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小型水电站励磁设备 全国农村水电自动化培训教材 （长江委陆水自动化研究所） 一.农村水电的概念 ㈠国内小水电装机及机组容量的发展 小水电系指装机容量25MW及一下的水力发电站和以小水电为主的地方小电网。 五十年代，一般称500kW一下的水电站为农村小水电站；到六十年代，小水电的容量界限到3MW ; 六十年代末期小水电站的容量界限上升到12MW; 八十年代以后小水电站的定义也扩大到25MW; 九十年代后，国家计委、水利部进一步明确装机容量50MW以下的水电站均可享受小水电的优惠政策，并出现了一些容量为几万至二十几万KVA的地方电网。 一.农村水电的概念 ㈡ 各国小水电的容量定义(kW) 一.农村水电的概念 ㈢ 相关标准界定（含同步电机和水轮发电机） GB 10585-89，GB/T7409-1997， SD299-88，DL/T583-2005。 中小型：10WM以下机组 大中型：10WM以上机组 二.励磁的形式 ㈠旋转励磁机 rotating exciter 励磁机（设备）与发电机同轴旋转的整流方式 ㈡静止式励磁 static exciter 从一个或多个静止电源取得功率，使用静止整流器提供直流电流的励磁机 励磁机（设备）是静止的整流方式 ㈠旋转式 ⒈直流励磁机方式 D.C. exciter 一台使用换向器与电刷提供直流电流的旋转励磁机，通过与发电机同轴的直流励磁机所发出的直流电给主发电机励磁的方式，见图2.1.1—1。 图2.1.1—1 直流励磁机励磁 采用一个它励绕组的直流励磁机 ㈠旋转式 ⒉交流励磁机 A.C. exciter 使用整流器流器提供直流电流的旋转励磁机 ⑴带有静止整流器的交流励磁机 A.C. exciter with stationary rectifiers 带有整流器的交流励磁机，其输出与同步电机励磁绕组滑环上的电刷相联结。见图2.1.1—2 ⑵带有旋转整流器的交流励磁机（无刷励磁机） A.C. exciter with rotating rectifiers ( brushless exciter) 带有励磁机及与同步电机同轴的旋转整流器的交流励磁机，其输出不经过滑环或电刷，而直接与同步电机的励磁绕组相联结。见图2.1.1—3 图2.1.1—2 带不可控静止整流器的交流励磁机 图2.1.1—3 带有旋转整流器的交流励磁机 ㈡静止式励磁 static exciter 从一个或多个静止电源取得功率，使用静止整流器提供直流电流的励磁机。 ⒈电势源静止励磁机 potential source static exciter 仅从电势源（可以从同步电机出线端）取得功率并使用可控硅整流器的静止励磁机。见图2.2.1—1。 ⒉从复合电源静止励磁机 compound source-static exciter 从电流与电压两个电源（独立取自同步电机机端）取得功率的静止励磁机。从两个电源来的输入可以在整流器的交流侧或直流侧取得，并且可以并联或串联，整流器可以设计可控的或不可控的。图2.2.2—1、图2.2.2—2、和图2.2.2—3 。 图2.2.1—1 电势源静止 图2.2.2—1 直流侧串联 图2.2.2—2 交流侧并联 图2.2.2—3 交流侧相加 三.励磁设备的技术要求（条件） GB/T10585-89 中小型同步电机励磁系统基本技术要求 GB/T 7409.3-1997同步电机励磁系统大、中型同步电机励磁系统技术要求 DL/T 583-2005 大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件 DL/T 489-92 大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置试验规程 ㈠使用条件 ⒈环境要求 (1) 使用地点的海拔高度不大于3000m; (2) 环境最高温度+40℃; (3) 环境最低温度:采用水冷者为+5℃,采用其它冷却方式者为-10℃; (4) 最湿月的平均最大相对湿度为90%,同时该月的月平均最低温度为+25℃; (5) 应能适应无爆炸危险的介质,无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体,以及周围较清洁和无剧烈振动的环境条件。 ㈠使用条件 ⒉ 供电电源要求 (1) 交流380/220V系统,电压偏差范围为额定值的±15%,频率偏差范围为-3～+2HZ； (2) 直流系统220/110V系统，电压偏差范围为额定值的-20%～+10%。 ㈡ 系统性能要求 1. 励磁系统应保证当发电机励磁电流和电压不超过发电机额定负荷下励磁电流和电压的1.1倍时，能长期连续运行。 2. 励磁