發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)詳解

發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)詳解勵(lì)磁系統(tǒng)介紹勵(lì)磁系統(tǒng)(ExcitationSystem)作用是控制發(fā)電機(jī)的電壓和無(wú)功功率。無(wú)功功率ReactivePower(VAR)定義：許多用電設(shè)備都是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，比如變壓器，電機(jī)等，它們都是依靠建立交變磁場(chǎng)才能進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換和傳遞，為建立交變磁場(chǎng)和感應(yīng)磁通而需要的電功率稱為無(wú)功功率。凡是有電磁線圈的電氣設(shè)備，要建立磁場(chǎng)，就要消耗無(wú)功功率。沒(méi)有無(wú)功功率，電機(jī)就不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，變壓器也不能變壓。所以無(wú)功功率決不是無(wú)用功率。作用：在正常情況下，用電設(shè)備不但從發(fā)電機(jī)取得有功功率，同時(shí)還需要從發(fā)電機(jī)取得無(wú)功功率。如果電網(wǎng)中的無(wú)功功率供不應(yīng)求，用電設(shè)備就沒(méi)有足夠的無(wú)功功率來(lái)建立正常的電磁場(chǎng)，那么這些用電設(shè)備就不能維持在額定情況下工作，用電設(shè)備的端電壓就要下降，從而影響用電設(shè)備的正常運(yùn)行。發(fā)電機(jī)輸出的無(wú)功與勵(lì)磁電流大小有關(guān)。什么是勵(lì)磁？發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)需要有一個(gè)直流磁場(chǎng)，產(chǎn)生這個(gè)磁場(chǎng)的直流電流，稱為勵(lì)磁電流，向同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組提供。什么是勵(lì)磁系統(tǒng)？把整個(gè)供給勵(lì)磁電流的線路和設(shè)備裝置稱為勵(lì)磁系統(tǒng)?！鰟?lì)磁系統(tǒng)的組成主要包含■

勵(lì)磁控制單元■

勵(lì)磁功率單元■

電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS■

限制和保護(hù)電路■

電力變送器和負(fù)載補(bǔ)償勵(lì)磁控制單元包括勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，強(qiáng)行勵(lì)磁，強(qiáng)行減磁和滅磁等，它會(huì)根據(jù)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，自動(dòng)調(diào)節(jié)功率單元輸出的勵(lì)磁電流，滿足發(fā)電機(jī)運(yùn)行的需要?！鰟?lì)磁調(diào)節(jié)器：由它感受發(fā)電機(jī)的電壓，電流或其他參數(shù)的變化，然后對(duì)勵(lì)磁功率單元施加控制作用，進(jìn)行勵(lì)磁調(diào)節(jié)，維持發(fā)電機(jī)端電壓在給定范圍內(nèi)?！套詣?dòng)方式：比較發(fā)電機(jī)實(shí)際端電壓與自動(dòng)給定值，用以控制端電壓?！?/p>

手動(dòng)方式：比較發(fā)電機(jī)實(shí)際勵(lì)磁電流與手動(dòng)給定值，用以控制勵(lì)磁電流（當(dāng)PT故障時(shí)）。勵(lì)磁功率單元它向同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組提供直流勵(lì)磁電流，建立直流磁場(chǎng)?！霭凑談?lì)磁電源的供給方式，勵(lì)磁方式有以下幾種●直流勵(lì)磁系統(tǒng)●

交流勵(lì)磁系統(tǒng)●

靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)■

按照勵(lì)磁電流的供給方式，分為●

他勵(lì)發(fā)電機(jī)，從其他電源獲得勵(lì)磁電流的發(fā)電機(jī)●

自勵(lì)發(fā)電機(jī)，從發(fā)電機(jī)本身獲得勵(lì)磁電流的發(fā)電機(jī)

直流勵(lì)磁系統(tǒng)DCexcitation

通常有兩個(gè)勵(lì)磁器-主勵(lì)磁機(jī)和副勵(lì)磁機(jī)。采用他勵(lì)式直流勵(lì)磁機(jī)，副勵(lì)磁機(jī)供給直流勵(lì)磁機(jī)本身的勵(lì)磁電流。歷史最悠久的一種勵(lì)磁系統(tǒng)，但受制于裝機(jī)容量偏小，應(yīng)用范圍逐漸縮小。交流勵(lì)磁系統(tǒng)ACexcitation

