發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的簡(jiǎn)述

1、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的簡(jiǎn)述同步發(fā)電機(jī)為了實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換，需要有一個(gè)直流磁場(chǎng)而產(chǎn)生這個(gè)磁場(chǎng)的直流電流，稱為發(fā)電機(jī) 的勵(lì)磁電流。根據(jù)勵(lì)磁電流的供給方式，凡是從其它電源獲得勵(lì)磁電流的發(fā)電機(jī)，稱為他勵(lì)發(fā)電機(jī)， 從發(fā)電機(jī)本身獲得勵(lì)磁電源的，則稱為自勵(lì)發(fā)電機(jī)。一、 發(fā)電機(jī)獲得勵(lì)磁電流的幾種方式1、直流發(fā)電機(jī)供電的勵(lì)磁方式：這種勵(lì)磁方式的發(fā)電機(jī)具有專用的直流發(fā)電機(jī)，這種專用的直流發(fā)電機(jī)稱為直流勵(lì)磁機(jī)，勵(lì)磁機(jī)一般與發(fā)電機(jī)同軸，發(fā)電機(jī)的 勵(lì)磁繞組通過(guò)裝在大軸上的滑環(huán)及固定電刷從勵(lì)磁機(jī)獲得直流電流。這種勵(lì)磁方式具有勵(lì)磁電流獨(dú)立，工作比較可靠和減少自用電消耗量等優(yōu)點(diǎn)，是過(guò)去幾十年間發(fā)電機(jī)主要?jiǎng)?lì)磁方式，具有較成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)

2、。缺點(diǎn)是勵(lì)磁調(diào)節(jié)速度較慢，維護(hù)工作量大，故在10MW以上的機(jī)組中很少采用。2、交流勵(lì)磁機(jī)供電的勵(lì)磁方式，現(xiàn)代大容量發(fā)電機(jī)有的采用交流勵(lì)磁機(jī)提供勵(lì)磁電流。交流勵(lì)磁機(jī)也裝在發(fā)電機(jī) 大軸上，它輸出的交流電流經(jīng)整流后供給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁，此時(shí)，發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式屬他勵(lì)磁方式， 又由于采用靜止的整流裝置，故又稱為他勵(lì)靜止勵(lì)磁，交流副勵(lì)磁機(jī)提供勵(lì)磁電流。交流副勵(lì)磁機(jī)可 以是永磁機(jī)或是具有自勵(lì)恒壓裝置的交流發(fā)電機(jī)。為了提高勵(lì)磁調(diào)節(jié)速度，交流勵(lì)磁機(jī)通常采用100 200HZ的中頻發(fā)電機(jī)，而交流副勵(lì)磁機(jī)則采用400 500HZ的中頻發(fā)電機(jī)。這種發(fā)電機(jī)的直流勵(lì)磁繞組和三相交流繞組都繞在定子槽內(nèi)，轉(zhuǎn)子只有齒與槽而沒(méi)有繞

3、組，像個(gè)齒輪，因此，它沒(méi) 有電刷，滑環(huán)等轉(zhuǎn)動(dòng)接觸部件，具有工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造工藝方便等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是噪音較大， 交流電勢(shì)的諧波分量也較大。3、無(wú)勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁方式：在勵(lì)磁方式中不設(shè)置專門的勵(lì)磁機(jī)，而從發(fā)電機(jī)本身取得勵(lì)磁電源，經(jīng)整流后再供給發(fā)電機(jī)本身勵(lì)磁，稱自勵(lì)式靜止勵(lì)磁。自勵(lì)式靜止勵(lì)磁 可分為自并勵(lì)和自復(fù)勵(lì)兩種方式。自并勵(lì)方式它通過(guò)接在發(fā)電機(jī)出口的整流變壓器取得勵(lì)磁電流，經(jīng) 整流后供給發(fā)電機(jī)勵(lì)磁，這種勵(lì)磁方式具有結(jié)簡(jiǎn)單，設(shè)備少，投資省和維護(hù)工作量少等優(yōu)點(diǎn)。自復(fù)勵(lì) 磁方式除沒(méi)有整流變壓外，還設(shè)有串聯(lián)在發(fā)電機(jī)定子回路的大功率電流互感器。這種互感器的作用是 在發(fā)生短路時(shí)，給發(fā)電機(jī)提供較大的勵(lì)磁電流

4、，以彌補(bǔ)整流變壓器輸出的不足。這種勵(lì)磁方式具有兩 種勵(lì)磁電源，通過(guò)整流變壓器獲得的電壓電源和通過(guò)串聯(lián)變壓器獲得的電流源。二、發(fā)電機(jī)與勵(lì)磁電流的有關(guān)特性1、電壓的調(diào)節(jié)自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁系統(tǒng)可以看成為一個(gè)以電壓為被調(diào)量的負(fù)反饋控制系統(tǒng)。無(wú)功負(fù)荷電流是造成發(fā)電機(jī)端電壓下降的主要原因，當(dāng)勵(lì)磁電流不變時(shí)，發(fā)電機(jī)的端電壓將隨無(wú)功電流的增大 而降低。但是為了滿足用戶對(duì)電能質(zhì)量的要求，發(fā)電機(jī)的端電壓應(yīng)基本保持不變，實(shí)現(xiàn)這一要求的辦 法是隨無(wú)功電流的變化調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流。2、 無(wú)功功率的調(diào)節(jié)：發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，可以認(rèn)為是與無(wú)限大容量電源的母線運(yùn)行，要改變發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流，感應(yīng)電勢(shì)和定子電流也跟著變化，此時(shí)發(fā)電

5、機(jī)的無(wú)功電流也跟著變化。當(dāng)發(fā)電機(jī)與 無(wú)限大容量系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，為了改變發(fā)電機(jī)的無(wú)功功率，必須調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流。此時(shí)改變的 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流并不是通常所說(shuō)的調(diào)壓”而是只是改變了送入系統(tǒng)的無(wú)功功率。3、 無(wú)功負(fù)荷的分配：并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)根據(jù)各自的額定容量，按比例進(jìn)行無(wú)功電流的分配。大容量發(fā)電機(jī)應(yīng)負(fù)擔(dān)較多無(wú)功負(fù)荷，而容量較小的則負(fù)提供較少的無(wú)功負(fù)荷。為了實(shí)現(xiàn)無(wú)功負(fù)荷能自動(dòng)分配，可以通過(guò)自動(dòng)高壓調(diào)節(jié)的勵(lì)磁裝置，改變發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流維持其端電壓不變，還可對(duì)發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)特性的傾斜度進(jìn)行調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)無(wú)功負(fù)荷的合理分配。三、自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流的方法在改變發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流中，一般不直接在其轉(zhuǎn)子回路

6、中進(jìn)行，因?yàn)樵摶芈分须娏骱艽?，不便于進(jìn)行直接調(diào)節(jié)，通常采用的方法是改變勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流，以達(dá)到調(diào)節(jié) 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流的目的。常用的方法有改變勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁回路的電阻，改變勵(lì)磁機(jī)的附加勵(lì)磁電流，改 變可控硅的導(dǎo)通角等。這里主要講改變可控硅導(dǎo)通角的方法，它是根據(jù)發(fā)電機(jī)電壓、電流或功率因數(shù)的變化，相應(yīng)地改變可控硅整流器的導(dǎo)通角，于是發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流便跟著改變。這套裝置一般由晶 體管，可控硅電子元件構(gòu)成，具有靈敏、快速、無(wú)失靈區(qū)、輸出功率大、體積小和重量輕等優(yōu)點(diǎn)。在 事故情況下能有效地抑制發(fā)電機(jī)的過(guò)電壓和實(shí)現(xiàn)快速滅磁。自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置通常由測(cè)量單元、同步 單元、放大單元、調(diào)差單元、穩(wěn)定單元、限制單元及一些輔

7、助單元構(gòu)成。被測(cè)量信號(hào)（如電壓、電流 等），經(jīng)測(cè)量單元變換后與給定值相比較，然后將比較結(jié)果（偏差）經(jīng)前置放大單元和功率放大單元放 大，并用于控制可控硅的導(dǎo)通角，以達(dá)到調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流的目的。同步單元的作用是使移相部分 輸出的觸發(fā)脈沖與可控硅整流器的交流勵(lì)磁電源同步，以保證控硅的正確觸發(fā)。調(diào)差單元的作用是為 了使并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)能穩(wěn)定和合理地分配無(wú)功負(fù)荷。穩(wěn)定單元是為了改善電力系統(tǒng)的穩(wěn)定而引進(jìn)的 單元。勵(lì)磁系統(tǒng)穩(wěn)定單元用于改善勵(lì)磁系統(tǒng)的穩(wěn)定性。限制單元是為了使發(fā)電機(jī)不致在過(guò)勵(lì)磁或欠勵(lì)磁的條件下運(yùn)行而設(shè)置的。必須指出并不是每一種自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置都具有上述各種單元，一種調(diào) 節(jié)器裝置所具有的單元與其

