小型水電站勵(lì)磁設(shè)備

小型水電站勵(lì)磁設(shè)備第1頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一.農(nóng)村水電的概念㈠國(guó)內(nèi)小水電裝機(jī)及機(jī)組容量的發(fā)展小水電系指裝機(jī)容量25MW及一下的水力發(fā)電站和以小水電為主的地方小電網(wǎng)。五十年代，一般稱500kW一下的水電站為農(nóng)村小水電站；到六十年代，小水電的容量界限到3MW;六十年代末期小水電站的容量界限上升到12MW;八十年代以后小水電站的定義也擴(kuò)大到25MW;九十年代后，國(guó)家計(jì)委、水利部進(jìn)一步明確裝機(jī)容量50MW以下的水電站均可享受小水電的優(yōu)惠政策，并出現(xiàn)了一些容量為幾萬(wàn)至二十幾萬(wàn)KVA的地方電網(wǎng)。第2頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一.農(nóng)村水電的概念㈡各國(guó)小水電的容量定義(kW)國(guó)家或國(guó)際組織微型(Micro)小小型(Mini)小型(Small)國(guó)際小水電<100101-500501-10000拉美能源組織<5051-500501-5000中國(guó)<100101-500500-25000水力發(fā)電與筑壩雜志50-100300-500010000-50000秘魯5-5051-500菲律賓<15000美國(guó)<500501-2000<15000越南<5051-500501-5000第3頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一.農(nóng)村水電的概念㈢相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)界定（含同步電機(jī)和水輪發(fā)電機(jī)）GB10585-89，GB/T7409-1997，SD299-88，DL/T583-2005。中小型：10WM以下機(jī)組大中型：10WM以上機(jī)組第4頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二.勵(lì)磁的形式㈠旋轉(zhuǎn)勵(lì)磁機(jī)rotatingexciter

勵(lì)磁機(jī)（設(shè)備）與發(fā)電機(jī)同軸旋轉(zhuǎn)的整流方式㈡靜止式勵(lì)磁staticexciter

從一個(gè)或多個(gè)靜止電源取得功率，使用靜止整流器提供直流電流的勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁機(jī)（設(shè)備）是靜止的整流方式第5頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月㈠旋轉(zhuǎn)式⒈直流勵(lì)磁機(jī)方式D.C.exciter

一臺(tái)使用換向器與電刷提供直流電流的旋轉(zhuǎn)勵(lì)磁機(jī)，通過(guò)與發(fā)電機(jī)同軸的直流勵(lì)磁機(jī)所發(fā)出的直流電給主發(fā)電機(jī)勵(lì)磁的方式，見(jiàn)圖2.1.1—1。第6頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月圖2.1.1—1直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁采用一個(gè)它勵(lì)繞組的直流勵(lì)磁機(jī)采用一個(gè)它勵(lì)繞組的直流勵(lì)磁機(jī)用于穩(wěn)定控制的反饋（要用時(shí)）直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組勵(lì)磁控制輸入同步電機(jī)第7頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月㈠旋轉(zhuǎn)式⒉交流勵(lì)磁機(jī)A.C.exciter

使用整流器流器提供直流電流的旋轉(zhuǎn)勵(lì)磁機(jī)⑴帶有靜止整流器的交流勵(lì)磁機(jī)A.C.exciterwithstationaryrectifiers

帶有整流器的交流勵(lì)磁機(jī)，其輸出與同步電機(jī)勵(lì)磁繞組滑環(huán)上的電刷相聯(lián)結(jié)。見(jiàn)圖2.1.1—2⑵帶有旋轉(zhuǎn)整流器的交流勵(lì)磁機(jī)（無(wú)刷勵(lì)磁機(jī)）A.C.exciterwithrotatingrectifiers(brushlessexciter)

帶有勵(lì)磁機(jī)及與同步電機(jī)同軸的旋轉(zhuǎn)整流器的交流勵(lì)磁機(jī)，其輸出不經(jīng)過(guò)滑環(huán)或電刷，而直接與同步電機(jī)的勵(lì)磁繞組相聯(lián)結(jié)。見(jiàn)圖2.1.1—3第8頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月圖2.1.1—2帶不可控靜止整流器的交流勵(lì)磁機(jī)帶不可控靜止整流器的交流勵(lì)磁機(jī)用于穩(wěn)定控制的反饋交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁控制輸入同步電機(jī)第9頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月圖2.1.1—3帶有旋轉(zhuǎn)整流器的交流勵(lì)磁機(jī)第10頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月㈡靜止式勵(lì)磁staticexciter從一個(gè)或多個(gè)靜止電源取得功率，使用靜止整流器提供直流電流的勵(lì)磁機(jī)。⒈電勢(shì)源靜止勵(lì)磁機(jī)potentialsourcestaticexciter

僅從電勢(shì)源（可以從同步電機(jī)出線端）取得功率并使用可控硅整流器的靜止勵(lì)磁機(jī)。見(jiàn)圖2.2.1—1。⒉從復(fù)合電源靜止勵(lì)磁機(jī)compoundsource-staticexciter

