勵(lì)磁培訓(xùn)講義四川德陽(yáng)東方電機(jī)控制設(shè)備有限公司編

同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)

培訓(xùn)講義四川德陽(yáng)東方電機(jī)控制設(shè)備有限公司編

前言東方電機(jī)控制設(shè)備有限公司前身早在1964年誕生于東方電機(jī)廠內(nèi)，當(dāng)時(shí)分成設(shè)計(jì)、工藝、檢查、采購(gòu)和生產(chǎn)車間的形式分別隸屬于各個(gè)職能部門(mén)。國(guó)家的每個(gè)五年計(jì)劃中，東電控制人都承擔(dān)了發(fā)電控制設(shè)備的研發(fā)攻關(guān)任務(wù)，先后研制生產(chǎn)了磁放大器式勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置、晶體管式勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置、晶閘管整流型勵(lì)磁裝置、集成電路勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置和微機(jī)型勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，是國(guó)內(nèi)主要制造生產(chǎn)企業(yè)之一。研發(fā)、生產(chǎn)出的近五百套產(chǎn)品，有效地保證了國(guó)內(nèi)如烏江、龔嘴、葛洲壩、銅街子、映秀灣、龍羊峽、安康、萬(wàn)安、漫灣、李家峽、寶珠寺、大朝山等大、中型水電站以及出口美國(guó)、加拿大、伊朗、敘利亞、土耳其、菲律賓、印尼、巴基斯坦、孟加拉、阿爾巴尼亞、緬甸、危地馬拉等國(guó)家眾多電站機(jī)組的正常運(yùn)行，為國(guó)家的電力制造業(yè)和電力工業(yè)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。但由于控制設(shè)備生產(chǎn)基地建設(shè)的初衷是解決國(guó)內(nèi)水力發(fā)電設(shè)備成套供貨問(wèn)題，并且受計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制的影響，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)采用的是發(fā)電設(shè)備成套供貨模式。由于水電開(kāi)發(fā)工程建設(shè)周期普遍很長(zhǎng)，加之控制設(shè)備技術(shù)更新發(fā)展很快，隨發(fā)電設(shè)備主機(jī)配套供貨的當(dāng)時(shí)認(rèn)為成熟、可靠、有運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的產(chǎn)品，往往在機(jī)組投運(yùn)時(shí)，控制設(shè)備在技術(shù)上便已顯落后。此外，由于長(zhǎng)期受計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制的影響，勵(lì)磁產(chǎn)品基本上都采用的是成套供貨模式，整個(gè)東方電機(jī)沒(méi)有單獨(dú)的輔機(jī)銷售人員，這無(wú)形之中使產(chǎn)品的研發(fā)和產(chǎn)品對(duì)市場(chǎng)的適應(yīng)都相對(duì)滯后，不能很好地滿足用戶需求。為了扭轉(zhuǎn)這種局面以適應(yīng)市場(chǎng)需求，2000年?yáng)|方電機(jī)股份有限公司出資注冊(cè)成立了全資子公司－東方電機(jī)控制設(shè)備有限公司。東方電機(jī)控制設(shè)備有限公司是東方電機(jī)股份有限公司集銷售、設(shè)計(jì)、工藝、采購(gòu)、制造、質(zhì)量檢驗(yàn)到用戶服務(wù)等各環(huán)節(jié)于一體成立的發(fā)電控制設(shè)備專業(yè)公司。公司成立的這五年多時(shí)間以來(lái)，始終以“始于用戶所需，終于用戶滿意”為經(jīng)營(yíng)理念，改革、完善勞動(dòng)用工制度，建立嚴(yán)明高效的內(nèi)部管理機(jī)制，全面實(shí)施目標(biāo)成本控制；努力開(kāi)拓市場(chǎng)，以元器件全球采購(gòu)、裝置免維護(hù)設(shè)計(jì)以及產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)“智能式”操作和維護(hù)為理念，升級(jí)完善現(xiàn)有產(chǎn)品，強(qiáng)化產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、系列化工作，廣泛與國(guó)際一流公司合作，提升技術(shù)水平，通過(guò)建立完善的質(zhì)量保證體系，加強(qiáng)質(zhì)量過(guò)程控制，提高服務(wù)意識(shí)和服務(wù)質(zhì)量，公司技術(shù)開(kāi)發(fā)、經(jīng)營(yíng)、生產(chǎn)取得了長(zhǎng)足發(fā)展。公司的快速成長(zhǎng)和發(fā)展，從另一個(gè)角度充分說(shuō)明了東方電機(jī)控制設(shè)備多年的技術(shù)儲(chǔ)備和經(jīng)驗(yàn)底蘊(yùn)正逐步被市場(chǎng)認(rèn)同；同時(shí)，大型國(guó)有企業(yè)作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)，功底扎實(shí)的優(yōu)良傳統(tǒng)和“重合同、守信譽(yù)”的良好信譽(yù)保障，也重新贏得用戶的信任和青睞。公司概貌

公司生產(chǎn)作業(yè)面積近8000m2，電氣產(chǎn)品科研、試驗(yàn)基地2600m2。設(shè)計(jì)手段先進(jìn)，配有多臺(tái)HP工作站，引進(jìn)了美國(guó)EDS公司UGII及ANSYS等大型工程軟件包。生產(chǎn)、試驗(yàn)設(shè)備精良，擁有加工設(shè)備116臺(tái)，各型動(dòng)態(tài)試驗(yàn)機(jī)組四套，進(jìn)口的發(fā)電機(jī)電力系統(tǒng)仿真裝置，可進(jìn)行勵(lì)磁系統(tǒng)閉環(huán)試驗(yàn)、并網(wǎng)試驗(yàn)、PSS試驗(yàn)。2004年公司為了滿足三峽項(xiàng)目勵(lì)磁系統(tǒng)、燃?xì)廨啓C(jī)項(xiàng)目勵(lì)磁系統(tǒng)、SFC系統(tǒng)廠內(nèi)生產(chǎn)、試驗(yàn)的要求，投資600多萬(wàn)元進(jìn)行廠房改造和試驗(yàn)設(shè)備的升級(jí)更新，使生產(chǎn)能力大幅提高，改造后將擁有2600m2全新的、設(shè)備齊全和全封閉凈化的科研、裝配和試驗(yàn)廠房，用于電氣設(shè)備生產(chǎn)與試驗(yàn)，擁有的七個(gè)專用勵(lì)磁試驗(yàn)工位，能保證每月同時(shí)產(chǎn)出三峽同類型機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)兩套。公司以人為本，一支高素質(zhì)的職工隊(duì)伍，是企業(yè)走向成功的基礎(chǔ)。東方電機(jī)控制設(shè)備有限公司擁有一支朝氣蓬勃高素質(zhì)的科技人才隊(duì)伍，300多名職工中，大專以上學(xué)歷占總?cè)藬?shù)的三分之二，其中博士研究生2名，碩士研究生33人（含工程碩士15人）。教授級(jí)高級(jí)工程師5人，享受政府特殊津貼的專家2人、高級(jí)工程師47人，工程師65人。公司從事與勵(lì)磁產(chǎn)品相關(guān)的專業(yè)技術(shù)人員共45人，全部擁有大學(xué)本科以上學(xué)歷，具有10年以上工作經(jīng)驗(yàn)并承擔(dān)過(guò)大型工程項(xiàng)目的高級(jí)工程師占62%，工程師占31%，其中包括中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)大電機(jī)專委會(huì)勵(lì)磁分專業(yè)委員會(huì)副主任委員和委員（兼任秘書(shū)）各1名、顧問(wèn)委員（原主任委員、副主任委員）2名。中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)大電機(jī)專委會(huì)勵(lì)磁分委會(huì)長(zhǎng)期掛靠在我公司，為勵(lì)磁技術(shù)的發(fā)展作出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。為了公司長(zhǎng)期發(fā)展的需要，公司成立了技術(shù)委員會(huì)，成員構(gòu)成除公司內(nèi)部各專業(yè)專家外，還聘請(qǐng)了國(guó)內(nèi)各專業(yè)的多名知名專家為非執(zhí)行委員。公司技術(shù)委員負(fù)責(zé)對(duì)公司執(zhí)行的重大工程項(xiàng)目和科研開(kāi)發(fā)項(xiàng)目進(jìn)行項(xiàng)目評(píng)審、審批和技術(shù)監(jiān)督。公司設(shè)有技術(shù)開(kāi)發(fā)部，負(fù)責(zé)公司新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，技術(shù)工程部負(fù)責(zé)公司工程項(xiàng)目組織實(shí)施和全過(guò)程管理。勵(lì)磁專業(yè)設(shè)有專業(yè)總設(shè)計(jì)師，在總工程師的領(lǐng)導(dǎo)下，負(fù)責(zé)勵(lì)磁產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)的全部技術(shù)問(wèn)題，并且針對(duì)三峽項(xiàng)目、燃機(jī)項(xiàng)目等國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目，設(shè)立專門(mén)的項(xiàng)目小組，負(fù)責(zé)全部工作。公司在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上貫徹“始于用戶所需，終于用戶滿意”的設(shè)計(jì)理念，始終把高可靠性和免維護(hù)性做為用戶的最基本需要，嚴(yán)格按照有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)以及技術(shù)協(xié)議和用戶要求，以國(guó)際慣例和當(dāng)前行業(yè)中成熟可靠的技術(shù)和控制理論為基礎(chǔ)，來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和配置。