8、擔(dān)負(fù)的具體任務(wù)有關(guān)。四、自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁的組成部件及輔助設(shè)備自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁的組成部件有機(jī)端電壓互感器、機(jī)端電流互感器、勵(lì)磁變壓器；勵(lì)磁裝置需要提供以下電流，廠用AC380V、廠用DC220V控制電源廠用DC220v合閘電源；需要提供以下空接點(diǎn)，自動(dòng)開機(jī)自動(dòng)停機(jī)并網(wǎng)（一常開，一常閉）增，減；需要提供以下模擬信號(hào)，發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓 100V，發(fā)電機(jī)機(jī)端電流5A，母線電壓100V，勵(lì)磁裝置輸出以下繼電器接 點(diǎn)信號(hào)；勵(lì)磁變過(guò)流，失磁，勵(lì)磁裝置異常等。勵(lì)磁控制、保護(hù)及信號(hào)回路由滅磁開關(guān)，助磁電路、風(fēng)機(jī)、滅磁開關(guān)偷跳、勵(lì)磁變過(guò)流、調(diào)節(jié)器故障、發(fā)電機(jī)工況異常、電量變送器等組成。在同步 發(fā)電機(jī)發(fā)生內(nèi)部故障時(shí)除了必須解

9、列外，還必須滅磁，把轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)盡快地減弱到最小程度，保證轉(zhuǎn)子 不過(guò)的情況下，使滅磁時(shí)間盡可能縮短，是滅磁裝置的主要功能。根據(jù)額定勵(lì)磁電壓的大小可分為線 性電阻滅磁和非線性電阻滅磁。近十多年來(lái)，由于新技術(shù)，新工藝和新器件的涌現(xiàn)和使用，使得發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式得到了不斷的發(fā)展和完善。在自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置方面，也不斷研制和推廣使用了許多 新型的調(diào)節(jié)裝置。由于采用微機(jī)計(jì)算機(jī)用軟件實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置有顯著優(yōu)點(diǎn)，目前很多國(guó)家都 在研制和試驗(yàn)用微型機(jī)計(jì)算機(jī)配以相應(yīng)的外部設(shè)備構(gòu)成的數(shù)字自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置，這種調(diào)節(jié)裝置將能 實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)最佳調(diào)節(jié)。勵(lì)磁基礎(chǔ)知識(shí) 1 .勵(lì)磁的概念及定義？勵(lì)磁概念：依靠電磁相互作用的原理，導(dǎo)

10、體切割磁力線感應(yīng)電 動(dòng)勢(shì)，勵(lì)磁就是提供磁場(chǎng)，對(duì)同步發(fā)電機(jī)而言，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)由勵(lì)磁和調(diào)速共同控制，勵(lì)磁只是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的必要條件之一。同步發(fā)電機(jī)的兩個(gè)基本控制是勵(lì)磁和調(diào)速，電能質(zhì)量通過(guò)電壓、頻率、相位 和波形來(lái)衡量，其中電壓由勵(lì)磁控制，頻率由調(diào)速控制。勵(lì)磁定義：在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 7409.1740931997中關(guān)于勵(lì)磁系統(tǒng)的定義 1）提供電機(jī)磁場(chǎng)電流的裝置，包括所有調(diào)節(jié)與控制元件，還有磁場(chǎng)放電或滅磁裝置及保護(hù)裝置。2）勵(lì)磁控制系統(tǒng)是包括控制對(duì)象的反饋控制系統(tǒng)。3）勵(lì)磁控制系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行都有重要的影響。2同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的作用是什么？從發(fā)電廠角度研究勵(lì)磁系統(tǒng)的作用有：（1）調(diào)

11、節(jié)發(fā)電機(jī)電壓；（2 ）調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)無(wú)功功率；（3 ）多臺(tái)發(fā)電機(jī)無(wú)功功率分配（成組調(diào)節(jié) AQC ） ； （4）安全可靠運(yùn)行。從電力系統(tǒng)角度研究勵(lì)磁系統(tǒng)的作用有：（1 ）提高系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性；（2）提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性；（4）改善系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性；（5）二次電壓控制；（6 ）安全可靠運(yùn)行。3 勵(lì)磁系統(tǒng)的主要任務(wù)是什么？1）維持電壓在給定水平運(yùn)行，即控制電壓。2）合理分配并列機(jī)組無(wú)功功率，即分配無(wú)功。3）提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。4）發(fā)電機(jī)變壓器組內(nèi)部出現(xiàn)短路時(shí)，快速滅磁，以避免事故擴(kuò)大。5）電力系統(tǒng)發(fā)生短路事故或其他原因使發(fā)電機(jī)電壓嚴(yán)重下降時(shí)，對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行強(qiáng)行勵(lì)磁，以提高電力系統(tǒng)的動(dòng)穩(wěn)定性和繼電保護(hù)動(dòng)作

12、的準(zhǔn)確性。6）在發(fā)電機(jī)由于突然甩負(fù)荷等原因造成發(fā)電機(jī)過(guò)電壓時(shí)，對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行強(qiáng)行減磁，以限制發(fā)電機(jī)電壓過(guò)度 升高。4 勵(lì)磁系統(tǒng)主要由哪幾部分組成？一般來(lái)說(shuō)，與同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路電壓建立、調(diào)整及在必要時(shí)使其電壓消失的有關(guān)設(shè)備和電路，總稱為勵(lì)磁系統(tǒng)（Excitation System）。勵(lì)磁系統(tǒng)由勵(lì)磁電源和勵(lì)磁裝置兩大系統(tǒng)構(gòu)成。勵(lì)磁電源（excitation power）的主體是勵(lì)磁機(jī)或勵(lì)磁變壓器，主要向同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組提供直流勵(lì)磁電流。勵(lì)磁裝置（excitation equipment）是指同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)中除勵(lì)磁電源以外的對(duì)勵(lì)磁電流能起控制和調(diào)節(jié)作用的電氣調(diào)控裝置。它包括勵(lì)磁自動(dòng)調(diào)節(jié)回路、

13、功率整流回路和滅磁回路等三部分。勵(lì)磁裝置則根據(jù)不同的規(guī)格、型號(hào)和使用要求，分別由調(diào)節(jié)控制屏、整流屏 和滅磁屏幾部分組合而成。5.同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁的分類？按勵(lì)磁電源分類：（1 ）直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)；（2 ）交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)；（3）自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)。按響應(yīng)速度分類：（1 ）常規(guī)勵(lì)磁系統(tǒng)；（2）快速勵(lì)磁系統(tǒng)；（3）高起始勵(lì)磁系統(tǒng)。6 .三相橋式全控整流電路有何特點(diǎn)，其觸發(fā)脈沖有何要求？三相橋式全控整流電路，六個(gè)橋臂元件全都采用可控硅管。它既可工作于整流狀態(tài)，將交流變成直流；也 可工作于逆變狀態(tài)，將直流變成交流。其觸發(fā)脈沖的寬度均大于60 °即所謂寬脈沖觸發(fā)”，或者采用雙脈沖觸發(fā)”。7 .自動(dòng)

14、開機(jī)不能啟勵(lì)升壓， 其故障原因有哪些，如何處理？ 自動(dòng)開機(jī)不能啟勵(lì)升壓， 其故障原因有很多可能性，主要有啟勵(lì)電源未投，或啟勵(lì)回路元件有問(wèn)題，或開機(jī)令沒(méi)有發(fā)到勵(lì)磁盤 來(lái)，或調(diào)節(jié)器工作不正常，或功率柜的開關(guān)未合，等等。處理以上問(wèn)題，可以解決自動(dòng)開機(jī)不能啟勵(lì) 升壓?jiǎn)栴}。8 常規(guī)勵(lì)磁PID調(diào)節(jié)的含義是什么？勵(lì)磁調(diào)節(jié)器對(duì)發(fā)電機(jī)端電壓偏差A(yù)Ut進(jìn)行比例、積分、微分控制，簡(jiǎn)稱 PID調(diào)節(jié)。比例就是按比例放大；積分是對(duì)微小偏差進(jìn)行累計(jì)求和，以達(dá)到消 除這些偏差，提高調(diào)壓精度；微分將動(dòng)態(tài)的輸入信號(hào)相位超前，使調(diào)節(jié)器能作出快速的反應(yīng)。9 數(shù)字移相的工作原理是怎樣的？所謂數(shù)字移相觸發(fā)器，就是通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件發(fā)出觸發(fā)脈

15、沖的技術(shù)。其工作原理首先是將控制角 a根據(jù)計(jì)算機(jī)工作頻率折算成對(duì)應(yīng)的延時(shí)t,接著在同步電壓的中斷下，計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)時(shí)，延時(shí)t后，計(jì)算機(jī)通過(guò)I/O 口輸出觸發(fā)脈沖。10 什么是線性電阻和非線性電阻 ？電阻值不隨電壓、電流的變化而變化的電阻叫做線性電阻。線性電阻的阻值是一個(gè)常量，其伏安特性是一條直線，線性電阻上的電壓與電流的關(guān)系服從歐姆定律。電阻值隨著電壓、電流的變化而變化的電阻叫做非 線性電阻,其伏安特性曲線是一曲線，不能用歐姆定律來(lái)直接運(yùn)算 ，而要根據(jù)伏安特性用作圖法來(lái)示解。11.發(fā)電機(jī)的自動(dòng)滅磁裝置有什么作用？自動(dòng)滅磁裝置是在發(fā)電機(jī)開關(guān)和勵(lì)磁開關(guān)跳閘后，用于消除發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)和勵(lì)磁機(jī)磁場(chǎng)，為的是在