從電流與電壓兩個(gè)電源（獨(dú)立取自同步電機(jī)機(jī)端）取得功率的靜止勵(lì)磁機(jī)。從兩個(gè)電源來(lái)的輸入可以在整流器的交流側(cè)或直流側(cè)取得，并且可以并聯(lián)或串聯(lián)，整流器可以設(shè)計(jì)可控的或不可控的。圖2.2.2—1、圖2.2.2—2、和圖2.2.2—3。第11頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月圖2.2.1—1電勢(shì)源靜止圖2.2.1-1電勢(shì)源靜止勵(lì)磁系統(tǒng)整流變壓器同步電機(jī)可替換第12頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月圖2.2.2—1直流側(cè)串聯(lián)圖2.2.2-1直流側(cè)串聯(lián)、電壓相加的復(fù)合源靜止勵(lì)磁機(jī)電勢(shì)源變壓器同步電機(jī)電流源變壓器電抗器整流器及可控硅整流器第13頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月圖2.2.2—2交流側(cè)并聯(lián)交流側(cè)電源并聯(lián)電流相加的復(fù)合源靜止勵(lì)磁機(jī)電勢(shì)源變壓器同步電機(jī)電流源變壓器整流器及可控硅整流器電抗器第14頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月圖2.2.2—3交流側(cè)相加交流側(cè)兩個(gè)電源電流相加的復(fù)合源靜止勵(lì)磁機(jī)電勢(shì)源變壓器同步電機(jī)飽和繞組控制輸入整流器電抗器電流源變壓器第15頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三.勵(lì)磁設(shè)備的技術(shù)要求（條件）GB/T10585-89中小型同步電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)基本技術(shù)要求GB/T7409.3-1997同步電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)大、中型同步電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)技術(shù)要求DL/T583-2005大中型水輪發(fā)電機(jī)靜止整流勵(lì)磁系統(tǒng)及裝置技術(shù)條件DL/T489-92大中型水輪發(fā)電機(jī)靜止整流勵(lì)磁系統(tǒng)及裝置試驗(yàn)規(guī)程第16頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月㈠使用條件⒈環(huán)境要求

(1)使用地點(diǎn)的海拔高度不大于3000m;(2)環(huán)境最高溫度+40℃;(3)環(huán)境最低溫度:采用水冷者為+5℃,采用其它冷卻方式者為-10℃;(4)最濕月的平均最大相對(duì)濕度為90%,同時(shí)該月的月平均最低溫度為+25℃;(5)應(yīng)能適應(yīng)無(wú)爆炸危險(xiǎn)的介質(zhì),無(wú)足以腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體,以及周圍較清潔和無(wú)劇烈振動(dòng)的環(huán)境條件。第17頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月㈠使用條件⒉供電電源要求

(1)交流380/220V系統(tǒng),電壓偏差范圍為額定值的±15%,頻率偏差范圍為-3～+2HZ；

(2)直流系統(tǒng)220/110V系統(tǒng)，電壓偏差范圍為額定值的-20%～+10%。第18頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月㈡系統(tǒng)性能要求1.勵(lì)磁系統(tǒng)應(yīng)保證當(dāng)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流和電壓不超過(guò)發(fā)電機(jī)額定負(fù)荷下勵(lì)磁電流和電壓的1.1倍時(shí)，能長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行。2.勵(lì)磁系統(tǒng)強(qiáng)勵(lì)頂值電壓倍數(shù)的考慮，中小型機(jī)組的勵(lì)磁系統(tǒng)一般不小于1.6倍，大中型機(jī)組的勵(lì)磁系統(tǒng)一般不小于1.8倍，頂值電流倍數(shù)與頂值電壓倍數(shù)相同。當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定要求更高頂值電壓倍數(shù)時(shí),按計(jì)算要求確定。頂值電壓倍數(shù)超過(guò)2時(shí)，頂值電流倍數(shù)仍取2。3.勵(lì)磁系統(tǒng)在頂值電流情況下的允許持續(xù)時(shí)間：中小型機(jī)組的勵(lì)磁系統(tǒng)不小于10s；大中型機(jī)組的勵(lì)磁系統(tǒng)不小于20s。但不得大于50s第19頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月㈡系統(tǒng)性能要求4.勵(lì)磁系統(tǒng)電壓響應(yīng)時(shí)間不大于0.1s。5.勵(lì)磁系統(tǒng)應(yīng)保證發(fā)電機(jī)機(jī)端調(diào)壓精度：小型機(jī)組不大于±1.5%；中大型機(jī)組不大于±0.5%。6.勵(lì)磁系統(tǒng)應(yīng)保證發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓調(diào)差率在以下范圍內(nèi)可以調(diào)整：

(1)小型機(jī)組:采用半導(dǎo)體型調(diào)節(jié)器時(shí)為±10%;采用電磁型調(diào)節(jié)器時(shí)為±5%(2)中大型機(jī)組為±15%,級(jí)差不大于1%。調(diào)差特性應(yīng)有較好的線性度。第20頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月㈡系統(tǒng)性能要求7.勵(lì)磁系統(tǒng)應(yīng)保證在發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行情況下，頻率值每變化1％時(shí)，發(fā)電機(jī)端電壓的變化率：

(1)小型機(jī)組：采用半導(dǎo)體型調(diào)節(jié)器時(shí)為不大于±0.5%；采用電磁型調(diào)節(jié)器時(shí)為不大于±3%(2)中大型機(jī)組不大于±0.25％。8.勵(lì)磁系統(tǒng)應(yīng)滿足下列要求：

(1)空載±10%階躍響應(yīng)：發(fā)電機(jī)電壓超調(diào)量不大于10％額定值；調(diào)節(jié)時(shí)間不大于5s；振蕩次數(shù)不超過(guò)3次。

(2)發(fā)電機(jī)空載，轉(zhuǎn)速為0.95～1.05額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，突然投入勵(lì)磁系統(tǒng)，使發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓從零上升到額定值時(shí)，小型機(jī)組超調(diào)量不大于額定電壓的15%,中大型機(jī)組不大于10%，調(diào)節(jié)時(shí)間不大于5秒，振蕩次數(shù)不超過(guò)3次。