以全球采購(gòu)的原則來(lái)采購(gòu)所需的元器件和部件，并且只選用標(biāo)準(zhǔn)的、成熟的、經(jīng)過(guò)運(yùn)行證明是可靠的元器件和部件，以保證系統(tǒng)可靠性及免維護(hù)性，并為用戶備品備件提供幫助和支持?！熬盼濉薄ⅰ笆濉逼陂g公司受國(guó)家有關(guān)部門(mén)的委托，負(fù)責(zé)三峽機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化研究，以期達(dá)到國(guó)內(nèi)能自主生產(chǎn)類似于三峽等級(jí)巨型機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)的水平。在新產(chǎn)品的科研開(kāi)發(fā)上投入了大量經(jīng)費(fèi)，長(zhǎng)期與國(guó)內(nèi)著名高等院校（如清華、華中科技大學(xué)、浙江大學(xué)、四川大學(xué)、重慶大學(xué)等）以及國(guó)外著名公司（如ABB、GE、Siemens、R-R等）進(jìn)行技術(shù)交流、科研合作、技術(shù)引進(jìn)與人員培訓(xùn)等全方位合作，使公司的技術(shù)水平和產(chǎn)品制造能力大幅度提高。為了讓我們與用戶之間有很好的交流，我們特編寫(xiě)這本“勵(lì)磁培訓(xùn)講義”。目的是讓用戶了解和掌握我們產(chǎn)品的性能和使用方法，同時(shí)也介紹勵(lì)磁系統(tǒng)的一些基本概念，加深對(duì)我們產(chǎn)品功能、特性的全面了解，使我們的產(chǎn)品更好的為用戶服務(wù)。目錄第一章概述1.1同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁的含義及其調(diào)節(jié)作用1.2同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的發(fā)展簡(jiǎn)介1.3同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的分類、組成和特點(diǎn)第二章自并激勵(lì)磁系統(tǒng)2.1自并激勵(lì)磁系統(tǒng)主電路的接線方式2.2自并激勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的起勵(lì)2.2.1他勵(lì)起勵(lì)2.2.2殘壓起勵(lì)2.3自并激勵(lì)磁發(fā)電機(jī)短路過(guò)程的分析及短路電流計(jì)算2.3.1自并激勵(lì)磁發(fā)電機(jī)短路電流的特點(diǎn)2.3.2自并激勵(lì)磁發(fā)電機(jī)短路電流的計(jì)算2.4自并激勵(lì)磁發(fā)電機(jī)對(duì)繼電保護(hù)的影響2.5自并激勵(lì)磁系統(tǒng)與電力系統(tǒng)穩(wěn)定2.5.1自并激勵(lì)磁系統(tǒng)對(duì)靜態(tài)穩(wěn)定的影響2.5.2自并激勵(lì)磁系統(tǒng)對(duì)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的影響第三章同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)主回路的分析3.1勵(lì)磁變壓器的分析3.1.1兩大類型干式變壓器的比較3.1.2關(guān)于“環(huán)保特性”3.1.3市場(chǎng)前景展望3.2三相晶閘管整流柜3.2.1晶閘管的結(jié)構(gòu)形式3.2.2整流柜冷卻方式3.3同步發(fā)電機(jī)的滅磁3.3.1常值電阻滅磁3.3.2非線性電阻滅磁3.3.3逆變滅磁3.3.4滅磁方式的探討第四章勵(lì)磁裝置的保護(hù)4.1過(guò)電壓的來(lái)源及保護(hù)方式4.1.1過(guò)電壓的來(lái)源4.1.2抑制過(guò)電壓的措施4.2過(guò)電流保護(hù)4.3自并激勵(lì)磁系統(tǒng)軸電壓的保護(hù)4.3.1軸電壓的來(lái)源4.3.2軸電壓的防護(hù)第五章微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器5.1勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的分類5.2東方GES系列勵(lì)磁調(diào)節(jié)器5.3PCC勵(lì)磁裝置產(chǎn)品介紹5.3.1概述5.3.2PCC型的主要特點(diǎn)5.3.3PCC型微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器有以下主要功能5.3.4PCC型微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的主要技術(shù)指標(biāo)5.3.5工作原理5.3.6軟件介紹5.3.7勵(lì)磁變壓器5.3.8晶閘管整流裝置5.3.9滅磁及過(guò)壓保護(hù)裝置5.3.10起勵(lì)方式附東方GES型發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置電站（廠）調(diào)試大綱第一章概述1.1同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁的含義及其調(diào)節(jié)作用1.1.1發(fā)電機(jī)勵(lì)磁的含義發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿臋C(jī)器，但它必須具備有三個(gè)條件：a有磁場(chǎng)（轉(zhuǎn)子）b有導(dǎo)線（定子）c有使導(dǎo)線切割磁力線的動(dòng)力（水、汽輪機(jī)）。因此，所謂發(fā)電機(jī)勵(lì)磁就是用直流電源供給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子使定子產(chǎn)生電勢(shì)的磁場(chǎng)。E=BVlE—發(fā)電機(jī)內(nèi)電勢(shì)B—轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁通密度V—發(fā)電機(jī)導(dǎo)線切割磁力線的速度l—發(fā)電機(jī)定子導(dǎo)線的長(zhǎng)度從上式中可見(jiàn)，當(dāng)V、l不變時(shí)，E是隨Ｂ的改變（亦即隨轉(zhuǎn)子電流的大小）而改變。故而研究發(fā)電機(jī)勵(lì)磁就是要控制轉(zhuǎn)子電流使發(fā)電機(jī)滿足電力系統(tǒng)各種工況的要求。1.1.2發(fā)電機(jī)勵(lì)磁的調(diào)節(jié)作用a提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的能力電力系統(tǒng)無(wú)論受到任何擾動(dòng)，通過(guò)調(diào)節(jié)同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁，使系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的能力有所提高。當(dāng)電力系統(tǒng)受到小干擾或大干擾，導(dǎo)致同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速出現(xiàn)小的或者大的變速狀態(tài)，使靜穩(wěn)定性或動(dòng)穩(wěn)定性亦或暫態(tài)穩(wěn)定性將受到不利的影響。這時(shí)，勵(lì)磁控制將使這種影響得到抑制或消除，保持同步發(fā)電機(jī)的同步穩(wěn)定。b維持電力系統(tǒng)的電壓水平發(fā)電機(jī)的內(nèi)電勢(shì)E與發(fā)電機(jī)端電壓U、發(fā)電機(jī)的負(fù)載電流I及發(fā)電機(jī)電抗x的關(guān)系可由如下公式表示：當(dāng)電網(wǎng)的負(fù)載增大時(shí)，亦即發(fā)電機(jī)電流I增大。從上式中可看出，如E不變，則發(fā)電機(jī)端電壓U下降。如裝有勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，則勵(lì)磁電流（即轉(zhuǎn)子電流）可隨負(fù)載的增加而增加，亦即E增加而使發(fā)電機(jī)端電壓U維持在一定的水平上。相反，在發(fā)電機(jī)甩負(fù)荷后，自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器可以及時(shí)減少勵(lì)磁電流以限制機(jī)端電壓不致過(guò)份升高。自動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁，可以維持供電系統(tǒng)的無(wú)功功率或功率因數(shù)保持恒定。電壓恒定是供電質(zhì)量的一個(gè)重要標(biāo)志。c提高發(fā)電機(jī)功率極限和電力系統(tǒng)傳輸功率的能力d改善電力系統(tǒng)及同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)：提高繼電保護(hù)裝置的可靠性；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁（強(qiáng)勵(lì)），使短路電流衰減得很慢，甚至不衰減。這就保證了短路電流使繼電保護(hù)裝置在整定值及時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確可靠地動(dòng)作。平衡并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)各臺(tái)發(fā)電機(jī)之間無(wú)功功率，使之合理分擔(dān)系統(tǒng)所需無(wú)功；當(dāng)系統(tǒng)短路故障消除，自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁使其加快系統(tǒng)電壓恢復(fù)；通過(guò)控制勵(lì)磁，除保持同步發(fā)電機(jī)的恒壓運(yùn)行外，還可以使系統(tǒng)作恒無(wú)功或恒功率因數(shù)運(yùn)行，以提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。