16、發(fā)電機(jī)切開后盡快降低發(fā)電機(jī)電壓至零，以便在下列幾種情況下 不導(dǎo)致嚴(yán)重后果：（1）發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障時(shí)，只有去掉電壓才能使故障電流停止；（2）發(fā)電機(jī)甩負(fù)荷時(shí)，只有自動(dòng)滅磁起作用才不致使發(fā)電機(jī)電壓大幅度地升高。（3）轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地引起跳閘時(shí)，只有盡滅磁才能消除發(fā)電機(jī)的振動(dòng)?？傊谑鹿是闆r下，盡快滅磁可以減輕故障的后果。12 強(qiáng)勵(lì)有何作用？增加電力系統(tǒng)的穩(wěn)定度；（2）在短路切除后，能使電壓迅速恢復(fù)；（3）提高帶時(shí)限的過(guò)流保護(hù)動(dòng)作的可靠性；（4）改善事故時(shí)電動(dòng)機(jī)的自起動(dòng)條件。13 .發(fā)電機(jī)失磁后有什么現(xiàn)象？發(fā)電機(jī)失磁后，在儀表上反映出來(lái)的現(xiàn)象是：轉(zhuǎn)子電流突然降為零或接近于零，勵(lì)磁電壓也接近為零，且有等于轉(zhuǎn)差

17、率 的擺動(dòng)，發(fā)電機(jī)電壓和母線電壓均降低，定子電流表指示升高，功率因數(shù)表指示進(jìn)相，無(wú)功功率表指 示零值以下。14.如何簡(jiǎn)單地判斷可控硅的好壞？用一對(duì)線燈接在可控硅的兩端（正電源接 A，負(fù)電源接K）,另一對(duì)線燈在可控硅的觸發(fā)極與陰極之間觸發(fā)一下（正電源接G,負(fù)電源接 K）,接在可控硅兩端的對(duì)線燈能亮且維持。15.三相全控橋可以有哪兩種工作狀態(tài)？三相全控橋可以工作在整流狀態(tài)和逆變狀態(tài)。16 .何為理想滅磁曲線？在滅磁過(guò)程中，勵(lì)磁電壓反向并保持恒定，勵(lì)磁電流按直線規(guī)律衰減，直到勵(lì)磁電壓和電流為零。17 .三相全控橋共有幾個(gè)橋臂元件？其觸發(fā)脈沖應(yīng)是怎樣的？同一時(shí)刻有幾個(gè)橋臂被觸發(fā)導(dǎo)通？ 三相全控橋共有六

18、個(gè)橋臂元件，其觸發(fā)脈沖按照 +At -Ct +B t -At +C t-B的順序，同一時(shí)刻至少有兩個(gè)橋臂被觸發(fā)導(dǎo)通，在換流時(shí)有三個(gè)橋臂導(dǎo)通。18 .脈沖變壓器絕緣不良對(duì)勵(lì)磁裝置有何影響？脈沖變壓器絕緣不良時(shí)， 脈沖變一次側(cè)的高壓電會(huì)竄到二次側(cè)控制回路，將造成調(diào)節(jié)器或脈沖回路器件損壞，嚴(yán)重的會(huì)引起勵(lì)磁裝置誤強(qiáng)勵(lì)。19 . V/F限制的作用是什么？其動(dòng)作結(jié)果？防止機(jī)組在低速運(yùn)行時(shí)，過(guò)多地增加勵(lì)磁， 造成發(fā)電機(jī)和變壓器鐵芯磁密度過(guò)大而損壞設(shè)備。V/F限制的動(dòng)作結(jié)果就是機(jī)端電壓隨頻率的下降而下降，當(dāng)頻率下降到很低 時(shí)，勵(lì)磁裝置就逆變滅磁。20 .欠勵(lì)限制的功能是什么？由于電網(wǎng)的要求，機(jī)組有時(shí)需要進(jìn)相運(yùn)

19、行（吸收系統(tǒng)無(wú)功），但機(jī)組過(guò)分進(jìn)相又可能引起機(jī)組失磁或其它不良影響，故需要對(duì)欠勵(lì)進(jìn)行限制。按 照機(jī)組進(jìn)相運(yùn)行時(shí)無(wú)功與有功的對(duì)應(yīng)關(guān)系，在一定量的有功時(shí)，限制無(wú)功進(jìn)相的程度，此時(shí)，調(diào)節(jié)器 就不能再減磁了。轉(zhuǎn)載某電廠發(fā)電機(jī)低勵(lì)失磁跳機(jī)故障分析作出跳機(jī)的原因針對(duì)一起200MW 機(jī)組低勵(lì)失磁故障， 分析了發(fā)電機(jī)低勵(lì)失磁的過(guò)程及保護(hù)動(dòng)作情況,是發(fā)電機(jī)失磁造成廠用電壓過(guò)低使給粉機(jī)變頻器停止工作而引起鍋爐MFT動(dòng)作，提出了反事故措施。某電廠2臺(tái)200 MW 機(jī)組是東方電機(jī)廠生產(chǎn)的 QFSN-200-2型水氫氫汽輪發(fā)電機(jī)，7回110 kV聯(lián)絡(luò)線分別與變?nèi)冸娬鞠噙B，與 220 kV系統(tǒng)聯(lián)系緊密，系統(tǒng)無(wú)功功率儲(chǔ)備

20、充足。為考核機(jī)組的進(jìn)相運(yùn)行能力 以及對(duì)系統(tǒng)電壓的調(diào)節(jié)能力，對(duì)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行了進(jìn)相運(yùn)行試驗(yàn)，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果給出了發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行時(shí)，110 kV母線電壓的調(diào)壓率為 0.210.5 kV/10 Mvar ,220 kV系統(tǒng)的調(diào)壓率為 0.10.254 kV/10Mvar。1故障簡(jiǎn)況 2001-09-27，某電廠1號(hào)機(jī)備用，2號(hào)機(jī)在手動(dòng)勵(lì)磁運(yùn)行方式下發(fā)生失磁故障， 失磁保護(hù)動(dòng)作切換廠用電，鍋爐MFT動(dòng)作跳機(jī)。故障發(fā)生前，2號(hào)機(jī)滿載運(yùn)行，發(fā)電機(jī)有功 200MW ,無(wú)功20 Mvar ,機(jī)端電壓15.29 kV。05 : 02 : 00 , 2號(hào)集控室發(fā)出 失磁”信號(hào)，6 kV快切裝置 021 切換” 02

21、2切換”隨即鍋爐MFT動(dòng)作，機(jī)組跳閘。2故障分析2.1發(fā)電機(jī)運(yùn)行中出現(xiàn)低勵(lì)失磁故障的分析發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)接線，因副勵(lì)磁機(jī)燒瓦，勵(lì)磁系統(tǒng)暫運(yùn)行于手動(dòng)方式，這就需要運(yùn)行人員根據(jù)有功變化及時(shí)調(diào)整無(wú)功，使發(fā)電機(jī)運(yùn)行在穩(wěn)定狀態(tài)?？煽闯觯Т徘鞍l(fā)電機(jī)有功198.65 MW ,而無(wú)功只有16.29 Mvar,此時(shí)機(jī)組運(yùn)行于靜態(tài)穩(wěn)定曲線上部，靜穩(wěn)裕度較小，且發(fā)電機(jī)端電壓、6 kV廠用電壓均較低。當(dāng)機(jī)組受到外界小的擾動(dòng)， 負(fù)荷由198.65 MW 逐漸升至205.04 MW 時(shí)，由于運(yùn)行人 員沒(méi)能及時(shí)增加勵(lì)磁，發(fā)電機(jī)的功角將逐漸增大，使發(fā)電機(jī)無(wú)功逐漸降低，機(jī)端電壓和廠用電源電壓也隨即下降，而手動(dòng)勵(lì)磁電源取自380

22、 V廠用電，在手動(dòng)勵(lì)磁不作調(diào)整的情況下，就使得發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電壓和電流相應(yīng)下降，從而使發(fā)電機(jī)無(wú)功和電壓進(jìn)一步下降，進(jìn)而又造成轉(zhuǎn)子電壓、電流下降，如此 反復(fù)，最終導(dǎo)致發(fā)電機(jī)失磁。因發(fā)電機(jī)失磁前帶滿負(fù)荷，則進(jìn)入異步運(yùn)行后，其等效電抗降低較多， 發(fā)電機(jī)從系統(tǒng)吸收的無(wú)功功率也較多，無(wú)功進(jìn)相最大達(dá)-150 Mvar。2.2發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)動(dòng)作分析某電廠發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)由靜態(tài)極限機(jī)端阻抗ZK-1、轉(zhuǎn)子低電壓ZY-1、系統(tǒng)母線低電壓 DY-1三部分組成，轉(zhuǎn)子低電壓作為系統(tǒng)故障或系統(tǒng)振蕩時(shí)的閉鎖元件， 整定為100 V ,系統(tǒng)母線低電壓整定為 80% Un。 解列動(dòng)作于跳發(fā)電機(jī)出口開關(guān)；程序跳閘動(dòng)作于主汽門關(guān)閉 9