(3)當(dāng)發(fā)電機(jī)突然甩掉額定有功負(fù)荷和額定無(wú)功負(fù)荷后，發(fā)電機(jī)電壓超調(diào)量不大于15％額定值；調(diào)節(jié)時(shí)間不大于5s；振蕩次數(shù)不超過(guò)3次。第21頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月㈡系統(tǒng)性能要求9.電壓調(diào)節(jié)范圍：⑴自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器電壓調(diào)整范圍：10～110%額定電壓；⑵手動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器電壓調(diào)整范圍：10～110%額定電壓。10.在發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行狀態(tài)下，自動(dòng)控制單元和手動(dòng)控制單元的整定電壓變化速度，每秒應(yīng)不大于額定電壓的1%，不小于額定電壓的0.3%。11.勵(lì)磁系統(tǒng)功率整流器不應(yīng)采用串聯(lián)元件。當(dāng)并聯(lián)支路較多時(shí)應(yīng)考慮均流措施。在發(fā)電機(jī)額定勵(lì)磁電流情況下，均流系數(shù)不應(yīng)低于0.85。第22頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月㈡系統(tǒng)性能要求12.勵(lì)磁系統(tǒng)的功率整流器在任何運(yùn)行情況下，過(guò)電壓保護(hù)器應(yīng)使得整流器的輸出電壓瞬時(shí)值不超過(guò)繞組對(duì)地耐壓試驗(yàn)電壓幅值的70%13.勵(lì)磁系統(tǒng)的滅磁裝置，應(yīng)滿足：滅磁過(guò)程中，勵(lì)磁繞組反向電壓應(yīng)控制在不低于出廠試驗(yàn)時(shí)繞組對(duì)地耐壓試驗(yàn)電壓幅值的30%，不超過(guò)50%14.靜止整流勵(lì)磁系統(tǒng)的起勵(lì)電流應(yīng)不大于發(fā)電機(jī)空載勵(lì)磁電流的10%～20%。15.勵(lì)磁系統(tǒng)的年強(qiáng)迫停運(yùn)率不應(yīng)大于0.1%。第23頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四.勵(lì)磁調(diào)節(jié)器按調(diào)節(jié)器處理數(shù)據(jù)的的類型分，又可分為數(shù)字式、模擬式和數(shù)字模擬混合式三種。㈠數(shù)字式勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)穩(wěn)定性要求的提高，智能化的勵(lì)磁系統(tǒng)運(yùn)育而生。目前數(shù)字式勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)大多采用微控制器，因此又稱為微機(jī)勵(lì)磁。第24頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月㈠數(shù)字式勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)⑴微機(jī)勵(lì)磁的分類現(xiàn)代同步電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)大多采用了微機(jī)控制技術(shù)，從目前國(guó)內(nèi)已投運(yùn)的水力發(fā)電機(jī)組來(lái)看，微機(jī)控制勵(lì)磁主要有以下幾種類型：1）按CPU的總線寬度分：從理論上講，在一定條件下（如主頻相同）總線寬度越寬，CPU所能處理數(shù)據(jù)的容量越大，時(shí)間也少，速度就越快，因而性能也越好。但我們不能過(guò)份的追求性能指標(biāo)，對(duì)產(chǎn)品的推廣、普及和應(yīng)用來(lái)講，性價(jià)比和可靠性是更重要的指標(biāo)第25頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑴微機(jī)勵(lì)磁的分類

1）按CPU的總線寬度分(a)8位機(jī)：如MCS51系列，帶Flash的AT89、AT90系列（89c52、8515），Motorola公司的：M6805、M68HC05、M68HC11、M68HC12單片機(jī)，Micro-Chip公司的PIC16C系列和17C系列8位單片機(jī)，

Zilog公司的Z8單片機(jī)，Scenix公司的8位RISC結(jié)構(gòu)SX系列單片機(jī)，及以8位微控制器為內(nèi)核的PLC、工控機(jī)等產(chǎn)品。第26頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑴微機(jī)勵(lì)磁的分類

1）按CPU的總線寬度分(b)16位機(jī)：如INTEL公司的96系列和部分80系列，ATMEL公司的AT91系列，Motorola公司的M68HC16系列，TI公司的DSP89系列的單片機(jī)或單板機(jī)，及以16位微控制為內(nèi)核的PLC、工控機(jī)等產(chǎn)品。(c)32位機(jī)：Motorola公司的M683XX.系列，TI公司的TMS320C28X系列等。第27頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑴微機(jī)勵(lì)磁的分類

2）從結(jié)構(gòu)型式上又可分為

(a)單片機(jī)型：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于開(kāi)發(fā)，數(shù)字化程度低，在目前用得很少，多用于完成局部功能；(b)單板機(jī)型：開(kāi)發(fā)難度大，功能較強(qiáng)，智能化程度高，性價(jià)比高，是目前流行的方式；(c)工控機(jī)型、PLC型等：只需要作軟件開(kāi)發(fā)，開(kāi)發(fā)周期短，功能較強(qiáng)，性價(jià)比低，在目前較少采用。第28頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑴微機(jī)勵(lì)磁的分類

3）單微機(jī)、雙微機(jī)及多微機(jī)