1.2同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的發(fā)展簡(jiǎn)介同步發(fā)電機(jī)傳統(tǒng)的勵(lì)磁方式是采用同軸的直流發(fā)電機(jī)作為勵(lì)磁機(jī)，提供發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流。通過(guò)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器改變直流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁，從而改變供給轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁電壓，以調(diào)節(jié)同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流。眾所周知，這種勵(lì)磁方式存在很多問(wèn)題，如直流勵(lì)磁機(jī)受制造容量限制；整流子和炭刷維護(hù)較麻煩；勵(lì)磁調(diào)節(jié)響應(yīng)較慢。這些問(wèn)題使得這種勵(lì)磁方式無(wú)法適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展的需要。半導(dǎo)體勵(lì)磁就是為適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展需要而出現(xiàn)的一種新的勵(lì)磁方式，半導(dǎo)體勵(lì)磁是采用大功率的硅整流器或晶閘管組成整流電路，用電子整流方式將交流變換成直流，取代直流勵(lì)磁機(jī)用機(jī)械整流方式獲得直流勵(lì)磁電源。從五、六十年代以來(lái)電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)及現(xiàn)代控制理論等新興科學(xué)相繼在電力系統(tǒng)中得到應(yīng)用并發(fā)展，這就為充分發(fā)揮勵(lì)磁控制的作用，解決同步發(fā)電機(jī)和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行創(chuàng)造了條件。國(guó)內(nèi)外的科技工作者相繼研制成功強(qiáng)力式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器、電力系統(tǒng)穩(wěn)定器、最佳勵(lì)磁控制器和自適應(yīng)控制器等，特別是微機(jī)被應(yīng)用于同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)統(tǒng)中，，使半半導(dǎo)體體勵(lì)磁磁技術(shù)術(shù)有了了一個(gè)個(gè)質(zhì)的的飛躍躍。由由于微微機(jī)的的應(yīng)用用使勵(lì)勵(lì)磁調(diào)調(diào)節(jié)功功能得得到了了更大大的擴(kuò)擴(kuò)展，，為發(fā)發(fā)展更更大的的同步步發(fā)電電機(jī)單單機(jī)容容量、、電網(wǎng)網(wǎng)的發(fā)發(fā)展和和提高高電力力系統(tǒng)統(tǒng)穩(wěn)定定性、、可靠靠性成成為可可能。。我公司司在八八十年年代初初就投投入到到微機(jī)機(jī)勵(lì)磁磁調(diào)節(jié)節(jié)器的的研制制工作作中去去，相相繼研研制成成功單單微機(jī)機(jī)勵(lì)磁磁調(diào)節(jié)節(jié)器、、雙微微機(jī)勵(lì)勵(lì)磁調(diào)調(diào)節(jié)器器和三三微機(jī)機(jī)勵(lì)磁磁調(diào)節(jié)節(jié)器，，并應(yīng)應(yīng)用于于同步步發(fā)電電機(jī)的的勵(lì)磁磁系統(tǒng)統(tǒng)中去去，取取得了了很好好的效效果。。1.3同同步步發(fā)電電機(jī)勵(lì)勵(lì)磁系系統(tǒng)的的分類類、組組成和和特點(diǎn)點(diǎn)1.3.1同同步步發(fā)電電機(jī)勵(lì)勵(lì)磁系系統(tǒng)的的分類類同步發(fā)發(fā)電機(jī)機(jī)勵(lì)磁磁系統(tǒng)統(tǒng)可分分成兩兩大類類，如如下表表所列列帶旋轉(zhuǎn)部件的勵(lì)磁他勵(lì)方式直流勵(lì)磁機(jī)加晶閘管電路控制直流電機(jī)的勵(lì)磁電流交流勵(lì)磁機(jī)加靜止硅整流器加靜止晶閘管整流器加旋轉(zhuǎn)硅整流器（無(wú)刷勵(lì)磁）加旋轉(zhuǎn)晶閘管整流器（無(wú)刷勵(lì)磁）全靜態(tài)勵(lì)磁自勵(lì)方式勵(lì)磁變壓器加靜止晶閘管整流器勵(lì)磁變壓器加復(fù)勵(lì)變壓器分別帶可控或不可控整流器在直流側(cè)相并聯(lián)變壓器與變流器在交流側(cè)并聯(lián)后加可控或不可控整流器勵(lì)磁變壓器加復(fù)勵(lì)變壓器分別帶可控或不可控整流器在直流側(cè)相串聯(lián)變壓器與變流器在交流側(cè)串聯(lián)后加可控或不可控整流器1.3.2同同步步發(fā)電電機(jī)勵(lì)勵(lì)磁系系統(tǒng)的的組成成和特特點(diǎn)1.3.2.1同同步步發(fā)電電機(jī)勵(lì)勵(lì)磁系系統(tǒng)的的組成成a勵(lì)勵(lì)磁磁系統(tǒng)統(tǒng)主回回路：：由勵(lì)勵(lì)磁電電源、、晶閘閘管整整流器器、滅滅磁回回路、、起勵(lì)勵(lì)回路路以及及過(guò)流流、過(guò)過(guò)電壓壓保護(hù)護(hù)回路路組成成。b自自動(dòng)動(dòng)勵(lì)磁磁電壓壓調(diào)節(jié)節(jié)器：：由測(cè)測(cè)量、、給定定比較較、綜綜合放放大、、移相相觸發(fā)發(fā)、脈脈沖放放大、、加上上各種種限制制器、、補(bǔ)償償器、、功率率穩(wěn)定定器等等各種種功能能模塊塊組成成。1.3.2.2同同步步發(fā)電電機(jī)各各勵(lì)磁磁系統(tǒng)統(tǒng)的特特點(diǎn)1.3.2.2.1他他勵(lì)勵(lì)勵(lì)磁磁系統(tǒng)統(tǒng)他勵(lì)勵(lì)勵(lì)磁系系統(tǒng)的的特點(diǎn)點(diǎn)是用用同軸軸的交交流勵(lì)勵(lì)磁機(jī)機(jī)作為為主整整流器器的電電源。。勵(lì)磁磁電源源獨(dú)立立，不不受電電力系系統(tǒng)運(yùn)運(yùn)行情情況變變化的的影響響。根根據(jù)所所用整整流器器情況況的不不同，，他勵(lì)勵(lì)系統(tǒng)統(tǒng)可分分成下下列幾幾種形形式a交交流流勵(lì)磁磁機(jī)帶帶靜止止硅整整流器器勵(lì)磁磁方式式這種勵(lì)勵(lì)磁方方式中中，由由于勵(lì)勵(lì)磁機(jī)機(jī)電樞樞及整整流器器均靜靜止不不動(dòng)，，其輸輸出與與同步步電機(jī)機(jī)勵(lì)磁磁繞組組滑環(huán)環(huán)上的的電刷刷相連連接，，所以以又稱稱為靜靜態(tài)勵(lì)勵(lì)磁系系統(tǒng)。。整個(gè)個(gè)系統(tǒng)統(tǒng)中，，有與與發(fā)電電機(jī)同同軸旋旋轉(zhuǎn)的的100HZ交交流主主勵(lì)磁磁機(jī)，，400HZ的的中頻頻永磁磁式副副勵(lì)磁磁機(jī)，，習(xí)慣慣上將將這種種勵(lì)磁磁簡(jiǎn)稱稱為““三機(jī)機(jī)”勵(lì)勵(lì)磁系系統(tǒng)。。我公公司20世世紀(jì)90年年代生生產(chǎn)的的200MW，，300MW火火電機(jī)機(jī)組上上，主主要應(yīng)應(yīng)用的的就是是這種種勵(lì)磁磁系統(tǒng)統(tǒng)。如如下圖圖所示示：主勵(lì)磁磁機(jī)的的輸出出經(jīng)硅硅二極極管整整流后后供給給發(fā)電電機(jī)的的勵(lì)磁磁，而而主勵(lì)勵(lì)磁機(jī)機(jī)的勵(lì)勵(lì)磁則則取自自于同同軸的的永磁磁勵(lì)磁磁機(jī)。。它是是由傳傳統(tǒng)的的直流流機(jī)勵(lì)勵(lì)磁方方式演演變而而來(lái)的的，相相當(dāng)于于用靜靜止的的半導(dǎo)導(dǎo)體整整流器器代替替了轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的的機(jī)械械整流流器，，這不不但解解決了了整流流子和和碳刷刷運(yùn)行行維護(hù)護(hù)問(wèn)題題，而而且由由于交交流勵(lì)勵(lì)磁機(jī)機(jī)的制制造容容量可可以不不受限限制，，故能能適應(yīng)應(yīng)大型型發(fā)電電機(jī)勵(lì)勵(lì)磁要要求。。這種勵(lì)勵(lì)磁方方式具具有下下列特特點(diǎn)：：·勵(lì)勵(lì)磁磁系統(tǒng)統(tǒng)完全全獨(dú)立立，不不受電電力系系統(tǒng)運(yùn)運(yùn)行狀狀態(tài)的的影響響；·用用交交流勵(lì)勵(lì)磁機(jī)機(jī)供電電，勵(lì)勵(lì)磁電電源可可靠，，維護(hù)護(hù)工作作量較較?。?；·勵(lì)勵(lì)磁磁調(diào)節(jié)節(jié)反應(yīng)應(yīng)速度度較快快，強(qiáng)強(qiáng)勵(lì)頂頂值電電壓易易于滿滿足電電力系系統(tǒng)穩(wěn)穩(wěn)定性性的要要求；；·副副勵(lì)勵(lì)磁機(jī)機(jī)帶晶晶閘管管整流流橋負(fù)負(fù)載后后，受受每個(gè)個(gè)周波波內(nèi)晶晶閘管管換流流的影影響，，輸出出電壓壓的波波形要要產(chǎn)生生畸變變，給給勵(lì)磁磁裝置置的運(yùn)運(yùn)行帶帶來(lái)不不利的的一面面，須須在裝裝置中中采取取措施施進(jìn)行行避免免；·存存在在轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)部件件維護(hù)護(hù)麻煩煩。b交流勵(lì)勵(lì)磁機(jī)機(jī)加旋旋轉(zhuǎn)硅硅整流流器勵(lì)勵(lì)磁方方式（（無(wú)刷刷勵(lì)磁磁）這種勵(lì)勵(lì)磁方方式的的原理理與上上述他他勵(lì)靜靜止整整流勵(lì)勵(lì)磁方方式相相同，，但結(jié)結(jié)構(gòu)不不同。。