23、s后，跳發(fā)電機(jī)主開關(guān)、滅磁開關(guān)、6 kV各分支開關(guān)。發(fā)電機(jī)由低勵(lì)失磁運(yùn)行逐步進(jìn)入失步運(yùn)行階段，無(wú)功進(jìn)相最大達(dá)150 Mvar，此時(shí)機(jī)端測(cè)量阻抗由正常位于第一象限過(guò)渡到第四象限，并進(jìn)入異步運(yùn)行阻抗園內(nèi)，在轉(zhuǎn)子低電壓低于100 V時(shí)，失磁保護(hù)t1延時(shí)0.5 s動(dòng)作出口，發(fā) 失磁”信號(hào)并切換廠用電。整個(gè)發(fā)電機(jī)失磁過(guò)程中，造成系統(tǒng)無(wú)功缺損近170 Mvar，按機(jī)組進(jìn)相試驗(yàn)所提供的調(diào)壓率0.210.5 kV/10 Mvar（即發(fā)電機(jī)每少發(fā)無(wú)功10 Mvar , 110 kV母線電壓下降0.210.5 kV）,則110 kV母線電壓下降約3.578.5 kV，且考慮系 統(tǒng)中其它機(jī)組的作用，110 kV系統(tǒng)

24、電壓并不會(huì)下降到其額定值的80%，網(wǎng)控的數(shù)據(jù)錄波也顯示，發(fā)電機(jī)失步時(shí)，110 kV系統(tǒng)電壓仍高于80% Un,故失磁保護(hù)的系統(tǒng)低電壓條件未滿足，失磁保護(hù)t2不出口跳機(jī)。2.3鍋爐MFT動(dòng)作分析當(dāng)爐膛壓力大幅波動(dòng)（± 500 Pa）或主燃料喪失（給粉機(jī)全跳）時(shí)，都會(huì)引起鍋爐 MFT動(dòng)作。MFT動(dòng)作后，延時(shí)9 s聯(lián)跳發(fā)電機(jī)出口開關(guān)及滅磁開關(guān)。某電廠于1999年對(duì)給粉機(jī)進(jìn)行了變頻器改造，其變頻調(diào)速器為三菱電機(jī)株式會(huì)社生產(chǎn)的FR-E500型變頻器。給粉機(jī)原控制回路仍保留，即仍由同操器送出信號(hào)給控制器，再由控制器輸出420 mA的直流信號(hào)給變頻器控制給粉機(jī)轉(zhuǎn)速。FR-E 500型變頻器的工作電

25、壓為 325528 V ,即變頻器在工作電壓為 0.81.3 Un 時(shí)正常工作，若超出此范圍時(shí)，變頻器將停止工作，使給粉機(jī)跳閘造成主燃料喪失，MFT動(dòng)作。廠用電壓過(guò)低或瞬時(shí)停電時(shí)，變頻器自保持時(shí)間設(shè)定為1 s，當(dāng)電源電壓低于變頻器最低工作電壓或消失超過(guò)1 s時(shí)，變頻器無(wú)輸出，給粉機(jī)跳閘。發(fā)電機(jī)從開始進(jìn)相到失磁保護(hù)動(dòng)作，整個(gè)過(guò)程33 s，在此過(guò)程中，6 kV母線電壓大幅下降， 直至低于額定值的80%（5.04 kV），若不考慮變壓器的壓降，則380V母線電壓也降低至額定值的80%（320 V）以下，且失磁保護(hù)動(dòng)作切換廠用電時(shí)，又產(chǎn)生瞬時(shí)失壓（廠用電切換時(shí)間約120 ms），最終造成變頻器停止工作

26、，使給粉機(jī)全跳，鍋爐MFT動(dòng)作跳機(jī)。由上面分析可知，發(fā)電機(jī)低勵(lì)失磁后，失磁保護(hù)僅動(dòng)作于失磁”信號(hào)并切換廠用電，因廠用電降得過(guò)低且維持時(shí)間較長(zhǎng)，造成給粉機(jī)變頻器停止輸出，給粉機(jī)跳閘使鍋爐MFT動(dòng)作跳機(jī)。3建議和措施3.1加強(qiáng)運(yùn)行人員的技術(shù)和工作責(zé)任心培訓(xùn)發(fā)電機(jī)手動(dòng)勵(lì)磁方式只是在自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器故障或副勵(lì)機(jī)不具備投入運(yùn)行的情況下，臨時(shí)滿足發(fā)電的需要。機(jī)組手動(dòng)勵(lì)磁運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行人員應(yīng)有高度的工作責(zé) 任心，集中精力監(jiān)盤，并能根據(jù)負(fù)荷的變化，及時(shí)調(diào)整勵(lì)磁，使發(fā)電機(jī)有功和無(wú)功的比值小于3,同時(shí)應(yīng)抓緊搶修，盡快恢復(fù)自動(dòng)勵(lì)磁運(yùn)行。3.2失磁保護(hù)重新整定當(dāng)發(fā)電機(jī)失磁造成靜態(tài)穩(wěn)定破壞進(jìn)入異步運(yùn)行后，從系統(tǒng)吸收大量無(wú)功

27、，此時(shí)系統(tǒng)電壓仍未降到低電壓整定值，失磁保護(hù)不能動(dòng)作將機(jī)組從系統(tǒng)解列，這將使鄰近機(jī)組過(guò)載，系統(tǒng)穩(wěn)定受到威脅，同時(shí)6 kV母線電壓急劇下降，嚴(yán)重威脅廠用輔機(jī)的安全運(yùn)行；還會(huì)使定子過(guò)流，定子電樞繞組溫度上升，定子端部發(fā)熱及轉(zhuǎn)子發(fā)熱，對(duì)機(jī)組自身安全造成很大威脅。故應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，進(jìn)行合理計(jì)算，適當(dāng)整定，使發(fā)電機(jī)失磁時(shí)，保護(hù)能及 時(shí)將機(jī)組從系統(tǒng)解列，確保系統(tǒng)穩(wěn)定及機(jī)組自身安全。3.3改變變頻器工作電源由于給粉機(jī)變頻器工作電源接于380 V廠用電，當(dāng)廠用電電壓異常降低或消失(如切換緩慢)時(shí)，將會(huì)影響變頻器正常工作，從而導(dǎo)致給粉機(jī)跳閘使MFT動(dòng)作，為此，可將變頻器工作電源接至廠用UPS，這樣變頻器工作就不

28、會(huì)受廠用電壓的影響了。自并激勵(lì)磁系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定的影響由于自并激勵(lì)磁系統(tǒng)接線簡(jiǎn)單、設(shè)備少、造價(jià)低、占地面積小、無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)部件并維護(hù)簡(jiǎn)單，是快速響應(yīng)系統(tǒng)，故與其它勵(lì)磁系統(tǒng)對(duì)比，自并激勵(lì)磁系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定具有明顯的優(yōu)越性。隨著微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的應(yīng)用，氧化鋅非線性滅磁電阻的研制成功及大功率晶閘管及晶體管的廣泛應(yīng)用，提高了發(fā) 電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的可靠性，較大地改善了勵(lì)磁系統(tǒng)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)品質(zhì)，大大提高了系統(tǒng)的技術(shù)性能指標(biāo)。在諸多勵(lì)磁系統(tǒng)中，直接勵(lì)磁機(jī)維護(hù)困難，調(diào)節(jié)器響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)15s，動(dòng)態(tài)性能差，當(dāng)空載起勵(lì)時(shí)，電壓超調(diào)量大，頻率特性差；他勵(lì)可控硅勵(lì)磁系統(tǒng)需裝設(shè)交流勵(lì)磁機(jī)，并要求廠房高度高，當(dāng)其用于 慢速水輪機(jī)時(shí)，交流勵(lì)磁

29、機(jī)體質(zhì)量大、尺寸大、維修工作量大。20世紀(jì)7080年代，發(fā)電廠開始用自復(fù)勵(lì)及自并勵(lì)的可控硅勵(lì)磁系統(tǒng)，由于它們均屬于快速勵(lì)磁系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)性能優(yōu)良，尤其是帶有微型計(jì) 算機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的自并激靜止勵(lì)磁系統(tǒng)在發(fā)電廠中得以廣泛的應(yīng)用。自并激勵(lì)磁系統(tǒng)接線簡(jiǎn)單、設(shè)備 少、造價(jià)低、占地面積小、無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)部件并維護(hù)簡(jiǎn)單，是快速響應(yīng)系統(tǒng)。尤其是水電站往往遠(yuǎn)離負(fù)荷中 心的地區(qū)，為提高輸電的穩(wěn)定性，對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)要求能快速響應(yīng)，而自并激勵(lì)磁系統(tǒng)恰好能滿足這個(gè)要 求。1自并激勵(lì)磁系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定作用原理在電力系統(tǒng)中，大機(jī)組往往通過(guò)多回高壓輸電線給遠(yuǎn)方負(fù)荷中心供電，為減少損耗常常采取無(wú)功就地平衡，由于高壓線路充電功率大，一旦發(fā)生擾動(dòng)，

