發(fā)電機勵磁系統(tǒng)概述53780

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1、發(fā)電機勵磁系統(tǒng)概述摘要：本文針對熱電分廠所用的勵磁方式，對各勵磁系統(tǒng)的情況進行分析總結(jié)。關(guān)鍵詞：勵磁方式勵磁調(diào)節(jié)器電子開關(guān)放大器勵磁系統(tǒng)是同步發(fā)電機的重要組成部分，它是供給同步發(fā)電機勵磁電源的一套系統(tǒng)。勵磁系統(tǒng)一般由兩部分組成：（如圖一所示）一部分用于向發(fā)電機的磁場繞組提供直流電流，以建立直流磁場，通常稱作勵磁功率輸出部分（或稱勵磁功率單元）。另一部分用于在正常運行或發(fā)生故障時調(diào)節(jié)勵磁電流，以滿足安全運行的需要，通常稱作勵磁控制部分（或稱勵磁控制單元或勵磁調(diào)節(jié)器）。在電力系統(tǒng)的運行中，同步發(fā)電機的勵磁

2、控制系統(tǒng)起著重要的作用，它不僅控制發(fā)電機的端電壓，而且還控制發(fā)電機無功功率、功率因數(shù)和電流等參數(shù)。在電力系統(tǒng)正常運行的情況下，維持發(fā)電機或系統(tǒng)的電壓水平；合理分配發(fā)電機間的無功負荷；提高電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性和動態(tài)穩(wěn)定性，所以對勵磁系統(tǒng)必須滿足以下要求：圖一1、常運行時，能按負荷電流和電壓的變化調(diào)節(jié)（自動或手動）勵磁電流，以維持電壓在穩(wěn)定值水平，并能穩(wěn)定地分配機組間的無功負荷。2、應(yīng)有足夠的功率輸出，在電力系統(tǒng)發(fā)生故障，電壓降低時，能迅速地將發(fā)電機地勵磁電流加大至最大值（即頂值），以實現(xiàn)發(fā)動機安全、穩(wěn)定

3、運行。3、勵磁裝置本身應(yīng)無失靈區(qū)，以利于提高系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定，并且動作應(yīng)迅速，工作要可靠，調(diào)節(jié)過程要穩(wěn)定。我熱電分廠現(xiàn)共有三期工程，5臺同步發(fā)電機采用了3種勵磁方式:1、圖二為一期兩臺QFG-6-2型發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)方框圖。圖二2、圖三為二期兩臺QF2-12-2型發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)方框圖。圖三3、圖四為三期一臺QF2-12-2型發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)方框圖圖四一、三種發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的組成一期是交流勵磁機旋轉(zhuǎn)整流器的勵磁系統(tǒng)，即無刷勵磁系統(tǒng)。如圖二所示，它的副勵磁機是永磁發(fā)電機，其磁極是旋轉(zhuǎn)的，電樞是靜止的，而交流

4、勵磁機正好相反，其電樞、硅整流元件、發(fā)電機的勵磁繞組都在同一軸上旋轉(zhuǎn)，不需任何滑環(huán)與電刷等接觸元件，這就實現(xiàn)了無刷勵磁。二期是自勵直流勵磁機勵磁系統(tǒng)。如圖三所示，發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組由專用的直流勵磁機DE供電，調(diào)整勵磁機磁場電阻Rc可改變勵磁機勵磁電流中的IRC從而達到調(diào)整發(fā)電機轉(zhuǎn)子電流的目的。三期采用的是靜止勵磁系統(tǒng)。這類勵磁系統(tǒng)不用勵磁機，由機端勵磁變壓器供給整流器電源，經(jīng)三相全控整流橋控制發(fā)電機的勵磁電流。二、勵磁電流的產(chǎn)生及輸出一期勵磁系統(tǒng)原理圖如圖五所示。其中主勵磁機的勵磁　　圖五勵磁系統(tǒng)原理圖電

5、源由永磁機的定子繞組經(jīng)三相可控硅整流橋或三相不可控硅整流橋提供，同時直流穩(wěn)壓單元的交流電源也取自永磁機。發(fā)電機端電壓的變化通過調(diào)差單元、放大單元后去控制可控硅的導(dǎo)通角，以此來調(diào)節(jié)主勵磁機的磁場電流，達到是發(fā)電機穩(wěn)定運行的目的。另外，為了提高主勵磁機供電的可靠性還設(shè)有手動控制，通過調(diào)整調(diào)壓器來調(diào)節(jié)整流橋的輸出直流電壓達到調(diào)整磁場電流的小的目的。兩種控制方式通過DZA、DZB來進行切換。二期勵磁系統(tǒng)如圖六所示。整流勵磁機與發(fā)電機同軸，由剩磁建立電壓，通過整流子整流經(jīng)電刷送出。手動狀態(tài)下經(jīng)磁場變阻器、KFD

6、-3勵磁調(diào)節(jié)器、碳刷、滑環(huán)給轉(zhuǎn)子提供勵磁電流。三期采用雙微機單模擬的勵磁控制系統(tǒng)，取消了勵磁機。期勵磁系統(tǒng)原理圖如圖七所示。發(fā)電機的勵磁電流由機端勵磁變壓器經(jīng)可控硅整流橋提供。其可控硅的導(dǎo)通角可由微機或模擬方式控制，在正常情況下，只有一臺微機處于在線狀態(tài)，能發(fā)出控制信號，其它則處于離線熱備用狀態(tài)，其給定值、在線參數(shù)、控制信號均處于跟蹤工作狀態(tài)。在線通道一旦故障，其發(fā)出的控制信號將被閉鎖轉(zhuǎn)為離線通道；離線通道自動投入轉(zhuǎn)為在線狀態(tài)，發(fā)出信號，當(dāng)兩套微機通道均出現(xiàn)故障，在正常運行情況下，只有一臺微機處于在線

7、狀態(tài)，其給定值、在線參數(shù)、控制信號均處于跟蹤工作狀態(tài)。在線通道一旦故障，其發(fā)出的控制信號將被閉鎖轉(zhuǎn)為離線通道；離線通道自動投入轉(zhuǎn)為在線狀態(tài)，發(fā)出控制信號，當(dāng)兩套微機通道均出現(xiàn)故障時，模擬通道自動投入。為了保證勵磁電源的可靠性，采用了電力專用電源為調(diào)節(jié)器提供＋24VDC電源，每個電源由交、直流兩路輸入。它們分別來自三種獨立的電源：廠用220VAC、廠用220VDC、自用電220VAC，同時采用廠用電380VAC經(jīng)三相橋式整流為發(fā)電機提供勵磁電流，以便發(fā)生故障時有足夠的調(diào)節(jié)容量及較高的響應(yīng)速度。　　圖六K

8、FD-3快速勵磁調(diào)節(jié)器原理圖　　圖七HWLT-4勵磁系統(tǒng)原理圖三、勵磁系統(tǒng)的控制部分一期的自動勵磁調(diào)節(jié)器由可控硅整流功率單元、移相觸發(fā)單元、直流放大單元、電壓反饋單元、調(diào)差單元、直流電源單元和電源監(jiān)視單元組成。整流功率單元采用的是三相橋式全控整流電路，主要是將交流電壓變成直流電供給勵磁機的勵磁繞組；移相觸發(fā)單元由六個完全相同的觸發(fā)器插件組成，其構(gòu)成環(huán)節(jié)如下圖所示：本單元根據(jù)輸入控制信號Usm的大小，改變晶閘管的控制角，以控制整流電路的輸出，從而調(diào)節(jié)發(fā)電機