交流流勵(lì)磁磁機(jī)的的直流流勵(lì)磁磁繞組組固定定不動(dòng)動(dòng)，勵(lì)勵(lì)磁機(jī)機(jī)的交交流電電樞繞繞組、、硅整整流器器與主主機(jī)勵(lì)勵(lì)磁繞繞組一一起，，在一一根轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸上上旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，因因而發(fā)發(fā)電機(jī)機(jī)的勵(lì)勵(lì)磁繞繞組與與硅整整流器器處于于相對(duì)對(duì)靜止止的位位置，，直接接電連連接在在一起起，沒(méi)沒(méi)有了了將靜靜止部部件中中的電電流引引入旋旋轉(zhuǎn)部部件的的滑環(huán)環(huán)電刷刷結(jié)構(gòu)構(gòu)，故故稱無(wú)無(wú)刷勵(lì)勵(lì)磁。。無(wú)刷勵(lì)勵(lì)磁的的主要要優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)是：：·沒(méi)沒(méi)有有整流流器（（子））、滑滑環(huán)、、碳刷刷，不不需要要進(jìn)行行這方方面的的維護(hù)護(hù)工作作，也也無(wú)機(jī)機(jī)械換換向事事故，，運(yùn)行行的可可靠性性提高高了；；·沒(méi)沒(méi)有有碳碳粉粉和和銅銅沫沫引引起起電電機(jī)機(jī)線線圈圈污污染染，，故故電電樞樞繞繞組組絕絕緣緣的的壽壽命命較較長(zhǎng)長(zhǎng)；；·沒(méi)沒(méi)有有滑滑環(huán)環(huán)容容量量的的限限制制，，勵(lì)勵(lì)磁磁機(jī)機(jī)的的容容量量可可以以作作的的很很大大，，與與““三三機(jī)機(jī)””勵(lì)勵(lì)磁磁系系統(tǒng)統(tǒng)相相比比，，相相近近的的勵(lì)勵(lì)磁磁調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)性性能能，，隨隨著著單單機(jī)機(jī)容容量量的的進(jìn)進(jìn)一一步步增增大大，，無(wú)無(wú)刷刷勵(lì)勵(lì)磁磁更更優(yōu)優(yōu)越越些些；；·在在易易燃燃、、易易爆爆的的環(huán)環(huán)境境條條件件下下，，無(wú)無(wú)刷刷勵(lì)勵(lì)磁磁不不會(huì)會(huì)因因滑滑環(huán)環(huán)的的滑滑動(dòng)動(dòng)電電氣氣接接觸觸而而產(chǎn)產(chǎn)生生火火花花造造成成惡惡性性事事故故。。由由于于取取消消了了整整流流器器（（子子））和和滑滑環(huán)環(huán)，，在在帶帶有有腐腐蝕蝕氣氣體體場(chǎng)場(chǎng)所所，，只只要要對(duì)對(duì)絕絕緣緣采采取取措措施施，，亦亦可可運(yùn)運(yùn)行行。。無(wú)刷刷勵(lì)勵(lì)磁磁在在運(yùn)運(yùn)用用過(guò)過(guò)程程中中也也存存在在著著下下列列幾幾個(gè)個(gè)方方面面的的問(wèn)問(wèn)題題：：·無(wú)無(wú)刷刷勵(lì)勵(lì)磁磁主主要要是是從從發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)及及勵(lì)勵(lì)磁磁系系統(tǒng)統(tǒng)的的整整體體性性出出發(fā)發(fā)形形成成的的，，其其投投入入、、切切除除及及運(yùn)運(yùn)行行，，均均以以整整機(jī)機(jī)為為單單元元，，因因而而對(duì)對(duì)勵(lì)勵(lì)磁磁系系統(tǒng)統(tǒng)內(nèi)內(nèi)的的各各組組件件要要求求很很高高，，而而旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)整整流流器器及及其其輔輔助助設(shè)設(shè)備備（（熔熔斷斷器器，，電電阻阻，，電電容容等等）），，在在運(yùn)運(yùn)行行中中要要承承受受強(qiáng)強(qiáng)大大的的離離心心力力，，對(duì)對(duì)這這些些部部件件間間的的機(jī)機(jī)械械連連接接和和電電連連接接是是一一個(gè)個(gè)極極大大的的考考驗(yàn)驗(yàn)，，要要求求有有很很高高的的維維護(hù)護(hù)檢檢修修水水平平；；·發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)的的勵(lì)勵(lì)磁磁是是通通過(guò)過(guò)調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)交交流流勵(lì)勵(lì)磁磁機(jī)機(jī)的的勵(lì)勵(lì)磁磁來(lái)來(lái)間間接接調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)的的，，而而交交流流勵(lì)勵(lì)磁磁機(jī)機(jī)作作為為一一個(gè)個(gè)機(jī)機(jī)電電組組件件，，其其時(shí)時(shí)間間常常數(shù)數(shù)較較大大，，使使勵(lì)勵(lì)磁磁系系統(tǒng)統(tǒng)的的反反應(yīng)應(yīng)速速度度降降低低；；·發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子電電流流、、電電壓壓不不能能直直接接測(cè)測(cè)量量；；·由由于于發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子與與硅硅整整流流器器在在一一根根軸軸上上旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，，目目前前尚尚無(wú)無(wú)法法在在發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)磁磁場(chǎng)場(chǎng)回回路路中中裝裝入入滅滅磁磁開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)及及滅滅磁磁電電阻阻，，當(dāng)當(dāng)發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)內(nèi)內(nèi)部部及及外外部部故故障障，，需需要要立立即即進(jìn)進(jìn)行行停停機(jī)機(jī)滅滅磁磁時(shí)時(shí)，，無(wú)無(wú)刷刷勵(lì)勵(lì)磁磁不不能能馬馬上上直直接接對(duì)對(duì)發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)磁磁場(chǎng)場(chǎng)回回路路進(jìn)進(jìn)行行滅滅磁磁，，而而是是通通過(guò)過(guò)對(duì)對(duì)主主勵(lì)勵(lì)磁磁機(jī)機(jī)磁磁場(chǎng)場(chǎng)回回路路進(jìn)進(jìn)行行滅滅磁磁來(lái)來(lái)間間接接對(duì)對(duì)發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)進(jìn)進(jìn)行行滅滅磁磁，，滅滅磁磁時(shí)時(shí)間間較較長(zhǎng)長(zhǎng)，，對(duì)對(duì)事事故故的的迅迅速速處處理理不不利利，，這這是是這這種種勵(lì)勵(lì)磁磁方方式式的的最最大大缺缺陷陷；；·對(duì)對(duì)旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)元元器器件件的的故故障障檢檢測(cè)測(cè)與與報(bào)報(bào)警警技技術(shù)術(shù)有有待待進(jìn)進(jìn)一一步步完完善善；；·發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸軸上上增增加加了了旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)硅硅整整流流器器盤(pán)盤(pán)及及其其輔輔助助部部件件，，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸軸長(zhǎng)長(zhǎng)度度勢(shì)勢(shì)必必增增加加，，這這樣樣又又增增加加了了整整個(gè)個(gè)汽汽——電電機(jī)機(jī)軸軸系系的的長(zhǎng)長(zhǎng)度度和和重重量量，，這這對(duì)對(duì)整整個(gè)個(gè)軸軸系系的的穩(wěn)穩(wěn)定定是是不不利利的的。。1.3.2.2.2自自勵(lì)勵(lì)勵(lì)勵(lì)磁磁系系統(tǒng)統(tǒng)這類類勵(lì)勵(lì)磁磁系系統(tǒng)統(tǒng)的的共共同同特特點(diǎn)點(diǎn)是是勵(lì)勵(lì)磁磁電電源源取取自自發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)自自身身，，用用勵(lì)勵(lì)磁磁變變壓壓器器或或與與勵(lì)勵(lì)磁磁變變流流器器共共同同供供給給整整流流裝裝置置變變換換成成直直流流后后，，再再供供給給發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)本本身身，，這這種種勵(lì)勵(lì)磁磁系系統(tǒng)統(tǒng)稱稱為為自自勵(lì)勵(lì)勵(lì)勵(lì)磁磁系系統(tǒng)統(tǒng)。。按勵(lì)勵(lì)磁磁功功率率引引出出方方式式的的不不同同，，自自勵(lì)勵(lì)勵(lì)勵(lì)磁磁系系統(tǒng)統(tǒng)可可分分為為自自并并激激勵(lì)勵(lì)磁磁系系統(tǒng)統(tǒng)、、自自復(fù)復(fù)激激勵(lì)勵(lì)磁磁系系統(tǒng)統(tǒng)二二種種，，常常用用的的、、且且應(yīng)應(yīng)用用也也最最廣廣的的是是自自并并激激勵(lì)勵(lì)磁磁系系統(tǒng)統(tǒng)。。a自并并激激勵(lì)勵(lì)磁磁方方式式（（電電勢(shì)勢(shì)源源靜靜止止勵(lì)勵(lì)磁磁機(jī)機(jī)系系統(tǒng)統(tǒng)））這是是自自勵(lì)勵(lì)勵(lì)勵(lì)磁磁系系統(tǒng)統(tǒng)中中接接線線最最簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的的一一種種勵(lì)勵(lì)磁磁方方式式。。