30、 很容易破壞無(wú)功平衡，引起電壓不穩(wěn)定問(wèn)題。通過(guò)自并激勵(lì)磁系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用和多年實(shí)驗(yàn)，自并激勵(lì)磁系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定有極其重要的作用。1.1 提高靜態(tài)穩(wěn)定當(dāng)快速勵(lì)磁采用較高勵(lì)磁系統(tǒng)增益并配置 PSS(電力系統(tǒng)穩(wěn)定器)后，在小干擾時(shí)，可以保持發(fā)電機(jī)端電壓恒定，即：(1)P=(Ut?Uc/Xe)sin 8=Pm1 sin S交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)一般只能保護(hù)Eg或E恒定，即使是能保持 E恒定，其最大功率輸出為：(2)Pm2=Ut ?Jc/(Xe+Xd )設(shè)發(fā)電機(jī)不調(diào)勵(lì)磁，在勵(lì)磁電流恒定的情況下：Xd =0.3,Xe=0.6,Ut=1.0,E =1.2 貝UPm1=1.25Pm2(3) 即自并激勵(lì)磁系統(tǒng)可提高靜穩(wěn)

31、定25%，當(dāng)進(jìn)行勵(lì)磁調(diào)整時(shí)，自并激勵(lì)磁系統(tǒng)可大大提高靜穩(wěn)定。式中 P有功功率；Ut電動(dòng)勢(shì)；Uc出口電壓；Xe發(fā)電機(jī)阻抗；S 角；Xd' d軸暫態(tài)阻抗；Eg '勵(lì)磁電流成正比電勢(shì)；E 'd、q軸合成電勢(shì)；Pm1、Pm2 最大功率。1.2 提高動(dòng)態(tài)穩(wěn)定動(dòng)態(tài)穩(wěn)定是指在小干擾情況下，由于阻尼不足產(chǎn)生振蕩失步，或大干擾后對(duì)后續(xù)振蕩阻尼不足產(chǎn)生振蕩失步?？焖賱?lì)磁配置PSS后，由于勵(lì)磁系統(tǒng)延時(shí)小，有利于PSS發(fā)揮作用，并可增加更多的正阻尼，提高動(dòng)態(tài)穩(wěn)定。1.3 對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定的影響采用自并激勵(lì)磁系統(tǒng)后，如發(fā)生高壓出口三相短路，強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)按2倍計(jì)算，其暫態(tài)穩(wěn)定水平與實(shí)際時(shí)間常數(shù)Te=0.35

32、s的常規(guī)勵(lì)磁系統(tǒng)基本相同。這是因?yàn)樽圆⒓?lì)磁系統(tǒng)雖然在強(qiáng)勵(lì)時(shí)受機(jī)端電壓影響，強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)較低但調(diào)節(jié)速度快，恢復(fù)電壓迅速，而常規(guī)勵(lì)磁系統(tǒng)雖然強(qiáng)勵(lì)能力受機(jī)端電壓影響小，但交流勵(lì)磁機(jī) 是很大的滯后環(huán)節(jié)，調(diào)節(jié)速度慢。全網(wǎng)采用自并激勵(lì)磁系統(tǒng)時(shí)暫態(tài)穩(wěn)定水平更優(yōu)于常規(guī)勵(lì)磁。當(dāng)發(fā)生三相短路時(shí)，除離故障點(diǎn)近的自并激勵(lì)磁系統(tǒng)受電壓降落影響外，其余機(jī)組端電壓數(shù)值較高，自 并勵(lì)的快速調(diào)節(jié)提高暫態(tài)穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì)可充分發(fā)揮。1.4對(duì)系統(tǒng)電壓穩(wěn)定的影響有些發(fā)電機(jī)配備自并激勵(lì)磁系統(tǒng)，當(dāng)其高壓線路出口三相短路，若強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)是2時(shí)，則其電壓水平與常規(guī)勵(lì)磁相比基本相同，當(dāng)強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)增大時(shí)，則優(yōu)于常規(guī)勵(lì)磁系統(tǒng)；當(dāng)故障離該機(jī)組較遠(yuǎn)時(shí)，也優(yōu)于常規(guī)勵(lì)

33、磁系統(tǒng)，并 能改善系統(tǒng)的暫態(tài)電壓穩(wěn)定。全網(wǎng)發(fā)電機(jī)都配有自并激勵(lì)磁系統(tǒng)，可提高電壓穩(wěn)定水平。在某些條件下，電壓暫態(tài)不穩(wěn)定的系統(tǒng)可以得到改善。強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)越高，改善電壓穩(wěn)定的效果越明顯。自代大型發(fā)電機(jī)大都經(jīng)封閉母線到變壓器，然后接入電網(wǎng)，一般不考慮機(jī)端故障。如果故障發(fā)生在差動(dòng) 保護(hù)范圍內(nèi)，Os保護(hù)動(dòng)作切除發(fā)電機(jī)。而在高壓母線短路時(shí)，至發(fā)電機(jī)端短路電流衰減已比較小了。經(jīng)分析表明，約在0.5s內(nèi)自并激勵(lì)磁系統(tǒng)與常規(guī)勵(lì)磁系統(tǒng)短路電流衰減情況基本相同，對(duì)主保護(hù)沒(méi)有 影響。當(dāng)近端永久性三相短路時(shí)，自并勵(lì)發(fā)電機(jī)的短路電流會(huì)一直衰減到零，以保證后備保護(hù)可靠動(dòng)作。在這種情況下，可采用記憶過(guò)電流、低電壓自保持過(guò)電流及阻

34、抗保護(hù)，以保證保護(hù)正確動(dòng)作。2自并激勵(lì)磁系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定的作用通過(guò)上述分析可知，自并激勵(lì)磁系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定有如下作用 a.由于自并激勵(lì)磁系統(tǒng)勵(lì)磁電源取自發(fā)電機(jī)端，經(jīng)勵(lì)磁變及可控硅整流器供給發(fā)電機(jī)勵(lì)磁，所 以勵(lì)磁響應(yīng)時(shí)間短，對(duì)發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)節(jié)速度快；b.由于無(wú)主副勵(lì)磁機(jī)，無(wú)旋轉(zhuǎn)部件，軸系短，軸承座少，故對(duì)減少機(jī)組振動(dòng)和扭振十分有利；c.由于取消了旋轉(zhuǎn)部件，減少勵(lì)磁系統(tǒng)故障，故提高了可靠性；d.由于自并激系統(tǒng)響應(yīng)快，當(dāng)系統(tǒng)電壓瞬間下降時(shí)，可很快增大發(fā)電機(jī)無(wú)功，以保持系統(tǒng)不發(fā)生電壓崩潰，其能力比交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)優(yōu)越；e.當(dāng)機(jī)組甩負(fù)荷時(shí)，自并勵(lì)系統(tǒng)抑制電壓超調(diào)能力比常規(guī)勵(lì)磁系統(tǒng)強(qiáng)；f.可適當(dāng)?shù)乜s短電站廠

35、房跨距，不需要?jiǎng)?lì)磁機(jī)基礎(chǔ)；g.雖然自并激系統(tǒng)勵(lì)磁電源受電網(wǎng)、電壓影響，尤其是近端發(fā)生三相短路時(shí)強(qiáng)勵(lì)能力受到較大影響，但 一旦切除故障，可立即恢復(fù)電壓，以對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定作出貢獻(xiàn)，同時(shí)也補(bǔ)償了短路期間強(qiáng)勵(lì)能力受影響的 缺點(diǎn)。考慮到近端三相短路機(jī)會(huì)極少，所以自并勵(lì)系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)大于其不足。發(fā)電機(jī)無(wú)功擺動(dòng)現(xiàn)象及原因勵(lì)磁機(jī)實(shí)際上就是直流發(fā)電機(jī)，勵(lì)磁方式可分為自勵(lì)和他勵(lì)兩種方式。一般情況下采用并激方式，原 理就是利用磁極中的剩磁作用，在發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)下，使勵(lì)磁機(jī)的電樞繞組切割磁力線產(chǎn)生勵(lì)磁電流， 此電流加強(qiáng)了磁極的磁場(chǎng)，使勵(lì)磁電壓及勵(lì)磁電流增加，如此循環(huán)，直至建立額定電壓。因此，自勵(lì)過(guò)程的建立必須具備三個(gè)條件：1）

36、主磁極鐵芯中必須有剩磁；2）磁場(chǎng)回路接線必須正確，也就是說(shuō)極性正確；3）磁場(chǎng)回路電阻小于臨界電阻 （即磁場(chǎng)回路電阻線必須與空載特性曲線有交點(diǎn)）。1、發(fā)電機(jī)無(wú)功擺動(dòng)現(xiàn)象及原因：1）勵(lì)磁機(jī)的輸出電壓不穩(wěn)定造成發(fā)電機(jī)的無(wú)功擺動(dòng)：由于勵(lì)磁機(jī)的輸出電壓無(wú)法穩(wěn)定，造成發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電壓和電流波動(dòng)，從而引起發(fā)電機(jī)的無(wú)功大幅度擺動(dòng)。2）系統(tǒng)電壓變化時(shí)發(fā)電機(jī)之間無(wú)功的分配：系統(tǒng)電壓發(fā)生微小的變化時(shí)，發(fā)電機(jī)的無(wú)功也會(huì)發(fā)生較大的變化，這是由發(fā)電機(jī) 的電壓和無(wú)功的關(guān)系決定的。發(fā)電機(jī)具有如下的調(diào)節(jié)特性，由發(fā)電機(jī)的調(diào)節(jié)特性可知：當(dāng)發(fā)電機(jī)的勵(lì) 磁電流不變時(shí)，發(fā)電機(jī)的出口電壓即系統(tǒng)電壓的變化會(huì)引起發(fā)電機(jī)無(wú)功電流的變化，電壓升高時(shí)

