資源描述:
《同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第三章同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)第一節(jié)概述同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)勵(lì)磁功率單元?jiǎng)?lì)磁調(diào)節(jié)器G發(fā)電機(jī)電力系統(tǒng)一勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)構(gòu)成控制同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性同步發(fā)電機(jī)的空載電動(dòng)勢(shì)的大小發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流二同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)的任務(wù)電壓控制控制無功功率的分配提高同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的穩(wěn)定性改善電力系統(tǒng)的運(yùn)行條件對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組實(shí)行強(qiáng)行減磁GIEFUGIGEqIGUGIEF1UGUG2UGeIQIEF2IQ2IQ1??EqUGjIGXdIGIQIP負(fù)荷中的無功電流是造成Eq和UG幅值差的主要原因。同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)就是通過不
2、斷地調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流來維持端電壓在給定水平的。1電壓控制GEWGIGUG=Constant??EqUGjIGXdIGIQIP發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流的變化改變了機(jī)組的無功功率和功率角的大小。調(diào)節(jié)與無限大母線并聯(lián)運(yùn)行的機(jī)組的勵(lì)磁電流可以改變發(fā)電機(jī)無功功率的數(shù)值。2控制無功功率的分配靜態(tài)穩(wěn)定暫態(tài)穩(wěn)定電力系統(tǒng)的穩(wěn)定電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行狀態(tài)下,經(jīng)受微小擾動(dòng)后恢復(fù)到原來運(yùn)行狀態(tài)的能力。電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)在某一正常運(yùn)行方式下突然遭受大擾動(dòng)后,能否過渡到一個(gè)新的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)、或者恢復(fù)到原來運(yùn)行狀態(tài)的能力。電力系統(tǒng)受到小的或大的干擾后
3、,計(jì)及自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制裝置作用的長(zhǎng)過程的運(yùn)行穩(wěn)定問題稱為動(dòng)態(tài)穩(wěn)定。3提高同步發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性?P?P1)勵(lì)磁對(duì)靜態(tài)穩(wěn)定的影響內(nèi)功率特性外功率特性2)勵(lì)磁對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定的影響?PPG0bacdF123PGmax*0.750.700.650.500.3500.20.40.60.8Te(s)K=4K=1K=2PGmax*0.750.700.650.500.3501234KTe=0.1STe=0.8S要使勵(lì)磁系統(tǒng)在短暫過程中完成符合要求的控制必須要求勵(lì)磁系統(tǒng)具備快速響應(yīng)的條件。為此,一方面縮小勵(lì)磁系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù),另一方面盡可能提高強(qiáng)行勵(lì)磁的
4、倍數(shù)。K=11)改善異步電動(dòng)機(jī)的自起動(dòng)條件1201008060402000102030t(s)U(%)4改善電力系統(tǒng)的運(yùn)行條件3)提高繼電保護(hù)裝置工作的正確性當(dāng)水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)生故障突然跳閘時(shí),由于它的調(diào)速系統(tǒng)具有較大的慣性,不能迅速關(guān)閉導(dǎo)水葉,因而會(huì)使轉(zhuǎn)速急劇上升。如果不采取措施迅速降低發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流,則發(fā)電機(jī)電壓有可能升高到危及定子絕緣的程度,所以,在這種情況下,要求勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)強(qiáng)行減磁。2)為發(fā)電機(jī)異步運(yùn)行創(chuàng)造條件5水輪發(fā)電機(jī)組要求實(shí)行強(qiáng)行勵(lì)磁三對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)的基本要求勵(lì)磁調(diào)節(jié)器:檢測(cè)和綜合系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的信息,以產(chǎn)生相應(yīng)
5、的控制信號(hào),經(jīng)放大后控制勵(lì)磁功率單元以得到所要求的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流。其基本要求:1對(duì)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的要求1)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),勵(lì)磁調(diào)節(jié)器應(yīng)能反映發(fā)電機(jī)電壓高低以維持發(fā)電機(jī)電壓在給定水平;2)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器應(yīng)能合理分配機(jī)組的無功功率;3)對(duì)遠(yuǎn)距離輸電的發(fā)電機(jī)組,為了能在人工穩(wěn)定區(qū)域運(yùn)行,要求勵(lì)磁調(diào)節(jié)器沒有失靈區(qū);4)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器應(yīng)能迅速反應(yīng)系統(tǒng)故障,具備強(qiáng)行勵(lì)磁等控制功能以提高暫態(tài)穩(wěn)定和改善系統(tǒng)運(yùn)行條件;5)具有較小的時(shí)間常數(shù),能迅速響應(yīng)輸入信息的變化。6)要求能長(zhǎng)期可靠地工作。2對(duì)勵(lì)磁功率單元的要求1)要求勵(lì)磁功率單元有足夠的可靠性并具有一定的調(diào)
6、節(jié)容量。2)具有足夠的勵(lì)磁頂值電壓和電壓上升速度勵(lì)磁功率單元:受勵(lì)磁調(diào)節(jié)器控制,并向同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子提供勵(lì)磁電流。其基本要求勵(lì)磁頂值電壓:是勵(lì)磁功率單元在強(qiáng)行勵(lì)磁時(shí)可能提供的最高輸出電壓值。強(qiáng)勵(lì)倍數(shù):勵(lì)磁頂值電壓與額定勵(lì)磁電壓之比稱為強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)。或勵(lì)磁頂值電流與額定勵(lì)磁電流之比。一般取1.6~2勵(lì)磁電壓響應(yīng)比:通常將勵(lì)磁電壓在最初0.5S內(nèi)上升的平均速度定義為勵(lì)磁電壓響應(yīng)比。它粗略反映勵(lì)磁系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)指標(biāo)勵(lì)磁電壓上升速度是衡量勵(lì)磁功率單元?jiǎng)討B(tài)行為的一項(xiàng)指標(biāo)第二節(jié)同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)一勵(lì)磁系統(tǒng)的歷史直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)換流困難交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)
7、(交流發(fā)電機(jī)和半導(dǎo)體整流元件組成)靜止勵(lì)磁系統(tǒng)(發(fā)電機(jī)自并勵(lì)系統(tǒng))為縮短主軸長(zhǎng)度,降低造價(jià),減少環(huán)節(jié)。同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電源實(shí)質(zhì)上是一個(gè)可控的直流電源,為滿足正常運(yùn)行要求,發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電源必須具備足夠的調(diào)節(jié)容量,且有一定的強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)和勵(lì)磁電壓響應(yīng)速度二直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)(100MW以下)按勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁繞組供電方式的不同自勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)他勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)1自勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)=G勵(lì)磁調(diào)節(jié)器IAVRIEEIRIE發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組由專用的直流勵(lì)磁機(jī)DE供電,調(diào)整勵(lì)磁機(jī)磁場(chǎng)電阻R可改變勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁電流DER2他勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)G勵(lì)磁調(diào)
8、節(jié)器IEEIR=IE=IAVRPEDE他勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁繞組是由副勵(lì)磁機(jī)供電的,比自勵(lì)多用了一臺(tái)副勵(lì)磁機(jī)三交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)(100MW以上)交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)根據(jù)勵(lì)磁機(jī)電源整流方式及整流器狀態(tài)的不同可分為以下幾種。1)他勵(lì)交流勵(lì)磁