從可靠性、降低風(fēng)險(xiǎn)、性價(jià)比等方面考慮，目前有單微機(jī)、雙微機(jī)及多微機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)。在單通道微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器中，按調(diào)節(jié)計(jì)算、人機(jī)接口、與上位機(jī)通訊、操作控制、脈沖形成等功能化分，用兩個(gè)或多個(gè)CPU來(lái)完成，可降低CPU的負(fù)擔(dān)，同時(shí)又可分擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)，但CPU多了，系統(tǒng)變得復(fù)雜，可靠性反而會(huì)降低，有利有弊第29頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑴微機(jī)勵(lì)磁的分類

4）單通道、雙通道和多通道

為了解決以上矛盾，可用雙通道或多通道的方案來(lái)解決。所謂單通道、雙通道是按獨(dú)立調(diào)節(jié)的微機(jī)通道數(shù)劃分的，象整流變壓器、滅磁回路、勵(lì)磁繞組是不可能也沒(méi)有必要冗余的第30頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑵調(diào)節(jié)器模式的選擇從理論上講，在一定條件下（如主頻相同）總線寬度越寬，CPU所能處理數(shù)據(jù)的容量越大，時(shí)間也少，速度就越快，因而性能也越好。但我們不能過(guò)份的追求性能指標(biāo)，對(duì)產(chǎn)品的推廣、普及和應(yīng)用來(lái)講，性價(jià)比和可靠性是更重要的指標(biāo)。國(guó)外的大公司具有較強(qiáng)的研發(fā)能力，一般都采用自主研發(fā)的專門適用于勵(lì)磁控制的微機(jī)調(diào)節(jié)器，對(duì)于不具備硬件研發(fā)能力的勵(lì)磁生產(chǎn)廠家，通常都采用標(biāo)準(zhǔn)的工控機(jī)作勵(lì)磁的微機(jī)控制器。采用標(biāo)準(zhǔn)的工控機(jī)可縮短開(kāi)發(fā)周期，對(duì)可靠性有一定的保證，不足之處在于工控機(jī)的核心技術(shù)掌握在別人手上，可知性差。通用性強(qiáng)，專業(yè)性差，系統(tǒng)復(fù)雜，性價(jià)比低；關(guān)于PLC可編程序控制器在勵(lì)磁上的運(yùn)用，目前多用于完成局部功能，速度慢，性價(jià)比低……

第31頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑵調(diào)節(jié)器模式的選擇1)在每個(gè)通道的設(shè)計(jì)上可選功能強(qiáng)大的（16位以上）微處理器（包括DSP），再輔以CPLD大規(guī)模在線可編程邏輯器件，既滿足了性能、功能的要求，又使系統(tǒng)盡可能的簡(jiǎn)單，這就是目前所謂的微機(jī)控制系統(tǒng)的兩片技術(shù)的應(yīng)用，既提高了性能又簡(jiǎn)單可靠2)為了提高調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的可靠性，在通道數(shù)上采用冗余方案，構(gòu)成雙通道調(diào)節(jié)器，從通道上冗余來(lái)提高可靠性。目前有的廠家提出了三通道及以上的冗余方案，這是沒(méi)有必要的，因?yàn)椴⒉皇峭ǖ罃?shù)越多越可靠，通道數(shù)多了，同樣會(huì)使系統(tǒng)變得復(fù)雜，從而會(huì)降低系統(tǒng)的可靠性。應(yīng)該把著點(diǎn)放在提高單通道的可靠性上，用適當(dāng)?shù)娜哂鄟?lái)提高我們最為擔(dān)心的部位的可靠性，才是較為合理的方案第32頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑶調(diào)節(jié)器的基本功能1)信號(hào)的采集a.直流采樣：對(duì)于發(fā)電機(jī)的各種電參量，經(jīng)過(guò)隔離變換后，送入CPU進(jìn)行采樣計(jì)算。所謂直流采樣主要是對(duì)于發(fā)電機(jī)的各種電參量經(jīng)過(guò)隔離再變換為直流信號(hào)，送入A/D轉(zhuǎn)換器（單元），主要有以下幾個(gè)量：①發(fā)電機(jī)端電壓量Ui，②定子電流量Ii，③有功量Wi，④無(wú)功量Qi，⑤勵(lì)磁電壓ULi，⑥勵(lì)磁電流ILi。b.交流采樣：對(duì)于同步電機(jī)的各種電參量經(jīng)過(guò)隔離變換后為交流量，主要有以下幾個(gè)參量：①定子電壓Ui，②定子電流，③勵(lì)磁電壓ULi，④勵(lì)磁電流ILi。第33頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑶調(diào)節(jié)器的基本功能

1)信號(hào)的采集c.各自的特點(diǎn)：直流采樣：精度較高，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，采樣的量較多，硬件相對(duì)要復(fù)雜些，對(duì)被采樣量的波形要求不高；交流采樣：采樣的量相對(duì)較少，實(shí)時(shí)性差，計(jì)算工作量大些，硬件簡(jiǎn)單些，對(duì)被采樣量的波形要求較高。測(cè)量的精度還與A/D的轉(zhuǎn)換時(shí)間、A/D的位數(shù)有關(guān)。第34頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑶調(diào)節(jié)器的基本功能