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)裝在發(fā)電機(jī)大軸上，輸出的交流電流經(jīng)整流裝置整流后變成直流供給轉(zhuǎn)子勵(lì)磁。系統(tǒng)可分為兩種主要的方式

●他勵(lì)整流器勵(lì)磁系統(tǒng)

●無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)

■他勵(lì)整流器勵(lì)磁系統(tǒng)

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不可控整流器勵(lì)磁系統(tǒng)一般由交流勵(lì)磁機(jī)，不可控整流裝置，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器和交流副勵(lì)磁機(jī)等組成。

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可控整流器勵(lì)磁系統(tǒng)一般由三相可控整流橋（晶閘管），勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，交流勵(lì)磁機(jī)及其自勵(lì)恒壓裝置組成。勵(lì)磁調(diào)節(jié)器可調(diào)節(jié)可控整流器的導(dǎo)通角，調(diào)節(jié)可控整流器的輸出電壓，從而調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁。

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無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)Brushless

（無(wú)刷是指沒(méi)有了碳刷，滑環(huán)等轉(zhuǎn)動(dòng)接觸部件）

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二極管(diode)無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)整流器是二極管

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晶閘管(Thyristor)無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)可控，旋轉(zhuǎn)整流器是晶閘管一般由交流勵(lì)磁機(jī)，永磁副勵(lì)磁機(jī)，旋轉(zhuǎn)整流器，晶閘管整流器等組成。如下圖組成:1,2-電壓/電流互感器3-分流器（勵(lì)磁電流檢測(cè)）4-勵(lì)磁控制單元5-永磁型副勵(lì)磁機(jī)（晶閘管整流器和控制裝置的交流電源）6-晶閘管整流器7-磁場(chǎng)開(kāi)關(guān)8-滅磁電阻9-交流勵(lì)磁機(jī)10-旋轉(zhuǎn)整流器（二極管或晶閘管，置于發(fā)電機(jī)大軸上，將9的交流輸出整流為直流）它具有三相永磁副勵(lì)磁機(jī)，其輸出電壓由晶閘管整流器整流和控制，為主交流勵(lì)磁機(jī)提供直流電流，旋轉(zhuǎn)整流器安裝在同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上，不需要滑環(huán)和碳刷，整流器的輸出直接連接到勵(lì)磁繞組。

靜態(tài)自勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)Staticexcitation此系統(tǒng)取消了勵(lì)磁機(jī)，采用變壓器作為交流勵(lì)磁電源，勵(lì)磁變壓器接在發(fā)電機(jī)出口或廠用母線上。一般由勵(lì)磁變壓器，勵(lì)磁控制單元，晶閘管橋式整流裝置，磁場(chǎng)開(kāi)關(guān)，起勵(lì)裝置等組成。此系統(tǒng)具有快速響應(yīng)時(shí)間，它的電源從發(fā)電機(jī)端接入，電刷用于提供勵(lì)磁電流。直流電壓通過(guò)晶閘管橋式電路整流獲得。在啟動(dòng)過(guò)程中，起勵(lì)磁場(chǎng)由外部電源提供?，F(xiàn)階段大容量發(fā)電機(jī)組，一般都采用此類(lèi)型勵(lì)磁系統(tǒng)，水電系統(tǒng)居多。CAMILLEBAUER能夠提供的產(chǎn)品和應(yīng)用為了實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁的調(diào)節(jié)，控制和保護(hù)限制功能，在勵(lì)磁調(diào)節(jié)器中需要取得與發(fā)電機(jī)組狀態(tài)變量有關(guān)的運(yùn)行參數(shù)作為反饋量，并依次進(jìn)行運(yùn)算。對(duì)這些反饋量的處理有兩種方式，即模擬量采樣和交流采樣。●發(fā)電機(jī)端電壓，電流