其其典典型型原原理理圖圖如如下下所所示示：：自并并激激勵(lì)勵(lì)磁磁系系統(tǒng)統(tǒng)原原理理圖圖勵(lì)磁磁電電源源由由一一臺(tái)臺(tái)接接于于機(jī)機(jī)端端的的勵(lì)勵(lì)磁磁變變壓壓器器取取得得，，經(jīng)經(jīng)變變壓壓器器ET降降壓壓后后，，接接入入晶晶閘閘管管整整流流器器SCR，，通通過(guò)過(guò)晶晶閘閘管管整整流流成成直直流流后后，，供供給給發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)磁磁場(chǎng)場(chǎng)繞繞組組。。自自動(dòng)動(dòng)勵(lì)勵(lì)磁磁調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)器器從發(fā)電機(jī)機(jī)機(jī)端取取得信號(hào)號(hào)，控制制晶閘管管的導(dǎo)通通角，從從而按需需要控制制發(fā)電機(jī)機(jī)勵(lì)磁電電流。自并激勵(lì)勵(lì)磁方式式的主要要特點(diǎn)是是：設(shè)備備和接線線比較簡(jiǎn)簡(jiǎn)單；由由于無(wú)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)部分分，具有有較高的的可靠性性；造價(jià)價(jià)低；勵(lì)勵(lì)磁變壓壓器放置置自由，，縮短了了機(jī)組軸軸系長(zhǎng)度度；勵(lì)磁磁調(diào)節(jié)速速度快。。因?yàn)閯?lì)勵(lì)磁電源源相對(duì)不不獨(dú)立，，故而需需要起勵(lì)勵(lì)電源；；由于整整流輸出出的直流流頂值電電壓受發(fā)發(fā)電機(jī)端端或電力力系統(tǒng)短短路故障障形式（（三相、、二相或或單相短短路）和和故障點(diǎn)點(diǎn)遠(yuǎn)近等等因素的的影響，，因而被被懷疑是是否能滿滿足強(qiáng)勵(lì)勵(lì)的要求求等等。。目前這這些技術(shù)術(shù)問(wèn)題都都已相繼繼得到解解決。b自自復(fù)激勵(lì)勵(lì)磁方式式（復(fù)合合源靜止止勵(lì)磁機(jī)機(jī)系統(tǒng)））勵(lì)磁電源源除來(lái)自自機(jī)端的的勵(lì)磁變變壓器外外，還取取自于與與發(fā)電機(jī)機(jī)定子回回路串聯(lián)聯(lián)的勵(lì)磁磁變流器器，這就就是自復(fù)復(fù)激勵(lì)磁磁，其原原理圖如如下所示示：按照勵(lì)磁磁電源在在交流側(cè)側(cè)或是直直流側(cè)復(fù)復(fù)合，自自復(fù)激又又可細(xì)化化為四種種勵(lì)磁方方式：·直直流側(cè)并并聯(lián)自復(fù)復(fù)勵(lì)方式式；··直直流側(cè)側(cè)串聯(lián)自自復(fù)勵(lì)方方式；·交交流側(cè)并并聯(lián)自復(fù)復(fù)勵(lì)方式式；··交交流側(cè)側(cè)串聯(lián)自自復(fù)勵(lì)方方式。其中交流流側(cè)串聯(lián)聯(lián)自復(fù)勵(lì)勵(lì)方式最最常用，，故而介介紹此種種勵(lì)磁方方式。這種勵(lì)磁磁系統(tǒng)中中晶閘管管的陽(yáng)極極電壓是是與定子子電流成成比例的的勵(lì)磁變變流器（（串聯(lián)變變壓器））的二次次電壓與與機(jī)端供供電的勵(lì)勵(lì)磁變壓壓器二次次電壓相相量和，，經(jīng)過(guò)晶晶閘管橋橋整流輸輸出的勵(lì)勵(lì)磁電流流能反應(yīng)應(yīng)定子電電壓、定定子電流流和功率率因數(shù)的的變化。。用自動(dòng)動(dòng)勵(lì)磁調(diào)調(diào)節(jié)器控控制晶閘閘管的觸觸發(fā)角來(lái)來(lái)調(diào)節(jié)勵(lì)勵(lì)磁電流流的大小小。其主要特特點(diǎn)為：：時(shí)間常數(shù)數(shù)小，反反應(yīng)迅速速，調(diào)節(jié)節(jié)靈敏；；當(dāng)發(fā)電電機(jī)近端端短路時(shí)時(shí)，能迅迅速?gòu)?qiáng)勵(lì)勵(lì)，機(jī)組組不易失失磁；勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)統(tǒng)受電網(wǎng)網(wǎng)干擾小??；與自自并勵(lì)相相比較，，接線較較復(fù)雜，，設(shè)備較較多；勵(lì)勵(lì)磁變流流器副方方尖峰過(guò)過(guò)電壓?jiǎn)枂?wèn)題較嚴(yán)嚴(yán)重；同同樣需要要起勵(lì)電電源。第二章自自并激勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)統(tǒng)目前由于于自并激激勵(lì)磁系系統(tǒng)自身身的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)，已在在國(guó)內(nèi)、、外水、、火電的的大、中中、小型型同步發(fā)發(fā)電機(jī)組組上得到到廣泛的的應(yīng)用，，因此對(duì)對(duì)該勵(lì)磁磁系統(tǒng)進(jìn)進(jìn)行著重重的介紹紹。2.1自自并并激勵(lì)磁磁系統(tǒng)主主電路的的接線方方式這是自勵(lì)勵(lì)勵(lì)磁系系統(tǒng)中接接線最簡(jiǎn)簡(jiǎn)單的一一種勵(lì)磁磁方式。。其典型型原理圖圖如下所所示：自并激勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)統(tǒng)原理圖圖勵(lì)磁電源源由一臺(tái)臺(tái)接于同同步發(fā)電電機(jī)機(jī)端端的勵(lì)磁磁變壓器器取得，，經(jīng)變壓壓器ET降壓后后，接入入晶閘管管整流器器SCR，通過(guò)過(guò)晶閘管管整流成成直流后后，供給給發(fā)電機(jī)機(jī)磁場(chǎng)繞繞組。自自動(dòng)勵(lì)磁磁調(diào)節(jié)器器從發(fā)電電機(jī)機(jī)端端取得信信號(hào)，控控制晶閘閘管的導(dǎo)導(dǎo)通角，，從而按按需要控控制發(fā)電電機(jī)勵(lì)磁磁電流。。勵(lì)磁變壓壓器通常常采用環(huán)環(huán)氧澆注注、干式式、自冷冷型式，，有溫控控報(bào)警，，其高壓壓側(cè)不設(shè)設(shè)自動(dòng)開(kāi)開(kāi)關(guān)，副副邊根據(jù)據(jù)需要可可設(shè)、可可不設(shè)開(kāi)開(kāi)關(guān)或自自動(dòng)開(kāi)關(guān)關(guān)。高壓壓側(cè)接線線必須包包括在發(fā)發(fā)電機(jī)的的差動(dòng)保保護(hù)范圍圍之內(nèi)。。副邊出出線口裝裝有電流流互感器器TA，，作為勵(lì)勵(lì)磁調(diào)節(jié)節(jié)器的測(cè)測(cè)量轉(zhuǎn)子子電流信信號(hào)。勵(lì)磁變壓壓器繞組組的聯(lián)接接組別一一般為Y/d－－11，，也有采采用D/y－11，目目的為了了消除由由于晶閘閘管整流流換向引引起波形形畸變所所產(chǎn)生高高次諧波波中的三三次諧波波及其三三倍的高高次諧波波之影響響。2.2自自并激勵(lì)勵(lì)磁發(fā)電機(jī)機(jī)的起勵(lì)當(dāng)機(jī)組啟動(dòng)動(dòng)后，在轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速接近額額定值時(shí)，，機(jī)端電壓壓為殘壓，，其值一般般較低（約約為額定電電壓的1%~2%））。這時(shí)由由于同步電電壓太低，，調(diào)節(jié)器可可能還不能能正常工作作，晶閘管管不能開(kāi)放放，故而沒(méi)沒(méi)有勵(lì)磁電電流送出使使發(fā)電機(jī)建建立電壓。。因此，必必須采取措措施，先供供給發(fā)電機(jī)機(jī)初始勵(lì)磁磁，以便發(fā)發(fā)電機(jī)能夠夠建立起一一定的電壓壓，完成起起勵(lì)過(guò)程。。起勵(lì)措施有有兩類。第第一類是他他勵(lì)起勵(lì)，，第二類是是殘壓起勵(lì)勵(lì)。a他勵(lì)勵(lì)起勵(lì)其基本作法法是另設(shè)起起勵(lì)回路，，由另外的的電源供給給初始勵(lì)磁磁電流。起起勵(lì)電源可可以是廠用用蓄電池（（直流），，也可以是是廠用交流流電。廠用用交流電一一般通過(guò)起起勵(lì)變壓器器降壓后，，由二極管管整流變成成直流。然然后通過(guò)限限流電阻和和直流接觸觸器，將起起勵(lì)回路接接入發(fā)電機(jī)機(jī)磁場(chǎng)回路路。對(duì)采用用廠用蓄電電池電源的的，起勵(lì)回回路中須接接入一正向向二極管，，防止發(fā)電電機(jī)建壓過(guò)過(guò)程中的反反充電。起起勵(lì)時(shí)，起起勵(lì)接觸器器閉合，勵(lì)勵(lì)磁電流送送入發(fā)電機(jī)機(jī)磁場(chǎng)繞組組，發(fā)電機(jī)機(jī)電壓逐漸漸升高。當(dāng)當(dāng)電壓升至至額定電壓壓的10%~30%時(shí)，起勵(lì)勵(lì)回路斷開(kāi)開(kāi)，進(jìn)行自自勵(lì)。起勵(lì)電源容容量和電流流的選擇，，一般遵循循這種原則則：起勵(lì)電電流選擇為為發(fā)電機(jī)空空載額定勵(lì)勵(lì)磁電流的的10%左左右，持續(xù)續(xù)時(shí)間5~6秒。b殘壓壓起勵(lì)當(dāng)發(fā)電機(jī)殘殘壓較高（（約5%以以上）時(shí)，，可利用殘殘壓起勵(lì)。。這要求勵(lì)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器器在同步信信號(hào)為5%以上時(shí)，，能輸出觸觸發(fā)脈沖，，使在起勵(lì)勵(lì)初始階段段，整流橋橋中的晶閘閘管完全導(dǎo)導(dǎo)通。然后后在勵(lì)磁調(diào)調(diào)節(jié)器的控控制下，將將發(fā)電機(jī)的的電壓升至至所整定的的電壓。目前采用微微機(jī)勵(lì)磁調(diào)調(diào)節(jié)器后，，對(duì)于同步步信號(hào)可降降低至2%～5%左左右時(shí)即可可殘壓起勵(lì)勵(lì)。當(dāng)殘壓壓不能滿足足起勵(lì)要求求，經(jīng)過(guò)幾幾秒鐘的延延時(shí)，自動(dòng)動(dòng)投入他勵(lì)勵(lì)起勵(lì)方式式。2.3自自并激勵(lì)勵(lì)磁發(fā)電機(jī)機(jī)短路電流流的特點(diǎn)及及計(jì)算2.3.1自并并激勵(lì)磁發(fā)發(fā)電機(jī)短路路電流的特特點(diǎn)由于自并激激勵(lì)磁的勵(lì)勵(lì)磁電源取取自于發(fā)電電機(jī)機(jī)端，，因此當(dāng)自自并激勵(lì)磁磁發(fā)電機(jī)發(fā)發(fā)生短路時(shí)時(shí)其短路電電流與常規(guī)規(guī)勵(lì)磁發(fā)電電機(jī)發(fā)生短短路時(shí)的短短路電流有有一些共同同點(diǎn)，也有有其特殊性性。