2)調(diào)節(jié)計(jì)算a.用于控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型從勵(lì)磁系統(tǒng)與電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性考慮。例如，當(dāng)要計(jì)算超過(guò)轉(zhuǎn)子角第一次擺動(dòng)以外的特性時(shí)，使用簡(jiǎn)化的模型會(huì)帶來(lái)許多困難，因?yàn)楝F(xiàn)代電網(wǎng)的電力系統(tǒng)穩(wěn)定性通常要經(jīng)過(guò)數(shù)秒或數(shù)次振蕩后方能確定。因此，在某種情況下，模型是不能簡(jiǎn)化的。通常，不同制造廠家的設(shè)備都具有相同的基本勵(lì)磁控制功能，該功能可用廣義的PID-控制來(lái)進(jìn)行數(shù)學(xué)描述。因此可用標(biāo)準(zhǔn)形式來(lái)表示勵(lì)磁控制的基本部分。在圖8的PID控制圖中，第一個(gè)框內(nèi)的時(shí)間常數(shù)TC2、TB2表示微分函數(shù)（D），另一個(gè)框中的TC1、TB1和增益KR表示PI函數(shù)。輸出限值Urmax、Urmin具非飽和的作用，如防止積分超出此限制。限制器工作時(shí)的電路相當(dāng)于信號(hào)選擇器。第35頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月圖3.1.3-1帶限制器的常規(guī)PID調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)及數(shù)字模型

第36頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑶調(diào)節(jié)器的基本功能

2)調(diào)節(jié)計(jì)算在特殊情況下，把標(biāo)準(zhǔn)模型不適用也不需要的項(xiàng)分別置“1”或“0”。有時(shí)須給出滯后時(shí)間常數(shù)的最小值，來(lái)調(diào)整數(shù)字計(jì)算的時(shí)間，避免在計(jì)算中的數(shù)據(jù)不穩(wěn)定?！?dāng)機(jī)組間沒(méi)有阻抗并聯(lián)時(shí)，采用電流補(bǔ)償時(shí)，造成一個(gè)人為的阻抗匹配，以使機(jī)組能合理地分擔(dān)無(wú)功功率。這種情況下，XC應(yīng)為正值?！?dāng)單一機(jī)組通過(guò)有效阻抗聯(lián)到系統(tǒng)時(shí)，或兩臺(tái)及多臺(tái)機(jī)組通過(guò)各種變壓器聯(lián)到系統(tǒng)時(shí)可將機(jī)端電壓調(diào)到工作點(diǎn)以上。比如，可以補(bǔ)償變壓器的部分阻抗，在這些情況下，RC和XC取負(fù)值。多數(shù)負(fù)載電流的補(bǔ)償都可忽略RC分量，而只要求XC值，在此條件下，電流對(duì)無(wú)功分量的影響較小，起該作用的部件稱作無(wú)功電流補(bǔ)償器。當(dāng)使用補(bǔ)償器時(shí)，應(yīng)注意可能會(huì)在功率振蕩的情況下附加上正或負(fù)的阻尼第37頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑶調(diào)節(jié)器的基本功能

2)調(diào)節(jié)計(jì)算b.調(diào)差計(jì)算按發(fā)電機(jī)電壓偏差進(jìn)行計(jì)算是保證發(fā)電機(jī)端電壓穩(wěn)定的基本方式。為維持并聯(lián)機(jī)組間的穩(wěn)定運(yùn)行并合理的分配無(wú)功，設(shè)置調(diào)差環(huán)節(jié)是必須的。對(duì)于在發(fā)電機(jī)端并聯(lián)運(yùn)行的機(jī)組，一般應(yīng)采用正調(diào)差特性；對(duì)于經(jīng)升壓變壓器在高壓側(cè)并聯(lián)的機(jī)組或在發(fā)電機(jī)端直接帶負(fù)載的機(jī)組，應(yīng)采用負(fù)調(diào)差特性，在按電壓偏差調(diào)節(jié)的系統(tǒng)中可按下式計(jì)算?！鱑=UG-（UI+KQ）K＞0為正調(diào)差，K＜0為負(fù)調(diào)差。式中：UG——給定電壓；UI——測(cè)量電壓；K——調(diào)差系數(shù)；Q——無(wú)功。第38頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑶調(diào)節(jié)器的基本功能

2)調(diào)節(jié)計(jì)算c.強(qiáng)勵(lì)限制環(huán)節(jié)當(dāng)電網(wǎng)或機(jī)端電壓發(fā)生下降較多時(shí)，勵(lì)磁系統(tǒng)應(yīng)快速?gòu)?qiáng)勵(lì)維持電網(wǎng)或機(jī)端電壓的穩(wěn)定，同時(shí)也為發(fā)電機(jī)的保護(hù)提供可動(dòng)作的支持。但從發(fā)電機(jī)自身的安全考慮對(duì)強(qiáng)勵(lì)電流進(jìn)行限制是必須的。強(qiáng)勵(lì)頂值電流限制；強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)限制；強(qiáng)勵(lì)反時(shí)限限制，強(qiáng)勵(lì)反時(shí)限限制是為了防止轉(zhuǎn)子因長(zhǎng)時(shí)間過(guò)流而發(fā)熱設(shè)置的，在微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器中允許強(qiáng)勵(lì)時(shí)間T可按下式設(shè)置。第39頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑶調(diào)節(jié)器的基本功能

2)調(diào)節(jié)計(jì)算IL式中，K為計(jì)算系數(shù)；IL為額定勵(lì)磁電流。t30s2ILe1.1ILe第40頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑶調(diào)節(jié)器的基本功能

2)調(diào)節(jié)計(jì)算d.低勵(lì)限制為了防止發(fā)電機(jī)在低勵(lì)時(shí)，因擾動(dòng)而失步，破壞發(fā)電機(jī)的靜態(tài)穩(wěn)定極限，有必要進(jìn)行低勵(lì)限制，有人把低勵(lì)與進(jìn)相等同起來(lái)，這是一個(gè)概驗(yàn)性的錯(cuò)誤，進(jìn)相運(yùn)行應(yīng)該是發(fā)電機(jī)允許的一種運(yùn)行工況，但進(jìn)相到一定深度就不安全了，特別是有功負(fù)荷較大時(shí)，很容易在受到干擾失步，這是不允許的。在微機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)中，可按直線方程確定低勵(lì)限制。第41頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑶調(diào)節(jié)器的基本功能