37、無(wú)功 電流減小，電壓降低時(shí)無(wú)功電流將增大。當(dāng)多臺(tái)發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行且勵(lì)磁電流不變時(shí)，系統(tǒng)電壓或無(wú)功 變化引起的發(fā)電機(jī)的無(wú)功變化量由發(fā)電機(jī)的調(diào)差特性決定，系統(tǒng)無(wú)功波動(dòng)時(shí)，調(diào)差系數(shù)小的發(fā)電機(jī)承 擔(dān)較多的無(wú)功分配。2、勵(lì)磁機(jī)輸出電壓波動(dòng)的原因：1）勵(lì)磁機(jī)及二次回路缺陷造成輸出電壓的波動(dòng)：勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組及電樞匝間的不穩(wěn)定短路及開路，以及二次回路、元器件虛接等不可靠因素，都有可 能引起勵(lì)磁機(jī)輸出電壓的不穩(wěn)定，可以通過(guò)停機(jī)檢查、緊固二次回路、試驗(yàn)，排除勵(lì)磁機(jī)及二次回路 缺陷可能造成的輸出電壓波動(dòng)。2）勵(lì)磁機(jī)的空載和負(fù)載特性：通過(guò)勵(lì)磁機(jī)的空載和負(fù)載特性可以得出如下結(jié)論：a、勵(lì)磁機(jī)空載特性在電壓低于某一電壓時(shí)曲線

38、基本為一條直線段，只有當(dāng)電壓高于某一電壓以后，曲線才發(fā)生拐頭現(xiàn)象，即空載特性曲線在電壓高于一定電壓以后才發(fā)生飽和。b、一般情況下，可以通過(guò)試驗(yàn)測(cè)得勵(lì)磁機(jī)負(fù)載工作在特性曲線的起始段部分，即工作在直線部分。c、負(fù)載曲線比空載曲線略低，即同樣的勵(lì)磁電流輸出電壓略低，電壓越高負(fù)載特性偏離空載特性越遠(yuǎn)。這是由 于電流越大，電樞壓降越大，同時(shí)電樞反應(yīng)也越強(qiáng)烈，因此電越大，空載曲線和負(fù)載曲線偏離也越大。d、由空載和負(fù)載特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，由于勵(lì)磁回路電阻很小，這就是說(shuō)，發(fā)電機(jī)帶較大無(wú)功時(shí)， 勵(lì)磁回路電阻的較小變化就有可能引起發(fā)電機(jī)無(wú)功的較大變化。3）發(fā)電機(jī)無(wú)功擺動(dòng)的原因分析 ：從勵(lì)磁機(jī)的負(fù)載特性曲線可以看

39、到，勵(lì)磁機(jī)帶負(fù)載時(shí)的工作特性段是在勵(lì)磁特性的起始段，而勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁 特性起始部分是直線段，此時(shí)場(chǎng)阻線與勵(lì)磁特性曲線有一部分重合，沒(méi)有明顯交點(diǎn)，是勵(lì)磁機(jī)的不穩(wěn) 定區(qū)，勵(lì)磁回路的任何擾動(dòng)造成勵(lì)磁電流的變化都將引起勵(lì)磁機(jī)電流的這一變化進(jìn)一步增大。因此在 勵(lì)磁特性的直線區(qū)域，輸出的電壓總會(huì)有20 30v的波動(dòng)，從而引起無(wú)功的大幅度變化。工作點(diǎn)在勵(lì)磁特性的飽和區(qū)時(shí).勵(lì)磁電流的任何微小變化不會(huì)引起電樞電壓的變化，從而不會(huì)使這一變化放大，因此勵(lì)磁機(jī)的輸出電壓是相對(duì)穩(wěn)定的。4）結(jié)論：一般直流發(fā)電機(jī)在 60 70 %額定電壓下穩(wěn)定工作是不可能的。如我公司勵(lì)磁機(jī)電壓是230V, 70 %額定電壓是161V，由上面

40、的分析可知，勵(lì)磁電壓只有達(dá)到200v以上時(shí)才開始飽和，而勵(lì)磁機(jī)的的實(shí)際工作電壓范圍不超過(guò)160v ,因此勵(lì)磁機(jī)的電壓有20 30v的擺動(dòng)是正常的，正是由于這一電壓的擺動(dòng)造成發(fā)電機(jī)的無(wú)功大幅度擺動(dòng)。勵(lì)磁機(jī)電輸出電壓不穩(wěn)定的的解決辦法1）磁極墊片：在勵(lì)磁機(jī)的磁極極靴下墊入良性導(dǎo)磁材料，減小勵(lì)磁磁場(chǎng)間隙，可以使勵(lì)磁機(jī)在較小的勵(lì)磁電流時(shí)就使輸出特性飽和，從而使勵(lì)磁機(jī)的輸出電壓達(dá)到穩(wěn)定。2）在勵(lì)磁回路的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻兩端并聯(lián)一個(gè)合適的阻性負(fù)載如白熾燈泡，禾U用阻性負(fù)載在發(fā)熱后的阻值變 得到非線性的電阻特性，使場(chǎng)阻線與勵(lì)磁特性起始段有較大的交角，得到一個(gè)與空載特性曲線明顯的 交點(diǎn)，從而使勵(lì)磁機(jī)在較低電壓時(shí)也

41、會(huì)有穩(wěn)定的工作點(diǎn)。3）采用發(fā)電機(jī)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置：發(fā)電機(jī)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置具有良好的勵(lì)磁特性，具有恒無(wú)功、恒功率因數(shù)等多種調(diào)節(jié)方式，對(duì)提高系統(tǒng)的穩(wěn)定 和暫態(tài)反應(yīng)能力非常有效，同時(shí)能解決因勵(lì)磁機(jī)輸出電壓不穩(wěn)及系統(tǒng)電壓波動(dòng)造成的發(fā)電機(jī)無(wú)功擺動(dòng) 問(wèn)題。發(fā)電機(jī)勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)為了實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換，需要有一個(gè)直流磁場(chǎng)而產(chǎn)生這個(gè)磁場(chǎng)的直流電流，稱為發(fā)電機(jī)的勵(lì) 磁電流。根據(jù)勵(lì)磁電流的供給方式，凡是從其它電源獲得勵(lì)磁電流的發(fā)電機(jī)，稱為他勵(lì)發(fā)電機(jī)，從發(fā) 電機(jī)本身獲得勵(lì)磁電源的，則稱為自勵(lì)發(fā)電機(jī)。一、發(fā)電機(jī)獲得勵(lì)磁電流的幾種方式1、直流發(fā)電機(jī)供電的勵(lì)磁方式：這種勵(lì)磁方式的發(fā)電機(jī)具有專用的直流發(fā)電機(jī)，這種專用的直流發(fā)電機(jī)

42、稱為直流勵(lì) 磁機(jī)，勵(lì)磁機(jī)一般與發(fā)電機(jī)同軸，發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組通過(guò)裝在大軸上的滑環(huán)及固定電刷從勵(lì)磁機(jī)獲得 直流電流。這種勵(lì)磁方式具有勵(lì)磁電流獨(dú)立，工作比較可靠和減少自用電消耗量等優(yōu)點(diǎn)，是過(guò)去幾十 年間發(fā)電機(jī)主要?jiǎng)?lì)磁方式，具有較成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。缺點(diǎn)是勵(lì)磁調(diào)節(jié)速度較慢，維護(hù)工作量大，故在10MW以上的機(jī)組中很少采用。2、交流勵(lì)磁機(jī)供電的勵(lì)磁方式，現(xiàn)代大容量發(fā)電機(jī)有的采用交流勵(lì)磁機(jī)提供勵(lì)磁電流。交流勵(lì)磁機(jī)也裝在發(fā)電機(jī)大軸上，它輸出的交流電流經(jīng)整流后供給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì) 磁，此時(shí)，發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式屬他勵(lì)磁方式，又由于采用靜止的整流裝置，故又稱為他勵(lì)靜止勵(lì)磁， 交流副勵(lì)磁機(jī)提供勵(lì)磁電流。交流副勵(lì)磁機(jī)可以是永磁機(jī)

43、或是具有自勵(lì)恒壓裝置的交流發(fā)電機(jī)。為了 提高勵(lì)磁調(diào)節(jié)速度，交流勵(lì)磁機(jī)通常采用100 200HZ的中頻發(fā)電機(jī)，而交流副勵(lì)磁機(jī)則采用400 500HZ的中頻發(fā)電機(jī)。這種發(fā)電機(jī)的直流勵(lì)磁繞組和三相交流繞組都繞在定子槽內(nèi)，轉(zhuǎn)子只 有齒與槽而沒(méi)有繞組，像個(gè)齒輪，因此，它沒(méi)有電刷，滑環(huán)等轉(zhuǎn)動(dòng)接觸部件，具有工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單，制造工藝方便等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是噪音較大，交流電勢(shì)的諧波分量也較大。3、無(wú)勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁方式：在勵(lì)磁方式中不設(shè)置專門的勵(lì)磁機(jī)，而從發(fā)電機(jī)本身取得勵(lì)磁電源，經(jīng)整流后再供給發(fā)電機(jī)本身勵(lì)磁，稱自勵(lì)式靜止勵(lì)磁。自勵(lì)式靜止勵(lì)磁可分為自并勵(lì)和自復(fù)勵(lì)兩種方式。自并勵(lì)方式它通過(guò)接在發(fā)電機(jī) 出口的整流變壓器取