共同點(diǎn)點(diǎn)為：一是是兩種勵(lì)磁磁方式的發(fā)發(fā)電機(jī)短路路電流的超超瞬變分量量是相同的的，因?yàn)槌沧兎至苛坑砂l(fā)電機(jī)機(jī)阻尼繞組組的參數(shù)決決定，與勵(lì)勵(lì)磁方式無(wú)無(wú)關(guān)；二是是兩種勵(lì)磁磁方式的短短路電流的瞬變分量量的起始值值相等，因因?yàn)樗怯捎蓜?lì)磁繞組組磁鏈?zhǔn)睾愫阍頉Q定定的，也與與勵(lì)磁方式式無(wú)關(guān)。其其特殊性為為：瞬變分分量衰減的的時(shí)間常數(shù)數(shù)二者不同同，而且當(dāng)當(dāng)近端三相相短路時(shí)，，自并激勵(lì)勵(lì)磁發(fā)電機(jī)機(jī)的短路電電流會(huì)一直直衰減到零零，沒(méi)有一一個(gè)穩(wěn)定值值。注：常規(guī)勵(lì)勵(lì)磁是指采采用半導(dǎo)體體勵(lì)磁調(diào)節(jié)節(jié)器的直流流勵(lì)磁機(jī)方方式和交流流勵(lì)磁機(jī)帶帶硅整流器器的勵(lì)磁方方式。這兩兩種勵(lì)磁方方式都存在在著勵(lì)磁機(jī)機(jī)勵(lì)磁繞組組的時(shí)間常常數(shù)，因此此整個(gè)勵(lì)磁磁系統(tǒng)的時(shí)時(shí)間常數(shù)較較大。2.3.2自并激激勵(lì)磁發(fā)電電機(jī)短路電電流的計(jì)算算目前采用自自并激勵(lì)磁磁系統(tǒng)的發(fā)發(fā)電機(jī)在機(jī)機(jī)端至主變變的引線均均采用封閉閉母線，使使機(jī)端發(fā)生生短路的概概率很小。。故以主變變高壓側(cè)發(fā)發(fā)生三相短短路時(shí)這一一最為嚴(yán)重重故障工況況來(lái)計(jì)算其其短路電流流。幾個(gè)假設(shè)：：·根據(jù)據(jù)發(fā)電機(jī)組組的額定容容量SGN，取主變變?nèi)萘縎T為1.1×SGN，主變壓壓器的阻抗抗為UK%=14%·短路路前機(jī)端電電壓為UGN·短路路前發(fā)電機(jī)機(jī)為空載即即Ed=Ed′=Ed″″=1·短路路切除時(shí)間間速動(dòng)為0.5s，，后備保護(hù)護(hù)動(dòng)作切除除時(shí)間為3s。a發(fā)電電機(jī)短路電電流計(jì)算b三相相突然短路路瞬間陽(yáng)極極電壓的計(jì)計(jì)算式中：KfT———?jiǎng)?lì)磁磁變壓器變變比——發(fā)電機(jī)機(jī)額定相電電壓c三相相突然短路路瞬間勵(lì)磁磁系統(tǒng)提供供的轉(zhuǎn)子電電壓的計(jì)算算——自并激激勵(lì)磁發(fā)電電機(jī)短路時(shí)時(shí)，勵(lì)磁回回路等效時(shí)時(shí)間常數(shù)。。d計(jì)算算短路臨界界切除時(shí)間間（Id衰衰減到10%Idk時(shí)）實(shí)際應(yīng)用證證明，按照照我公司對(duì)對(duì)勵(lì)磁變壓壓器選擇的的參數(shù)能滿滿足在主變變高壓側(cè)三三相短路時(shí)時(shí)0.15～0.5s速動(dòng)切切除短路點(diǎn)點(diǎn)和后備保保護(hù)3s內(nèi)內(nèi)動(dòng)作切除除短路點(diǎn)后后，發(fā)電機(jī)機(jī)能自動(dòng)建建壓恢復(fù)運(yùn)運(yùn)行。2.4自自并激勵(lì)勵(lì)磁發(fā)電機(jī)機(jī)對(duì)繼電保保護(hù)的影響響自并激勵(lì)磁磁發(fā)電機(jī)發(fā)發(fā)生近端短短路（特別別是三相對(duì)對(duì)稱短路））時(shí)，短路路電流迅速速衰減，這這對(duì)繼電保保護(hù)動(dòng)作來(lái)來(lái)說(shuō)，在強(qiáng)強(qiáng)勵(lì)能力不不足的情況況下會(huì)使其其后備保護(hù)護(hù)無(wú)法動(dòng)作作。因此對(duì)對(duì)自并激勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)必必須采取相相應(yīng)的措施施。目前在在大、中型型水、火電電機(jī)組上機(jī)機(jī)端到主變變壓器的引引線（包括括到勵(lì)磁變變壓器的高高壓側(cè)的引引線）均采采用封閉母母線，這就就使具有自自并激勵(lì)磁磁系統(tǒng)的發(fā)發(fā)電機(jī)發(fā)生生近端短路路（包括三三相短路））的概率達(dá)達(dá)到非常非非常小，幾幾乎為零。。如果短路路發(fā)生在主主變高壓側(cè)側(cè)（以三相相短路為例例）根據(jù)實(shí)實(shí)例計(jì)算能能保證繼電電保護(hù)在0.15～～0.5s速動(dòng)，后后備保護(hù)在在3s內(nèi)動(dòng)動(dòng)作時(shí)短路路電流衰減減在1.5～1.7倍以上。。另外也可可采用過(guò)電電流起動(dòng)““記憶”帶帶時(shí)延的低低電壓保護(hù)護(hù)。當(dāng)發(fā)生生短路時(shí)電電流突增，，電壓突降降，電流繼繼電器起動(dòng)動(dòng)后仍然保保持著它的的作用（記記憶），如如果在整定定的時(shí)間內(nèi)內(nèi)電壓還不不恢復(fù)，電電壓繼電器器一直在起起動(dòng)狀態(tài)，，則動(dòng)作于于跳閘。2.5自自并激勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)與與電力系統(tǒng)統(tǒng)穩(wěn)定先介紹電力力系統(tǒng)穩(wěn)定定的基本術(shù)術(shù)語(yǔ)：·靜態(tài)態(tài)穩(wěn)定：指指電力系統(tǒng)統(tǒng)的負(fù)載（（或電壓））受到微小小擾動(dòng)時(shí)，，系統(tǒng)本身身保持穩(wěn)定定傳輸?shù)哪苣芰?。這主主要涉及到到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子功角過(guò)過(guò)大而使發(fā)發(fā)電機(jī)同步步能力減少少的情況。?！?dòng)態(tài)態(tài)穩(wěn)定：主主要指系統(tǒng)統(tǒng)遭受大擾擾動(dòng)之后，，同步發(fā)電電機(jī)保持和和恢復(fù)到穩(wěn)穩(wěn)定運(yùn)行狀狀態(tài)的能力力。失去動(dòng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的的主要表現(xiàn)現(xiàn)形式為發(fā)發(fā)電機(jī)之間間的功角及及其它量產(chǎn)產(chǎn)生隨時(shí)間間而增長(zhǎng)的的振蕩，或或者由于系系統(tǒng)非線性性的影響而而保持等幅幅振蕩。這這一振蕩也也可能是自自發(fā)性的，，其過(guò)程較較長(zhǎng)。如果果在大擾動(dòng)動(dòng)事故后，，采用快速速和高增益益的勵(lì)磁調(diào)調(diào)節(jié)系統(tǒng)所所引起的振振蕩頻率在在0.2～～3Hz之之間的自發(fā)發(fā)振蕩，屬屬于動(dòng)態(tài)穩(wěn)穩(wěn)定范疇。。2.5.1自并并激勵(lì)磁系系統(tǒng)對(duì)靜態(tài)態(tài)穩(wěn)定的影影響由于自并激激勵(lì)磁系統(tǒng)統(tǒng)的反應(yīng)靈靈敏、調(diào)節(jié)節(jié)速度快，，對(duì)于同步步發(fā)電機(jī)遭遭受微小擾擾動(dòng)時(shí)，根根據(jù)理論分分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證明，自自并激勵(lì)磁磁系統(tǒng)的發(fā)發(fā)電機(jī)可穩(wěn)穩(wěn)定運(yùn)行在在極限功率率角δmax為110°～130°的的范圍內(nèi)（（常規(guī)勵(lì)磁磁系統(tǒng)極限限功率角δδmax為為90°））。2.5.2自并并激勵(lì)磁系系統(tǒng)對(duì)動(dòng)態(tài)態(tài)穩(wěn)定的影影響當(dāng)電力系統(tǒng)統(tǒng)遭受大擾擾動(dòng)（如突突然短路并并切除）之之后，機(jī)端端電壓下降降，勵(lì)磁系系統(tǒng)給出頂頂值電壓進(jìn)進(jìn)行強(qiáng)勵(lì)，，并平息振振蕩。過(guò)去去人們認(rèn)為為，自并激激勵(lì)磁系統(tǒng)統(tǒng)在短路時(shí)時(shí)強(qiáng)勵(lì)能力力不足，動(dòng)動(dòng)穩(wěn)定極限限低。但是是應(yīng)該從短短路地點(diǎn)、、短路種類類作具體分分析。對(duì)于于遠(yuǎn)方短路路，電壓下下降不多不不影響強(qiáng)勵(lì)勵(lì)倍數(shù)。對(duì)對(duì)于近端不不對(duì)稱短路路，特別是是單相短路路，也不影影響強(qiáng)勵(lì)倍倍數(shù)。對(duì)于于主變高壓壓側(cè)（目前前在大、中中型發(fā)電機(jī)機(jī)組的出口口端到主變變副邊都采采用封閉母母線，故而而近端不太太可能發(fā)生生三相短路路）三相短短路，由于于主變有一一個(gè)短路阻阻抗，因而而機(jī)端電壓壓不可能降降到零，故故而還有一一定的強(qiáng)勵(lì)勵(lì)作用，另另外在大、、中型發(fā)電電機(jī)組中，，本身有一一定的固有有強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)數(shù)，因而只只要在0.15～0.7s內(nèi)內(nèi)切除短路路點(diǎn)，自并并激勵(lì)磁系系統(tǒng)隨著電電壓的恢復(fù)復(fù)，強(qiáng)勵(lì)能能力也就恢恢復(fù)。第三章同步步發(fā)電機(jī)勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)主主回路的分分析同步發(fā)電機(jī)機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)統(tǒng)主回路包包括有：勵(lì)勵(lì)磁變壓器器、晶閘管管功率裝置置、滅磁裝裝置及過(guò)電電壓保護(hù)裝裝置（保護(hù)護(hù)裝置在第第四章單獨(dú)獨(dú)闡述）。。