2)調(diào)節(jié)計(jì)算d.低勵(lì)限制：按功率圓確定低勵(lì)限制線QPQ=KP+bb第42頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑶調(diào)節(jié)器的基本功能

2)調(diào)節(jié)計(jì)算e.電壓/頻率限制當(dāng)發(fā)電機(jī)在空載狀態(tài)時(shí)，為了防止發(fā)電機(jī)在轉(zhuǎn)速降低時(shí)產(chǎn)生磁路過(guò)飽和，導(dǎo)致過(guò)電流，須進(jìn)行V/F限制。微機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)一般按下列方式進(jìn)行限制。第43頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑶調(diào)節(jié)器的基本功能

2)調(diào)節(jié)計(jì)算V/F限制F(HZ)UI(V)Ue050第44頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑶調(diào)節(jié)器的基本功能

2)調(diào)節(jié)計(jì)算f.PSS

按電壓偏差的PID調(diào)節(jié)方式，完全能滿足電壓精度的要求，也有助于改善發(fā)電機(jī)電壓的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)穩(wěn)定性。但是對(duì)在電網(wǎng)中的主力機(jī)組，特別是傳輸距離較長(zhǎng)，線路阻抗較大，而運(yùn)行的功率因數(shù)較高時(shí)，增設(shè)PSS電力系統(tǒng)穩(wěn)定器對(duì)抑制系統(tǒng)的低頻震蕩是有好處的。采用發(fā)電機(jī)電功率增量（△Pe）作為輸入信號(hào)，經(jīng)過(guò)相位校正環(huán)節(jié)、放大環(huán)節(jié)、隔離環(huán)節(jié)及限幅環(huán)節(jié)后，輸出控制信號(hào)Upss到勵(lì)磁的AVR的電壓相加點(diǎn)。Pss的傳遞函數(shù)為：

第45頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑶調(diào)節(jié)器的基本功能

2)調(diào)節(jié)計(jì)算式中，為相位校正環(huán)節(jié)，由兩級(jí)超前，滯后環(huán)節(jié)組成，T1、T3為超前時(shí)間常數(shù)，T2、T4為滯后時(shí)間常數(shù)，Kpss為Pss的放大倍數(shù)，Tw為隔離時(shí)間常數(shù)，PID+Pss已成為目前勵(lì)磁調(diào)節(jié)的主要方式。第46頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑶調(diào)節(jié)器的基本功能3）勵(lì)磁微調(diào)節(jié)控制器供電電源的考慮數(shù)字電路比模擬電路對(duì)電源的要求要高，除了要選擇高品質(zhì)的開(kāi)關(guān)電源外，在供電方案的選擇、走線、工藝等方面也應(yīng)合理。對(duì)微控制器一般要用隔離供電方式，對(duì)于多通道系統(tǒng)，供電電源最好能獨(dú)立。發(fā)電廠一般都有交流和直流兩種電源，對(duì)單通道系統(tǒng)可采用如圖9所示的供電方式第47頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑶調(diào)節(jié)器的基本功能

3）勵(lì)磁微調(diào)節(jié)控制器供電電源雙開(kāi)關(guān)電源開(kāi)關(guān)電源開(kāi)關(guān)電源交流直流調(diào)節(jié)器第48頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑶調(diào)節(jié)器的基本功能

3）勵(lì)磁微調(diào)節(jié)控制器供電電源單開(kāi)關(guān)電源交流直流調(diào)節(jié)器開(kāi)關(guān)電源第49頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月㈡模擬式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器早期的半導(dǎo)體勵(lì)磁控制系統(tǒng)多采用模擬方式，隨著微機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，有取代模擬式控制系統(tǒng)的趁勢(shì)，但模擬電子技術(shù)目前也有長(zhǎng)足的發(fā)展，特別是高性能的運(yùn)算放大器，模擬比較器及555時(shí)基電路的發(fā)展，使得模擬式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器在小機(jī)組上目前仍被選用。所謂模擬式調(diào)節(jié)器，是指用模擬電路來(lái)完成調(diào)節(jié)計(jì)算（P、PI、PID）功能的調(diào)節(jié)器。第50頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月㈢模數(shù)混合式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器目前用得最多的主要有兩種型式：1.一種是雙通道雙調(diào)節(jié)器中的某一個(gè)通道為模擬通道，構(gòu)成模數(shù)混合型，見(jiàn)圖11；2.另一種是在單通道調(diào)節(jié)器中，用模擬電子電路完成調(diào)節(jié)計(jì)算功能，用微處理器（單片機(jī)或PLC等）完成人機(jī)接口與上位機(jī)通訊等輔助功能構(gòu)成模數(shù)混合型勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，見(jiàn)圖12。第51頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月㈢模數(shù)混合式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器1．雙通道模數(shù)混合式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器F微機(jī)調(diào)節(jié)器模擬調(diào)節(jié)器第52頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月㈢模數(shù)混合式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器2.單通道模數(shù)混合式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器～模擬調(diào)節(jié)器微機(jī)人機(jī)接口F第53頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月㈢模數(shù)混合式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器對(duì)于前一種，通常是把微機(jī)通道作為主通道，模擬通道作為備用通道使用，通常用在中大型機(jī)組上，對(duì)于后一種，它的應(yīng)用前景應(yīng)該得到肯定，它既符合人們對(duì)傳統(tǒng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的原理認(rèn)知，又能與上位機(jī)進(jìn)行通訊，充分發(fā)揮了模擬電路與數(shù)字電路的優(yōu)勢(shì)，但調(diào)節(jié)規(guī)律比較單一，在小機(jī)組上使用有一定的優(yōu)勢(shì)第54頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月五多功能組合控制裝置三合一:☆集發(fā)電機(jī)的(控制+保護(hù)+計(jì)量)的組合☆在小型機(jī)組上采用(1萬(wàn)千瓦以下機(jī)組)☆主要功能：勵(lì)磁、調(diào)速、同期、保護(hù)、計(jì)量、測(cè)溫、制動(dòng)等。見(jiàn)圖13第55頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月五多功能組合控制裝置三合一控制裝置～勵(lì)磁調(diào)速同期保護(hù)測(cè)溫制動(dòng)功