44、得勵(lì)磁電流，經(jīng)整流后供給發(fā)電機(jī)勵(lì)磁，這種勵(lì)磁方式具有結(jié)簡(jiǎn)單，設(shè)備少，投資省和維護(hù)工作量少等優(yōu)點(diǎn)。自復(fù)勵(lì)磁方式除沒(méi)有整流變壓外，還設(shè)有串聯(lián)在發(fā)電機(jī)定子回路的大功 率電流互感器。這種互感器的作用是在發(fā)生短路時(shí)，給發(fā)電機(jī)提供較大的勵(lì)磁電流，以彌補(bǔ)整流變壓 器輸出的不足。這種勵(lì)磁方式具有兩種勵(lì)磁電源，通過(guò)整流變壓器獲得的電壓電源和通過(guò)串聯(lián)變壓器 獲得的電流源。二、發(fā)電機(jī)與勵(lì)磁電流的有關(guān)特性1、電壓的調(diào)節(jié) 自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁系統(tǒng)可以看成為一個(gè)以電壓為被調(diào)量的負(fù)反饋控制系統(tǒng)。無(wú)功負(fù)荷電流是造成發(fā)電機(jī)端電壓下降的主要原因，當(dāng)勵(lì)磁電 流不變時(shí)，發(fā)電機(jī)的端電壓將隨無(wú)功電流的增大而降低。但是為了滿足用戶對(duì)電能質(zhì)量的要求

45、，發(fā)電 機(jī)的端電壓應(yīng)基本保持不變，實(shí)現(xiàn)這一要求的辦法是隨無(wú)功電流的變化調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流。2、無(wú)功功率的調(diào)節(jié)：發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，可以認(rèn)為是與無(wú)限大容量電源的母線運(yùn)行，要改變發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流，感應(yīng)電勢(shì)和定子電流也跟著變化，此時(shí)發(fā)電機(jī)的無(wú)功電流也跟著變化。當(dāng)發(fā)電機(jī)與無(wú)限 大容量系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，為了改變發(fā)電機(jī)的無(wú)功功率，必須調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流。此時(shí)改變的發(fā)電 機(jī)勵(lì)磁電流并不是通常所說(shuō)的調(diào)壓”而是只是改變了送入系統(tǒng)的無(wú)功功率。3、無(wú)功負(fù)荷的分配： 并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)根據(jù)各自的額定容量，按比例進(jìn)行無(wú)功電流的分配。大容量發(fā)電機(jī)應(yīng)負(fù)擔(dān)較多無(wú)功負(fù)荷，而容量較小的則負(fù)提供較少的無(wú)功負(fù)荷。為了實(shí)現(xiàn)無(wú)功負(fù)荷能

46、自動(dòng)分配，可以通過(guò)自動(dòng)高壓調(diào)節(jié) 的勵(lì)磁裝置，改變發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流維持其端電壓不變，還可對(duì)發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)特性的傾斜度進(jìn)行調(diào)整， 以實(shí)現(xiàn)并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)無(wú)功負(fù)荷的合理分配。三、自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流的方法在改變發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流中，一般不直接在其轉(zhuǎn)子回路中進(jìn)行，因?yàn)樵摶芈分须娏骱艽螅槐阌谶M(jìn)行直接調(diào)節(jié)，通常采用的 方法是改變勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流，以達(dá)到調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流的目的。常用的方法有改變勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁回 路的電阻，改變勵(lì)磁機(jī)的附加勵(lì)磁電流，改變可控硅的導(dǎo)通角等。這里主要講改變可控硅導(dǎo)通角的方法，它是根據(jù)發(fā)電機(jī)電壓、電流或功率因數(shù)的變化，相應(yīng)地改變可控硅整流器的導(dǎo)通角，于是發(fā)電機(jī) 的勵(lì)磁電流便跟著改變。這套裝置一

47、般由晶體管，可控硅電子元件構(gòu)成，具有靈敏、快速、無(wú)失靈區(qū)、 輸出功率大、體積小和重量輕等優(yōu)點(diǎn)。在事故情況下能有效地抑制發(fā)電機(jī)的過(guò)電壓和實(shí)現(xiàn)快速滅磁。自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置通常由測(cè)量單元、同步單元、放大單元、調(diào)差單元、穩(wěn)定單元、限制單元及一些輔 助單元構(gòu)成。被測(cè)量信號(hào)（如電壓、電流等），經(jīng)測(cè)量單元變換后與給定值相比較，然后將比較結(jié)果（偏差）經(jīng)前置放大單元和功率放大單元放大，并用于控制可控硅的導(dǎo)通角，以達(dá)到調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流 的目的。同步單元的作用是使移相部分輸出的觸發(fā)脈沖與可控硅整流器的交流勵(lì)磁電源同步，以保證 控硅的正確觸發(fā)。調(diào)差單元的作用是為了使并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)能穩(wěn)定和合理地分配無(wú)功負(fù)荷。穩(wěn)定單

48、元是為了改善電力系統(tǒng)的穩(wěn)定而引進(jìn)的單元。勵(lì)磁系統(tǒng)穩(wěn)定單元 用于改善勵(lì)磁系統(tǒng)的穩(wěn)定性。限制單元是為了使發(fā)電機(jī)不致在過(guò)勵(lì)磁或欠勵(lì)磁的條件下運(yùn)行而設(shè)置的。必須指出并不是每一種自動(dòng)調(diào)節(jié) 勵(lì)磁裝置都具有上述各種單元，一種調(diào)節(jié)器裝置所具有的單元與其擔(dān)負(fù)的具體任務(wù)有關(guān)。四、自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁的組成部件及輔助設(shè)備自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁的組成部件有機(jī)端電壓互感器、機(jī)端電流互感器、勵(lì)磁變壓器；勵(lì)磁裝置需要提供以下電流，廠用AC380V、廠用DC220V控制電源廠用DC220v合閘電源；需要提供以下空接點(diǎn)，自動(dòng)開機(jī) 自動(dòng)停機(jī)并網(wǎng)（一常開，一常閉）增，減；需要提供以下模擬信號(hào)， 發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓100V，發(fā)電機(jī)機(jī)端電流5A，母線電壓1

49、00V，勵(lì)磁裝置輸出以下繼電器接點(diǎn)信號(hào)；勵(lì) 磁變過(guò)流，失磁，勵(lì)磁裝置異常等。勵(lì)磁控制、保護(hù)及信號(hào)回路由滅磁開關(guān)，助磁電路、風(fēng)機(jī)、滅磁開關(guān)偷跳、勵(lì)磁變過(guò)流、調(diào)節(jié)器故障、發(fā)電機(jī)工況異常、電量變送器等組成。在同步發(fā)電機(jī)發(fā)生內(nèi)部 故障時(shí)除了必須解列外，還必須滅磁，把轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)盡快地減弱到最小程度，保證轉(zhuǎn)子不過(guò)的情況下， 使滅磁時(shí)間盡可能縮短，是滅磁裝置的主要功能。根據(jù)額定勵(lì)磁電壓的大小可分為線性電阻滅磁和非 線性電阻滅磁。近十多年來(lái)，由于新技術(shù)，新工藝和新器件的涌現(xiàn)和使用，使得發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式得到了不斷的發(fā)展和完善。在自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置方面，也不斷研制和推廣使用了許多新型的調(diào)節(jié)裝置。由于采用微機(jī)計(jì)算機(jī)用軟

50、件實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置有顯著優(yōu)點(diǎn)，目前很多國(guó)家都在研制和試驗(yàn)用微 型機(jī)計(jì)算機(jī)配以相應(yīng)的外部設(shè)備構(gòu)成的數(shù)字自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置，這種調(diào)節(jié)裝置將能實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)最佳調(diào) 節(jié)。獲得勵(lì)磁電流的方法稱為勵(lì)磁方式。目前采用的勵(lì)磁方式分為兩大類：一類是用直流發(fā)電機(jī)作為 勵(lì)磁電源的直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)；另一類是用硅整流裝置將交流轉(zhuǎn)化成直流后供給勵(lì)磁的整流器勵(lì)磁 系統(tǒng)?，F(xiàn)說(shuō)明如下：1直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁 直流勵(lì)磁機(jī)通常與同步發(fā)電機(jī)同軸，采用并勵(lì)或者他勵(lì)接法。采用他勵(lì)接法時(shí)，勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流由另一臺(tái)被稱為副勵(lì)磁機(jī)的同軸的直流發(fā)電機(jī)供給。2靜止整流器勵(lì)磁同一軸上有三臺(tái)交流發(fā)電機(jī)，即主發(fā)電機(jī)、交流主勵(lì)磁機(jī)和交流副勵(lì)磁機(jī)。畐惋磁機(jī)的勵(lì)

