優(yōu)的滅磁系統(tǒng)稱為理想滅磁系統(tǒng)

發(fā)電機發(fā)電機出口開關滅磁電阻RE可控硅整流橋cdIf,Uf[p.u.]tt=0ba理想滅磁、SIC滅磁、線性電阻滅磁2021/5/959滅磁開關的種類滅磁開關分類：單斷口、雙斷口、多斷口（主斷口、弧斷口、放電斷口即常閉觸頭）2021/5/960滅磁開關結構選擇1、具有常閉輔助斷口的滅磁開關最適合放電滅磁方式，也是專用滅磁開關的標志；2、雙斷口滅磁開關比單斷口滅磁開關更加適合勵磁回路的應用，檢修試驗方便；3、設置專用的弧觸頭有利于保護主觸頭，維護工作量少；4、采用短電弧柵滅弧原理，即采用金屬滅弧柵滅弧罩，吸熱好，電弧穩(wěn)定；電磁吹弧簡單DMX和CEX滅磁開關結構最好、是專業(yè)滅磁開關，推薦使用2021/5/961滅磁電阻的種類線性電阻1（大功率）（慢）非線性電阻（低場強大電流）碳化硅滅磁電阻2

（SiC）（稍快）氧化鋅滅磁電阻3

（ZnO）（最快）滅磁電阻伏安特性曲線2021/5/962滅磁方式種類串聯(lián)滅磁、并聯(lián)滅磁電路原理比較2021/5/963直流滅磁原理分析滅磁換流公式Uk±Uz≥UL整流：Uk－

Uz≥UL，Uk要求高，不推薦使用；逆變：Uk＋

Uz≥UL，Uk要求低，直流滅磁推薦；封脈沖：Uk±Uz≥UL，Uz交變，交流滅磁推薦。a＝90°Uz波形2021/5/964封脈沖下的交流滅磁原理滅磁換流公式：Uk±Uz≥UL2021/5/965脈沖正常下交流滅磁原理＋A-A＋B＋C-C-B導通周期120°60°滅磁過程簡述：1、KA+、KB+導通時分開關；2、MKB分斷；MKA和MKC無法關斷，電弧燃燒；3、KB+不導通，KA+無法關斷；4、KA-導通、KC-被關斷；5、KA+和KA-導通，電流續(xù)流；6、MKA、MKC關斷。SCR關斷條件脈沖順序2021/5/966交流滅磁原理結論1、在交流滅磁過程中，如果能夠切除脈沖，勵磁變二次側交流電壓的負半波就會引導勵磁電流進入滅磁電阻，使得交流滅磁開關安全分斷，快速滅磁任務完成。2、在脈沖正常的條件下進行交流滅磁，會造成勵磁電流經(jīng)同相可控硅短路，盡管交流滅磁開關也可以安全分斷，但滅磁電阻無法投入工作，放電滅磁變?yōu)槔m(xù)流滅磁，達不到快速滅磁的目的。2021/5/967交直流滅磁與轉子過電壓保護電路滅磁命令逆變勵磁電流下降到零閉鎖脈沖逆變終止合S107跳S102跳S101中間繼電器2021/5/968轉子過電壓保護配置與跨接器原理1、轉子過電壓保護配置：非線性電阻、跨接器、阻容保護、一體化阻容保護、阻斷式阻容保護；2、跨接器原理接線、BOD元件原理；3、壓敏電阻、可控硅阻容保護等配置原則。2021/5/969交直流滅磁電壓波形實錄2021/5/970水輪發(fā)電機與汽輪機滅磁區(qū)別轉子結構不同：空心與實心滅磁要求就不同：快速與慢速轉子繞組：勵磁繞組、阻