能

模

塊第56頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月六開(kāi)關(guān)式勵(lì)磁1.晶體管開(kāi)關(guān)式勵(lì)磁裝置，在目前的小水電站的小型機(jī)組（小容量勵(lì)磁）上也有應(yīng)用。2.主原理如圖14。它是通過(guò)控制晶體管的頻率（調(diào)頻式）或占空比（調(diào)寬式）來(lái)控制晶體管輸出電流的大小達(dá)到調(diào)整勵(lì)磁強(qiáng)弱的目的，使機(jī)端電壓保護(hù)穩(wěn)定。晶體管開(kāi)關(guān)式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的原理簡(jiǎn)單。3.其最大優(yōu)點(diǎn)是勿須同步，但目前在應(yīng)用有上3個(gè)主要瓶頸，一是晶體管的性價(jià)比低，二是耐壓高的晶體管電流不大，電流大的晶體管耐壓不高，選擇的余地很有限，所以一般只能用于小功率勵(lì)磁的回路上，三是晶體管的滅磁性能不如晶閘管三相全控橋式整流電路，它不具備逆變滅磁功能。4.但是在火電機(jī)組的多機(jī)系統(tǒng)中（二機(jī)無(wú)刷、三機(jī)無(wú)刷系統(tǒng)）還是應(yīng)用比較廣，火電機(jī)組的轉(zhuǎn)速比較高，多機(jī)系統(tǒng)主要是靠磁放大，而輔機(jī)的勵(lì)磁容量并不大。第57頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月六開(kāi)關(guān)式勵(lì)磁原理圖～整流調(diào)節(jié)器ZBQPTFCT第58頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月七功率整流單元㈠單相半控橋式整流電路單相半控橋式整流電路常采用如下接線方式，D1、D2又兼做續(xù)流二極管用，接線簡(jiǎn)單可靠。第59頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月七功率整流單元單相半控橋式整流電路～FDLD1D2KP2KP1CTPT調(diào)節(jié)器第60頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月七功率整流單元㈡三相半控橋式整流電路特點(diǎn):三相半控橋式整流電路的觸發(fā)電路簡(jiǎn)單，整流元件所承受的反向電壓較其它電路小，諧波小，對(duì)整流變壓器的利用率高，但不具備逆變特性。第61頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月七功率整流單元㈢三相全控橋式整流電路可控硅整流技術(shù)目前已非常成熟，特別是在自并激靜止整流勵(lì)磁系統(tǒng)中，是最常見(jiàn)的方式，目前大多采用三相全控橋式整流方式，它具有控制精度高、滅磁方便、滅磁速度快等特點(diǎn)。第62頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月七功率整流單元

㈢三相全控橋式整流電路1．整流電壓平均值⑴當(dāng)α=0，γ=0時(shí)，⑵當(dāng)整流器在空載情況下，α＞0，γ=0時(shí)，⑶負(fù)載可控狀態(tài)下，α＞0，γ＞0，時(shí)，

第63頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月七功率整流單元

㈢三相全控橋式整流電路2．整流元件的電流有效值⑴流過(guò)整流橋交流側(cè)電流的有效值由流過(guò)同一相兩個(gè)元件的電流所組成。⑵當(dāng)γ=0時(shí)，流過(guò)可控硅的電流有效值與控制角的大小無(wú)關(guān)。⑶整流橋交流側(cè)電流有效值為第64頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月七功率整流單元

㈢三相全控橋式整流電路⑷整流橋交流側(cè)電流的有效值I為整流元件電流有效值的倍。估算可取3．整流元件的計(jì)算選擇1）電壓選擇額定反向重復(fù)峰值電壓：

第65頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月七功率整流單元

㈢三相全控橋式整流電路

---電網(wǎng)電壓生高系數(shù)，取值為1.3～1.5---整流元件需承受的反向電壓最大峰值

---整流接線方式系數(shù)，單相橋取為1.41，單相全波取為2.82；三相橋取為2.45---整流變壓器二次側(cè)相電壓第66頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月七功率整流單元

㈢三相全控橋式整流電路2）正向電流Ip式中，Id為最大整流輸出電流；取0.367；K2=1；K3=0.7～1.0；K4=1.15；K6=0.9。第67頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月七功率整流單元

