發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)原理綜述

1、三峽電廠陳小明Chen_第二部分現(xiàn)代勵(lì)磁基礎(chǔ)現(xiàn)代勵(lì)磁基礎(chǔ)開關(guān)勵(lì)磁開關(guān)勵(lì)磁原理開關(guān)勵(lì)磁原理AC變變DCDC變變AC非相控電路非相控電路不需要同步不需要同步小功率小功率小勵(lì)磁小勵(lì)磁開關(guān)勵(lì)磁原理示意開關(guān)勵(lì)磁原理示意可控硅勵(lì)磁原理可控硅勵(lì)磁原理三相全控橋電路三相全控橋電路=00:強(qiáng)勵(lì)狀態(tài)，強(qiáng)勵(lì)狀態(tài)，AC變變DC=0:整流狀態(tài)，整流狀態(tài)，AC變變DC=1500:逆變狀態(tài)，逆變狀態(tài)，DC變變AC全控橋與半控橋全控橋與半控橋全控橋：全控橋：整流與逆變整流與逆變整流特征相同整流特征相同能夠逆變也能續(xù)流能夠逆變也能續(xù)流Uf反相恒定反相恒定If線性衰減線性衰減滅磁快滅磁快半控橋：半控橋：整流與續(xù)流整流與續(xù)流整流特

2、征相同整流特征相同不能逆變只能續(xù)流不能逆變只能續(xù)流Uf0If非線性衰減非線性衰減滅磁慢滅磁慢續(xù)流二極管續(xù)流二極管可控硅組件與整流柜可控硅組件與整流柜三相全控橋電路要點(diǎn)三相全控橋電路要點(diǎn)三相全控橋?qū)嶋H電路波形三相全控橋?qū)嶋H電路波形同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁的作用同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁的作用單機(jī)無(wú)限大母線系統(tǒng)(b)短路故障下，功率特性曲線的變化：初始工作曲線1；短路后3；故障切除2 暫態(tài)穩(wěn)定性決定于加速面積abedabcd是否小于或等于減速面積dfed提高暫態(tài)穩(wěn)定性有兩種方法提高暫態(tài)穩(wěn)定性有兩種方法1、減小加速面積：加快故障切除時(shí)間2、增大減速面積：提高勵(lì)磁電壓響應(yīng)比；提高強(qiáng)勵(lì)電壓倍數(shù)，使故障切除后的發(fā)電機(jī)內(nèi)電勢(shì)Eq

3、迅速上升，增加功率輸出，以達(dá)到增加減速面積的目的。正常工作曲線1；短路曲線3；強(qiáng)勵(lì)使功率特性曲線增加到bc段（減少了加速面積）；2時(shí)故障切除；強(qiáng)勵(lì)使曲線2的dehg增加到dehg （增大減速面積）；轉(zhuǎn)子功角最大值由m降到m。 勵(lì)磁頂值電壓越高，電壓響應(yīng)比越快，勵(lì)磁勵(lì)磁頂值電壓越高，電壓響應(yīng)比越快，勵(lì)磁調(diào)節(jié)對(duì)改善暫態(tài)穩(wěn)定的效果越明顯。調(diào)節(jié)對(duì)改善暫態(tài)穩(wěn)定的效果越明顯。 當(dāng)發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)的外接電抗較小，并且發(fā)電機(jī)的輸出功率較低時(shí)，系數(shù)K5為正，這時(shí)AVR的作用是引入了一個(gè)負(fù)的同步轉(zhuǎn)矩和一個(gè)正的阻尼轉(zhuǎn)矩，有利于動(dòng)態(tài)穩(wěn)定；當(dāng)發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)的外接電抗較大，并且發(fā)電機(jī)的輸出功率較高時(shí)，系數(shù)K5為負(fù)，這時(shí)AVR的

4、作用是引入了一個(gè)正的同步轉(zhuǎn)矩和一個(gè)負(fù)的阻尼轉(zhuǎn)矩不利于動(dòng)態(tài)穩(wěn)定；快速勵(lì)磁系統(tǒng)以及特定參數(shù)條件下造成動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性惡化的原因是由于勵(lì)磁系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組的滯后特性所致。電力系統(tǒng)穩(wěn)定簡(jiǎn)介v電力系統(tǒng)穩(wěn)定分為三個(gè)電量的穩(wěn)定：電壓穩(wěn)定、頻率穩(wěn)定、功角穩(wěn)定。v勵(lì)磁系統(tǒng)提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定主要是提高電壓的穩(wěn)定，其次是提高功角穩(wěn)定。頻率穩(wěn)定由調(diào)速器負(fù)責(zé)。v功角穩(wěn)定又分為三種：靜態(tài)穩(wěn)定、暫態(tài)穩(wěn)定和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定。v靜態(tài)穩(wěn)定是系統(tǒng)受到小擾動(dòng)后系統(tǒng)的穩(wěn)定性；v暫態(tài)穩(wěn)定是大擾動(dòng)后系統(tǒng)在隨后的12個(gè)周波的穩(wěn)定性；v動(dòng)態(tài)穩(wěn)定是小擾動(dòng)后或者是大擾動(dòng)12周波后的，并且采取技術(shù)措施后的穩(wěn)定性，也就是PSS研究的穩(wěn)定性。功角穩(wěn)定比喻v腕中放

5、置一個(gè)球，且受到外部的一個(gè)小外力，它就偏離原來(lái)的位置。如果這個(gè)腕的高度很矮，像一個(gè)盤子，該球就有可能從碗中掉下來(lái)。此時(shí)，我們就說(shuō)這個(gè)系統(tǒng)靜穩(wěn)不足。提高腕的高度最經(jīng)濟(jì)的辦法就是采用自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器。v當(dāng)碗中的球受到一個(gè)大的外力，怎樣保證該球不飛出，最主要措施就是快速的繼電保護(hù)。繼保的作用就相當(dāng)于減少這個(gè)外部力量的作用時(shí)間，繼保越快，外力的作用時(shí)間就越短，這個(gè)球就不會(huì)一下子掉下來(lái)。自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器此時(shí)作用相當(dāng)于自動(dòng)改變這個(gè)腕的坡度，當(dāng)這個(gè)球上升時(shí)增加坡度，當(dāng)這個(gè)球下降時(shí)就減少這個(gè)坡度，使這個(gè)球在碗中滾動(dòng)幅度迅速減小。v如果這個(gè)腕和球之間的摩擦很小，這個(gè)球受到擾動(dòng)后在碗中來(lái)回滾動(dòng)時(shí)間就很長(zhǎng)，特別是，如果這個(gè)擾動(dòng)的外力不斷的來(lái)回施加，就比如我們不斷的蕩秋千，這個(gè)球就永遠(yuǎn)不停的來(lái)回滾動(dòng)甚至掉下來(lái)，我們就說(shuō)這個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性差。這里的摩擦阻力相當(dāng)于電力系統(tǒng)的阻尼，這個(gè)來(lái)回不斷施加的外部力量就相當(dāng)于自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器產(chǎn)生的負(fù)阻尼。一般來(lái)說(shuō)，自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器在電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定中起壞作用，產(chǎn)生負(fù)阻尼，使整個(gè)系統(tǒng)阻尼減少。當(dāng)我們?cè)谧詣?dòng)