3.1勵(lì)勵(lì)磁變壓壓器的分析析在自并激勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)中中勵(lì)磁變壓壓器是一個(gè)個(gè)很重要的的設(shè)備，一一般采用干干式、環(huán)氧氧澆注型的的變壓器，，也有提出出采用紙絕絕緣，那末末它與環(huán)氧氧澆注型有有何不同，，下面作一一些簡(jiǎn)單的的介紹。變壓器分成成干式和油油浸式兩種種絕緣冷卻卻方式。而而干式變壓壓器又可分分為環(huán)氧澆澆注型（包包括帶填料料與不帶填填料的，注注型式與繞繞包式等）），其絕緣緣耐溫等級(jí)級(jí)為B、F、H級(jí)，，以F級(jí)應(yīng)應(yīng)用最多；；另一類型型則是浸漬漬式（包括括繞組絕緣緣材料用NOMEX紙的以及及不用NOMEX紙紙的等類型型），其絕絕緣耐溫等等級(jí)一般為為H級(jí)。3.1.1兩大大類型干式式變壓器的的比較a機(jī)械械強(qiáng)度和耐耐受短路的的能力：環(huán)氧澆注式式線圈的整整體機(jī)械強(qiáng)強(qiáng)度好，耐耐受短路的的能力最強(qiáng)強(qiáng)，因?yàn)槠淦涓摺⒌蛪簤豪@組是在在模具內(nèi)進(jìn)進(jìn)行整體澆澆注，經(jīng)加加熱固化成成型，從而而形成一個(gè)個(gè)機(jī)械強(qiáng)度度很高的圓圓柱體，由由于沒(méi)有墊墊塊這類支支撐點(diǎn)，所所以導(dǎo)線不不會(huì)承受彎彎曲應(yīng)力。。無(wú)論對(duì)突突發(fā)短路時(shí)時(shí)的軸向電電動(dòng)力或幅幅向電動(dòng)力力均有很強(qiáng)強(qiáng)的耐受能能力，因而而機(jī)械強(qiáng)度度高可以認(rèn)認(rèn)為是環(huán)氧氧澆注干變變的最大優(yōu)優(yōu)點(diǎn)。無(wú)論論從運(yùn)行實(shí)實(shí)踐或突發(fā)發(fā)短路試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果都證證實(shí)了這點(diǎn)點(diǎn)。浸漬式干變變主要采用用餅式線圈圈，低壓導(dǎo)導(dǎo)線與鐵心心之間靠撐撐條支撐。。而作為餅餅間絕緣介介質(zhì)的空氣氣其絕緣強(qiáng)強(qiáng)度又大大大低于環(huán)氧氧樹(shù)脂，所所以軸向絕絕緣尺寸較較大，相應(yīng)應(yīng)餅間電容容較小，因因而在沖擊擊過(guò)電壓作作用下的過(guò)過(guò)電壓分布布特性較差差，其機(jī)械械強(qiáng)度與耐耐受短路電電動(dòng)力的能能力就大大大不如環(huán)氧氧澆注式干干變。根據(jù)據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家家的經(jīng)驗(yàn)，，采用NOMEX紙紙、VPI（真空壓壓力浸漬））工藝的開(kāi)開(kāi)敞通風(fēng)式式H級(jí)干變變，其BIL（基準(zhǔn)準(zhǔn)沖擊水平平）值最高高僅能達(dá)150千伏伏，相應(yīng)只只能制造33千伏級(jí)級(jí)的干變。。相反，國(guó)國(guó)際公認(rèn)的的環(huán)氧澆注注干變的BIL值可可達(dá)250千伏，即即可以制造造到66千千伏級(jí)的干干變。由于環(huán)氧澆澆注式干變變采用層式式線圈，沿沿其軸向可可設(shè)置多個(gè)個(gè)散熱風(fēng)道道，故可以以制造大容容量的干變變。目前國(guó)國(guó)際公認(rèn)：：環(huán)氧澆注注式干變的的最大容量量可達(dá)2萬(wàn)萬(wàn)千伏安，，而浸漬式干變僅僅能達(dá)到0.8-1萬(wàn)千伏安安。因此，，要生產(chǎn)高高電壓、大大容量的干干變，非環(huán)環(huán)氧澆注式式莫屬。b損耗耗及過(guò)載能能力：從理論上來(lái)來(lái)說(shuō)，干變變的過(guò)載能能力是與其其熱容量成成正比，而而與其負(fù)載載損耗成反反比的，采采用餅式線線圈的浸漬漬式，其自自身的散熱熱性能并不不優(yōu)于環(huán)氧氧澆注式，，所以，絕絕不能簡(jiǎn)單單地說(shuō)浸漬漬式干變的的過(guò)載能力力就一定優(yōu)優(yōu)于環(huán)氧澆澆注式。環(huán)氧澆注式式干變的環(huán)環(huán)氧樹(shù)脂耐耐電壓強(qiáng)度度較之空氣氣要高出許許多（約3.5～4倍），其其線圈包封封為2mm樹(shù)脂層，，在同等絕絕緣水平條條件下，浸浸漬式干變變線圈的段段絕緣距離離、主風(fēng)道道距離和餅餅間絕緣距距離較環(huán)氧氧澆注式干干變大15％。因而而在同等耐耐電壓絕緣緣水平和尺尺寸條件下下，根據(jù)對(duì)對(duì)比計(jì)算分分析和制造造試驗(yàn)驗(yàn)證證，浸漬式式干變的損損耗較環(huán)氧氧澆注式干干變大15～20％％。另一方方面，在同同等絕緣水水平和尺寸寸條件下，，相同的絕絕緣等級(jí)(H級(jí))，，由于環(huán)氧氧澆注干變變的額定損損耗和額定定溫升低，，具有節(jié)約約能源環(huán)保保的優(yōu)點(diǎn)，，同時(shí)由于于額定溫升升低，其過(guò)過(guò)載能力強(qiáng)強(qiáng)。只有當(dāng)不僅僅線匝的絕絕緣采用NOMEX紙，而且且所有繞組組的絕緣件件（如撐條條，墊塊等等）也都采采用NOMEX紙件件來(lái)制造時(shí)時(shí)，這樣的的浸漬式干干變才具有有較強(qiáng)的過(guò)過(guò)載能力。。這是由于于NOMEX紙是C級(jí)絕緣材材料，其耐耐熱溫度可可達(dá)220℃，故用用它來(lái)制造造H級(jí)（耐耐熱溫度為為180℃℃）的干變變，一開(kāi)始始就存在有有20%左左右的過(guò)載載熱裕度之之故。但是是NOMEX紙的價(jià)價(jià)格昂貴，，我國(guó)目前前生產(chǎn)H級(jí)級(jí)浸漬式干干變的廠家家，往往只只是在匝絕絕緣中使用用它，而繞繞組的其他他絕緣件都都采用一般般的H級(jí)材材料。因而而對(duì)這樣的的H級(jí)干變變，就不能能一概認(rèn)為為它具有較較強(qiáng)的過(guò)載載能力。目前國(guó)產(chǎn)的的浸漬類干干變都是H級(jí)的，由由于其損耗耗標(biāo)準(zhǔn)較高高，這對(duì)節(jié)節(jié)能降耗不不利。從理理論上來(lái)說(shuō)說(shuō)，H級(jí)產(chǎn)產(chǎn)品較之F級(jí)可以尺尺寸更小，，重量更輕輕，但實(shí)際際上從各廠廠的產(chǎn)品樣樣本看，這這兩種類型型產(chǎn)品并無(wú)無(wú)多大差異異。c防潮潮及耐腐蝕蝕性能：環(huán)氧澆注式式干變的防防潮及耐腐腐蝕性能比比較好，尤尤其適用于于在極端惡惡劣的環(huán)境境下工作；；相反，傳傳統(tǒng)浸漬式式干變的主主要缺點(diǎn)就就是防潮性性能差，且且容易吸塵塵，在投入入運(yùn)行前需需要預(yù)熱等等。即使在在采用NOMEX紙紙以及真空空壓力浸漆漆等新工藝藝后，雖然然這些缺點(diǎn)點(diǎn)可以一定定程度得到到克服，但但一些本質(zhì)質(zhì)上的問(wèn)題題卻依然存存在。d局部部放電與運(yùn)運(yùn)行壽命：：由于環(huán)氧澆澆注式的線線圈經(jīng)過(guò)真真空處理和和澆注成型型，匝間和和層間無(wú)氣氣泡，在同同類產(chǎn)品中中，其局部部放電最低低；此外環(huán)環(huán)氧澆注式式干變的機(jī)機(jī)械強(qiáng)度高高，在短路路電動(dòng)力的的作用下不不會(huì)變形，且防塵、防防污性能好好。故運(yùn)行行壽命長(zhǎng)。。根據(jù)國(guó)外外的報(bào)導(dǎo)，，其運(yùn)行壽壽命較之OVDT類類干變要長(zhǎng)長(zhǎng)。以往影響環(huán)環(huán)氧澆注變變壓器運(yùn)行行可靠性與與壽命的主主要問(wèn)題是是澆注線圈圈的開(kāi)裂。。但是隨著著薄絕緣玻玻璃纖維增增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的的采用以及及原材料的的進(jìn)步和澆澆注工藝的的改進(jìn)，目目前這一問(wèn)問(wèn)題已很好好解決。當(dāng)當(dāng)然一旦樹(shù)樹(shù)脂混料不不均勻或澆澆注工藝有有缺陷時(shí)，，仍有開(kāi)裂裂或內(nèi)部出出現(xiàn)氣泡而而使局部放放電增大等等事故產(chǎn)生生。相反，，浸漬式干干變卻無(wú)需需擔(dān)心開(kāi)裂裂，在采用用NOMEX紙后，，由于匝絕絕緣較薄，，繞組內(nèi)部部的溫度分分布也比較較均勻。浸漬式干變變的最大優(yōu)優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需需澆注設(shè)備備與模具，，初期投資資可大大節(jié)節(jié)省，另外外，產(chǎn)品設(shè)設(shè)計(jì)的靈活活性也較大大，特別是是生產(chǎn)油浸浸式變壓器器廠轉(zhuǎn)產(chǎn)這這類產(chǎn)品較較容易。e運(yùn)行行維護(hù)：環(huán)氧澆注式式的運(yùn)行維維護(hù)工作量量可認(rèn)為是是很小的，，特別是可可以立即從從備用狀態(tài)態(tài)下投入運(yùn)運(yùn)行而無(wú)需需預(yù)熱去潮潮。這是因因?yàn)樗姆婪莱薄⒎缐m塵性能好，，無(wú)需預(yù)熱熱。因而可可立即投運(yùn)運(yùn)并帶負(fù)荷荷運(yùn)行。浸浸漬式線圈圈的表面是是靠真空壓壓力浸漆（（VPI））后的薄的的復(fù)蓋絕緣緣層來(lái)絕緣緣的，所以以這種變壓壓器在停運(yùn)運(yùn)狀態(tài)下，，就容易因因吸潮而降降低其絕緣緣水平，在在投運(yùn)后可可能引起局局部放電增增大，甚至至發(fā)生絕緣緣擊穿等嚴(yán)嚴(yán)重事故。。因此，為為可靠起見(jiàn)見(jiàn)，當(dāng)停運(yùn)運(yùn)一段時(shí)間間后再重新新投運(yùn)時(shí)必必須先行預(yù)預(yù)熱去潮后后，才能投投運(yùn)帶負(fù)荷荷，這樣勢(shì)勢(shì)必造成停停電后投運(yùn)運(yùn)時(shí)間的延延長(zhǎng)，對(duì)可可靠性造成成一定影響響，且維護(hù)護(hù)工作量也也較大。3.1.2關(guān)于于“環(huán)保特特性”a從材材料的環(huán)保保特性到產(chǎn)產(chǎn)品制造與與運(yùn)行的環(huán)環(huán)保特性NOMEX紙作為已已有多年使使用業(yè)績(jī)并并經(jīng)認(rèn)證的的一種材料料，其環(huán)保保特性是獲獲得認(rèn)可的的。至于其其他一些H級(jí)材料及及浸漆生產(chǎn)產(chǎn)過(guò)程，在在環(huán)保特性性方面的優(yōu)優(yōu)越性如何何，現(xiàn)仍缺缺乏足夠的的依據(jù)。