51、磁電 流開始時(shí)由外部直流電源提供，待電壓建立起來(lái)后再轉(zhuǎn)為自勵(lì) （有時(shí)采用永磁發(fā)電機(jī)）。副勵(lì)磁機(jī)的輸出電流經(jīng)過(guò)靜止晶閘管整流器整流后供給主勵(lì)磁機(jī)，而主勵(lì)磁機(jī)的交流輸出電流經(jīng)過(guò)靜止的三相橋式硅 整流器整流后供給主發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組。3旋轉(zhuǎn)整流器勵(lì)磁靜止整流器的直流輸出必須經(jīng)過(guò)電刷和集電環(huán)才能輸送到旋轉(zhuǎn)的勵(lì)磁繞組，對(duì)于大容量的同步發(fā)電機(jī)，其勵(lì)磁電流達(dá)到數(shù)千安培，使得集電 環(huán)嚴(yán)重過(guò)熱。因此，在大容量的同步發(fā)電機(jī)中，常采用不需要電刷和集電環(huán)的旋轉(zhuǎn)整流器勵(lì)磁系統(tǒng)， 如圖15.7所示。主勵(lì)磁機(jī)是旋轉(zhuǎn)電樞式三相同步發(fā)電機(jī)，旋轉(zhuǎn)電樞的交流電流經(jīng)與主軸一起旋轉(zhuǎn)的硅 整流器整流后，直接送到主發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組。交流

52、主勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流由同軸的交流副勵(lì)磁機(jī) 經(jīng)靜止的晶閘管整流器整流后供給。由于這種勵(lì)磁系統(tǒng)取消了集電環(huán)和電刷裝置，故又稱為無(wú)刷勵(lì)磁 系統(tǒng)。三相交流發(fā)電機(jī)勵(lì)磁原理利用導(dǎo)線切割磁力線感應(yīng)出電勢(shì)的電磁感應(yīng)原理，將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能變?yōu)殡娔茌敵?。同步發(fā)電機(jī)由定 子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。定子是發(fā)出電力的電樞，轉(zhuǎn)子是磁極。定子由電樞鐵芯，均勻排放的三相繞組 及機(jī)座和端蓋等組成。轉(zhuǎn)子通常為隱極式，由勵(lì)磁繞組、鐵芯和軸、護(hù)環(huán)、中心環(huán)等組成。汽輪發(fā)電 機(jī)的極數(shù)多為兩極的，也有四極的。轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁繞組通入直流電流，產(chǎn)生接近于正弦分布磁場(chǎng)（稱為轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)），其有效勵(lì)磁磁通與靜止的電樞繞組相交鏈。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)隨同一起旋轉(zhuǎn)、

53、每轉(zhuǎn)一 周，磁力線順序切割定子的每相繞組，在三相定子繞組內(nèi)感應(yīng)出三相交流電勢(shì)。發(fā)電機(jī)帶對(duì)稱負(fù)載運(yùn) 行時(shí)，三相電樞電流合成產(chǎn)生一個(gè)同步轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。定子磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)相互作用，會(huì)產(chǎn)生制動(dòng) 轉(zhuǎn)矩。從汽輪機(jī)輸入的機(jī)械轉(zhuǎn)矩克服制動(dòng)轉(zhuǎn)矩而作功。發(fā)電機(jī)可發(fā)出有功功率和無(wú)功功率。所以，調(diào) 整有功功率就得調(diào)節(jié)汽機(jī)的進(jìn)汽量。轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的強(qiáng)弱直接影響定子繞組的電壓，所以，調(diào)發(fā)電機(jī)端電 壓或調(diào)發(fā)電機(jī)的無(wú)功功率必須調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子電流。發(fā)電機(jī)的有功功率和無(wú)功功率幾何相加之和稱為視在功率。有功功率和視在功率之比稱為發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)（力率），發(fā)電機(jī)的額定功率因數(shù)一般為 0.85。供給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子直流建立轉(zhuǎn)子勵(lì)磁的系統(tǒng)稱為發(fā)電機(jī)勵(lì)磁

54、系統(tǒng)。大型發(fā)電機(jī)勵(lì)磁方式分為：它勵(lì)勵(lì)磁 系統(tǒng)；自并激勵(lì)磁系統(tǒng)。它勵(lì)勵(lì)磁是由一臺(tái)與發(fā)電機(jī)同軸的交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生交流電，經(jīng)整流變成直 流電，給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁。自并激勵(lì)磁是將來(lái)自發(fā)電機(jī)機(jī)端的交流電經(jīng)變壓器降壓，再整流變成直流 電，作為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁。并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)無(wú)功功率的調(diào)節(jié)無(wú)功功率的調(diào)節(jié)接在電網(wǎng)上運(yùn)行的負(fù)載類型很多，多數(shù)負(fù)載除了消耗有功功率外，還要消耗電感性無(wú)功功率，如接 在電網(wǎng)上運(yùn)行的異步電機(jī)、變壓器、電抗器等。所以電網(wǎng)除了供應(yīng)有功功率外，還要供應(yīng)大量滯后性 的無(wú)功功率。電網(wǎng)所供給的全部無(wú)功功率一般由并網(wǎng)的發(fā)電機(jī)分擔(dān)。電網(wǎng)的電壓和頻率不會(huì)因?yàn)橐慌_(tái)發(fā)電機(jī)運(yùn)行情況的改變而改變，即并網(wǎng)發(fā)電機(jī)的電壓和頻率

55、將維持常數(shù)。如果保持原動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩不變（即不調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)的汽門、油門或水門）,那么發(fā)電機(jī)輸出的有功功率亦將保 持不變。圖17.11給出了有功功率不變而空載電勢(shì)變化時(shí)，隱極發(fā)電機(jī)的電勢(shì)相量圖，和的矢端必須落在直線 AB和CD上。如果在某一勵(lì)磁電流時(shí)，正好與平行，此時(shí)無(wú)功功率為零，發(fā)電機(jī)輸出的全部是有功功率，發(fā)電機(jī)正常勵(lì)磁。如果增加勵(lì)磁電流到1，則將沿直線AB右移到1 ,將沿直線CD下移至1 , 1滯后于，發(fā)電機(jī)處于過(guò)勵(lì)狀態(tài)，輸出功率中除了有功功率外，還有滯后性的 無(wú)功功率；如將勵(lì)磁電流減少到 2，則沿BA左移到2，沿DC上移到2, 2超前于，發(fā)電機(jī)處于欠勵(lì)狀態(tài)，發(fā)電機(jī)輸出功率中除了有功功率外，還

56、有超前性的無(wú)功功率。V形曲線可見，通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流可以達(dá)到調(diào)節(jié)同步發(fā)電機(jī)無(wú)功功率的目的。當(dāng)從某一欠勵(lì)狀態(tài)開始增加勵(lì)磁電流時(shí)，發(fā)電機(jī)輸出的超前的無(wú)功功率開始減少，電樞電流中的無(wú)功分量也開始減少；達(dá)到正常勵(lì)磁狀態(tài)時(shí)，無(wú)功功率變?yōu)榱?，電樞電流中的無(wú)功分量也變?yōu)榱?，此時(shí)；如果繼續(xù)增加勵(lì)磁電流，發(fā)電機(jī)將輸出滯后性的無(wú)功功率，電樞電流中的無(wú)功分量又開始增加。電樞電流隨勵(lì)磁電流變化的關(guān)系表現(xiàn)為一個(gè)V形曲線。V形曲線是一簇曲線，每一條 V形曲線對(duì)應(yīng)一定的有功功率。V形曲線上都有一個(gè)最低點(diǎn)， 對(duì)應(yīng)cosj=0的情況。將所有的最低點(diǎn)連接起來(lái)，將得到與cosj=0對(duì)應(yīng)的曲線，該線左邊為欠勵(lì)狀態(tài)，功率因數(shù)超前，右邊為

57、過(guò)勵(lì)狀態(tài)，功率因數(shù)滯后（見圖17.12 ）。V形曲線可以利用圖17.11所示的電勢(shì)相量圖及發(fā)電機(jī)參數(shù)大小來(lái)計(jì)算求得，亦可直接通過(guò)負(fù)載試驗(yàn)求得。E 17.1同步發(fā)電機(jī)的可理曲線C*D團(tuán)17.11同步炭電機(jī)無(wú)功功率的調(diào)節(jié)勵(lì)磁基礎(chǔ)知識(shí)1 .勵(lì)磁的概念及定義？勵(lì)磁概念：依靠電磁相互作用的原理，導(dǎo)體切割磁力線感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，勵(lì)磁就是提供磁場(chǎng)，對(duì)同步發(fā)電機(jī)而言，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)由勵(lì)磁和調(diào)速共同控制，勵(lì)磁只是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的必要條件之一。同步發(fā)電機(jī)的兩個(gè)基本控制是勵(lì)磁和調(diào)速，電能質(zhì)量通過(guò)電壓、頻率、相位和波形來(lái)衡量，其中電壓由勵(lì)磁控制，頻率由調(diào)速控制。勵(lì)磁定義：在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 7409.17409.3-1997中關(guān)于勵(lì)磁系統(tǒng)的定義 1）提供電機(jī)磁場(chǎng)電流的裝置，包括所有調(diào)節(jié)與控制元件，還有磁場(chǎng)放電或滅磁裝置 及保護(hù)裝置。2）勵(lì)磁控制系統(tǒng)是包括控制對(duì)象的反饋控制系統(tǒng)。3）勵(lì)磁控制系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)