第3讲 励磁系统幻灯片.pptVIP

第三讲 同步发电机励磁自动控制系统（1） 马 静 Office:J5B309 TelEmail:hdmajing@ 主要内容 第一节 概述 励磁自动控制系统 一 同步发电机励磁控制系统的任务 1 电压控制 1 电压控制 2 控制无功功率分配—与无穷大母线并联运行 2 控制无功功率分配—与无穷大母线并联运行 2 控制无功功率分配—多台发电机并联运行 励磁对暂态稳定性的影响 4 改善电力系统运行条件 5 水轮发电机实行强行减磁 二 对励磁系统的基本要求 1 对励磁调节器的要求（了解） 2 对励磁功率单元的要求 结后语 励磁机容量仅仅占发电机的0.25~0.5% 但作用巨大 电压控制 控制无功功率分配 提高同步发电机并联运行的稳定性 改善电力系统的运行条件 改善异步电动机的自启动条件 为发电机异步运行创造条件 提高继电保护装置工作的正确性 水轮发电机组要求实行强行减磁 第二节 同步发电机励磁系统 1 直流励磁机励磁系统——自励型 1 直流励磁机励磁系统——他励型 2 交流励磁机静止整流器励磁系统——他励型 励磁+发电机 2 交流励磁机旋转整流器励磁系统——他励型 2 交流励磁机励磁系统——自励型 3 静止励磁系统 主要内容 *North China Electric Power University North China Electric Power University 1、同步发电机励磁控制系统的任务 （1）电压控制 （2）控制无功功率 （3）提高同步发电机并列运行的稳定性 （4）改善电力系统的运行条件 （5）水轮发电机强行减磁 2、对励磁系统的基本要求 3、同步发电机的励磁系统的各种类型及其 结构和特点 同步发电机的运行特性与它的空载电动势Eq值的大小有关，而Eq值是发电机励磁电流的函数。改变励磁电流就可以影响同步发电机在电力系统中的运行特性。 在某些故障情况下，发电机端电压降低将导致电力系统稳定水平下降，为此，当电力系统故障时，要求发电机迅速增大励磁电流，以维持电网的电压水平及稳定性。 电力系统在正常运行时，发电机励磁电流的变化主要影响电网的电压水平和并联运行机组间无功功率分配。 同步发电机励磁的自动控制在保证电能质量、无功功率的合理分配、提高电力系统运行的可靠性方面均起到十分重要的作用。 由励磁调节器、励磁功率单元和发电机构成了反馈控制系统。 向同步发电机转子提供直流电流 根据输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元的输出 1、电压控制(调压精度0.5%) 2、控制无功功率分配 3、提高同步发电机并联运行的稳定性 4、改善电力系统的运行条件 改善异步电动机的自启动条件 为发电机异步运行创造条件 提高继电保护装置工作的正确性 5、水轮发电机组要求实行强行减磁 负荷的无功电流是造成Eq,UG 之间幅值差的主要原因 励磁自动控制系统担负了维持电压水平的任务 等值 机端电压 励磁电流 负荷无功电流 励磁自动控制系统就是通过不断的调节励磁电流来维持发电机端电压为设定值的 注：改变发电机的励磁电流一般都不直接在发电机的转子回路中进行，而是改变励磁机的励磁电流的方法来达到调节目的。原因是转子回路的电流很大，不易直接调整。 同步电机外特性 单机无穷大系统 发电机发出的有功功率只受调速器控制 发电机励磁电流变化只是改变了机组的无功功率Q和功率角δ值的大小。 与无穷大母线并联运行的机组，调节励磁电流就可以改变发电机的无功功率。 并联发电机组无功功率分配取决于各发电机的外特性，曲线越平坦的机组其无功电流的增量越大 通常希望发电机组间的无功功率分配按照机组容量大小比例分配 单纯把并联所有机组的外特性做成相同是不可能的 调节励磁可以任意改变外特性曲线的斜率以达到合理分配无功的目的。 G U 1 M U 2 M U Q I 1 Q I 2 Q I ￠ 1 Q I ￠ 2 Q I 1 G 2 G 2 Q I D 1 Q I D 励磁对静态稳定性的影响 Eq不变，有功增加 Eq不变，有功增加，UG下降 励磁对静态稳定性的影响 调节励磁系统使得 为常数 励磁调节系统可以有效提高系统的静态稳定极限 励磁系统的作用体现在使得发电机内电势上升而增加电功率输出，提高了功率极限，从而减小加速面积，增加了减速面积，提高了暂态稳定性 实现手段： 1、缩小励磁系统时间常数 2、尽可能提高强行励磁倍数 P d 故障前 故障后（未调励磁） 故障时（未调励磁） 故障后（调励磁） 故障时（调励磁