對(duì)環(huán)氧樹(shù)樹(shù)脂材料料而言，，本身既既是無(wú)毒毒的且在在制造過(guò)過(guò)程中也也不污染染環(huán)境，，在環(huán)氧氧樹(shù)脂澆澆注干變變制造中中，環(huán)氧氧樹(shù)脂復(fù)復(fù)合材料料主要應(yīng)應(yīng)用在線線圈澆注注絕緣、、鐵心綁綁扎涂覆覆、以及及各種絕絕緣成型型件。環(huán)環(huán)氧樹(shù)脂脂澆注干干變結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)，選用用環(huán)氧樹(shù)樹(shù)脂作為為固體絕絕緣，這這種絕緣緣技術(shù)本本身賦予予了變壓壓器運(yùn)行行時(shí)無(wú)油油化、難難燃防火火的環(huán)保保特性；；環(huán)氧樹(shù)樹(shù)脂固體體絕緣干干式變壓壓器，在在運(yùn)行中中沒(méi)有溫溫室氣體體泄漏，，無(wú)油污污，難燃燃防火，，環(huán)氧樹(shù)樹(shù)脂配方方中沒(méi)有有鹵素和和硫元素素，即使使著火燃燃燒也不不會(huì)有鹵鹵素化合合物以及及硫化物物的產(chǎn)生生，燃燒燒時(shí)主要要分解產(chǎn)物為H2O、、CO2等，沒(méi)沒(méi)有毒害害氣體產(chǎn)產(chǎn)生，故故不會(huì)對(duì)對(duì)人員和和環(huán)境有有任何危危害，即即使燃燒燒也不會(huì)會(huì)放出有有害氣體體。應(yīng)當(dāng)指出出的是，，薄絕緣緣環(huán)氧樹(shù)樹(shù)脂澆注注式干變變，在燃燃燒時(shí)所所釋放的的能量與與NOMEX紙紙及用其其它H級(jí)級(jí)絕緣材材料制造造的浸漬漬類干變變相比，，也是較較小的。。2000年曾曾將一臺(tái)臺(tái)薄絕緣緣環(huán)氧樹(shù)樹(shù)脂澆注注式630kVA的干干變?cè)诜ǚ▏?guó)順利利通過(guò)F1級(jí)的的燃燒試試驗(yàn)，這這證明它它滿足最最新國(guó)際際標(biāo)準(zhǔn)中中對(duì)干變變?nèi)紵靥匦缘囊蟮摹?。另外，，我?guó)的的一些大大型工程程中還直直接從歐歐洲一些些著名廠廠家進(jìn)口口了一批批大容量量環(huán)氧澆澆注式干干變，而而這些干干變都是是通過(guò)了了燃燒特特性、環(huán)環(huán)境特性性以及氣氣候試驗(yàn)驗(yàn)這三項(xiàng)項(xiàng)特殊試試驗(yàn)的。。這說(shuō)明明環(huán)氧樹(shù)樹(shù)脂干變變的使用用是符合合環(huán)保要要求的。。b產(chǎn)產(chǎn)品壽命命終結(jié)后后回收降降解處理理的環(huán)保保問(wèn)題根據(jù)近年年來(lái)對(duì)歐歐洲和美美國(guó)所做做的調(diào)查查，國(guó)外外廠家都都明確表表示：兩兩種產(chǎn)品品的回收收處理是是相似的的。產(chǎn)品壽命命終結(jié)后后的最終終處置原原則是回回收利用用可再生生資源，，環(huán)保處處理廢棄棄物料。。對(duì)環(huán)氧氧樹(shù)脂澆澆注干式式變壓器器而言，，就是拆拆解變壓壓器，回回收鋼結(jié)結(jié)構(gòu)件及及硅鋼片片；分解解線圈，，回收銅銅(鋁)導(dǎo)體；；剩余的的少量環(huán)環(huán)氧樹(shù)脂脂絕緣材材料進(jìn)行行環(huán)保處處理，這這包括有有三種途途徑：焚焚燒（發(fā)發(fā)電）、、地下填填埋、粉粉碎后用用作建筑筑材料。。它的廢廢棄物處處理不會(huì)會(huì)造成對(duì)對(duì)環(huán)境的的污染，，已用于于道路填填埋、公公路建造造中。3.1.3市市場(chǎng)前前景展望望目前就世世界范圍圍來(lái)看，，環(huán)氧澆澆注干變變主要應(yīng)應(yīng)用于歐歐洲以及及亞州的的中國(guó)、、日本、、韓國(guó)以以及東南南亞等廣廣大地區(qū)區(qū)，而浸浸漬式干干變則主主要是美美國(guó)應(yīng)用用較多，，這與NOMEX紙的的產(chǎn)地是是美國(guó)等等特殊國(guó)國(guó)情有關(guān)關(guān)?？偟牡膩?lái)說(shuō)，，就全世世界而言言，環(huán)氧氧樹(shù)脂式式的市場(chǎng)場(chǎng)占有率率要顯著著高于浸浸漬式干干變。迄迄今，我我國(guó)的環(huán)環(huán)氧澆注注式干變變無(wú)論是是工廠規(guī)規(guī)模、產(chǎn)產(chǎn)量或是是技術(shù)水水平都已已達(dá)到世世界先進(jìn)進(jìn)水平，，2002年其其總產(chǎn)量量約為20000MVA，約約占我國(guó)國(guó)干變市市場(chǎng)份額額的95%。從從全世界界來(lái)看，，預(yù)期今今后在相相當(dāng)一段段時(shí)間內(nèi)內(nèi)，這兩兩大類型型的干變變都將共共存，也也正如前前所述，，它們也也各有其其優(yōu)缺點(diǎn)點(diǎn)。但由由于我國(guó)國(guó)這10多年來(lái)來(lái)在環(huán)氧氧樹(shù)脂干干變制造造技術(shù)上上所取得得的成就就，以及及它本身身所固有有的許多多優(yōu)點(diǎn)，，并考慮慮到使用用部門(mén)早早已熟習(xí)習(xí)了這類類干變的的運(yùn)行維維護(hù)，因因而，從從保證運(yùn)運(yùn)行可靠靠性，減減少備品品、備件件的品種種以及提提高運(yùn)行行、檢修修效率等等方面來(lái)來(lái)看，今今后還是是會(huì)大量量使用環(huán)環(huán)氧澆注注式干變變，這也也與歐洲洲等發(fā)達(dá)達(dá)國(guó)家的的先例是是完全一一致的。。3.2三三相相晶晶閘閘管管整整流流柜柜3.2.1晶晶閘閘管管的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)形形式式在晶晶閘閘管管的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)選選擇擇上上，，目目前前國(guó)國(guó)際際上上主主要要有有兩兩種種結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，SIEMENS、、英英國(guó)國(guó)R-R、、和和GE均均為為抽抽屜屜式式結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，即即每每個(gè)個(gè)晶晶閘閘管管、、脈脈沖沖放放大大、、檢檢測(cè)測(cè)、、阻阻容容保保護(hù)護(hù)等等元元件件均均通通過(guò)過(guò)獨(dú)獨(dú)立立框框架架組組合合成成一一個(gè)個(gè)獨(dú)獨(dú)立立的的晶晶閘閘管管模模塊塊組組件件，，選選取取六六只只模模塊塊組組件件可可以以組組成成一一個(gè)個(gè)全全控控整整流流橋橋，，冷冷卻卻風(fēng)風(fēng)道道由由然然結(jié)結(jié)合合而而成成，，這這種種方方式式造造成成了了各各廠廠家家的的晶晶閘閘管管模模塊塊組組件件內(nèi)內(nèi)部部結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)完完全全不不同同，，不不具具有有互互換換性性。。我我公公司司采采用用的的是是平平板板式式結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)晶晶閘閘管管，，晶晶閘閘管管橋橋安安裝裝在在一一塊塊整整體體絕絕緣緣板板上上，，分分為為上上、、下下兩兩層層布布置置，，+U、、+V、、+W相相晶晶閘閘管管在在上上部部，，-U、、-V、、-W相相晶晶閘閘管管在在下下部部，，在在晶晶閘閘管管U、、V、、W相相元元件件間間安安裝裝耐耐高高壓壓絕絕緣緣隔隔板板（（有有些些小小型型的的機(jī)機(jī)組組或或陽(yáng)陽(yáng)極極電電壓壓不不太太高高的的可可不不安安裝裝）），，用用以以防防止止晶晶閘閘管管相相間間短短路路，，冷冷卻卻風(fēng)風(fēng)道道采采用用高高絕絕緣緣的的阻阻燃燃透透明明PC板板經(jīng)經(jīng)熱熱壓壓后后成成形形，，由由面面板板和和側(cè)側(cè)板板緊緊貼貼晶晶閘閘管管拼拼裝裝組組成成，，外外觀觀質(zhì)質(zhì)量量好好，，加加工工方方便便，，結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)簡(jiǎn)簡(jiǎn)捷捷，，該該結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的風(fēng)風(fēng)道道由由于于較較好好的的密密閉閉，，不不存存在在漏漏風(fēng)風(fēng)，，最最有有效效地地達(dá)達(dá)到到散散熱熱效效果果，，對(duì)對(duì)發(fā)發(fā)熱熱元元件件如如熔熔斷斷器器，，風(fēng)風(fēng)道道開(kāi)開(kāi)有有導(dǎo)導(dǎo)風(fēng)風(fēng)泄泄漏漏孔孔，，以以便便冷冷卻卻熔熔斷斷器器。。風(fēng)風(fēng)道道中中除除去去晶晶閘閘管管散散熱熱器器及及管管芯芯占占據(jù)據(jù)的的位位置置后后，，有有效效的的風(fēng)風(fēng)道道通通風(fēng)風(fēng)面面積積為為0.2m2，，風(fēng)風(fēng)阻阻限限制制在在一一定定范范圍圍內(nèi)內(nèi)，，確確保保上上、、下下兩兩層層晶晶閘閘管管的的可可靠靠散散熱熱。。風(fēng)風(fēng)道道設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)時(shí)，，考考慮慮了了進(jìn)進(jìn)風(fēng)風(fēng)口口和和出出風(fēng)風(fēng)口口溫溫差差小小于于10K，，因因此此雖雖然然串串聯(lián)聯(lián)風(fēng)風(fēng)道道中中各各層層之之間間的的進(jìn)進(jìn)風(fēng)風(fēng)溫溫度度有有差差別別，，但但在在允允許許誤誤差差內(nèi)內(nèi)。。平平板板式式結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)晶晶閘閘管管是是標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的晶晶閘閘管管，，通通用用性性、、互互換換性性很很強(qiáng)強(qiáng)。。為了了保保證證勵(lì)勵(lì)磁磁系系統(tǒng)統(tǒng)安安全全可可靠靠地地運(yùn)運(yùn)行行，，在在晶晶閘閘管管整整流流橋橋交交流流