㈣整流變壓器整流變壓器是勵(lì)磁系統(tǒng)中的一個(gè)重要單元。⑴整流變壓器的型式1）普通干式：采用高絕緣材料（美國(guó)杜邦）的干式變壓器已被廣泛應(yīng)用，由于散熱條件好，絕緣等級(jí)可做得很高，但價(jià)格也高。2）環(huán)氧干式：環(huán)氧干式變壓器體積小，防火性能好，但環(huán)氧抽真空環(huán)節(jié)控制不好就會(huì)降低絕緣性能，同時(shí)環(huán)氧樹(shù)脂在長(zhǎng)期發(fā)熱情況下易老化而縮短變壓器的壽命。3）油浸式：油浸式變壓器壽命長(zhǎng)，價(jià)格低，但對(duì)防火要求較高的環(huán)境下不宜采用。第68頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月七功率整流單元

㈣整流變壓器⑵接線方式為了降低諧波干擾，同時(shí)又便于現(xiàn)場(chǎng)更改接線方式，接線方式一般采用△/Y接線方式，當(dāng)然也有采用Y/△接線方式的。⑶勵(lì)磁變壓器副邊線電壓U2第69頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月七功率整流單元

㈣整流變壓器式中，Kau一般取1.1～1.3；Ku`為強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)；Ud為額定勵(lì)磁電壓（V）；n為串聯(lián)元件數(shù)（n+1）；△u為硅元件的正向壓降；為強(qiáng)勵(lì)時(shí)整流器重疊角；Ki為強(qiáng)勵(lì)電流與額定電流之比，當(dāng)Ki＞2時(shí)，取Ki=2；Xk一般取0.05～0.10；估算可?。篣2≈（1.5～2)Vd，可保證有1.6～2倍的電壓強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)。第70頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月七功率整流單元

㈣整流變壓器⑷變壓器副邊電流式中?。骸?/p>

電流裕度系數(shù)，可取1.1～1.3

—額定勵(lì)磁電流

—一般取0.35，即cos=0.9～0.95第71頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月七功率整流單元

㈣整流變壓器⑸變壓器容量S估算：K取2.4～3.2之間的值,則強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)分別為1.6～2倍。第72頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月七功率整流單元

㈤觸發(fā)回路三相全控整流橋的觸發(fā)脈沖:雙脈沖寬脈沖調(diào)制寬脈沖調(diào)制雙脈沖雙脈沖寬脈沖調(diào)制寬脈沖調(diào)制雙脈沖第73頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月八起勵(lì)㈠殘壓起勵(lì)現(xiàn)有的微機(jī)勵(lì)磁裝置多采用殘壓起勵(lì)，當(dāng)殘壓大于1%時(shí)，一般都能可靠起勵(lì)；輔以它勵(lì)補(bǔ)充。由微機(jī)自動(dòng)檢測(cè)殘壓進(jìn)行起勵(lì)，若殘壓不夠，微機(jī)自動(dòng)將它勵(lì)投入。在檢測(cè)到殘壓足夠時(shí)，自動(dòng)解除它勵(lì)，這樣對(duì)輔助它勵(lì)的電能要求較小，一般都小于10A。㈡它勵(lì)起勵(lì)當(dāng)殘壓不夠時(shí)，可采用它勵(lì)起勵(lì)的方式。利用輔助電源（直流合閘電源）按圖3.2—22方式連接起勵(lì)。一般要求它勵(lì)起勵(lì)電流應(yīng)小于額定空載勵(lì)磁電流的10%。起勵(lì)第74頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月八起勵(lì)它勵(lì)起勵(lì)原理圖3.2-22第75頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月九滅磁對(duì)于三相全控橋，正常停機(jī)采用逆變滅磁，事故情況下，通常有兩種方式，一種是線性滅磁，其二是非性線滅磁。㈠線性滅磁：對(duì)于機(jī)組容量較小、勵(lì)磁容量小、勵(lì)磁電壓低的，采用線性滅磁的方案有一定優(yōu)勢(shì)，既能滿足要求，又能降低成本，特別是對(duì)于勵(lì)磁電壓較低的，不便采用非線性方式滅磁。㈡非線性滅磁：非線性滅磁方式具有滅磁時(shí)間短、速度快等優(yōu)點(diǎn)，但與線性滅磁方式相比價(jià)格偏高，體積偏大。見(jiàn)圖3.2-23第76頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月九滅磁1．氧化鋅非線性電阻計(jì)算：

式中，Wfmax-----轉(zhuǎn)子繞組最大儲(chǔ)能K1-----容量?jī)?chǔ)備系數(shù)K2-----耗能分配系數(shù)K3-----發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)最大儲(chǔ)能系數(shù)Wfo-----轉(zhuǎn)子繞組空載儲(chǔ)能Lfo-----轉(zhuǎn)子繞組在空載時(shí)不飽和電感Ifo-----空載勵(lì)磁電流Tdo`-----定子繞組三相開(kāi)路時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組時(shí)間常數(shù)Rf-----轉(zhuǎn)子繞組直流電阻第77頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月九滅磁㈢滅磁開(kāi)關(guān)：⒈為了防止發(fā)電機(jī)在事故情況下，故障的進(jìn)一步擴(kuò)大，通常采用滅磁開(kāi)關(guān)來(lái)進(jìn)行保護(hù)。⒉目前常用的滅磁開(kāi)關(guān)有：DW16、DM2、DM4、DM8、DMX系列，進(jìn)口的有ABB公司的E1BMS、E2N等。許多進(jìn)口的中低壓斷路器，主要是為交流回路設(shè)計(jì)的，當(dāng)然，在一定條件下也可用于直流回路。這里要注意的是，每個(gè)斷口的直流分?jǐn)嚯妷阂话阈∮诨虻扔?50伏。⒊關(guān)于ABBE系列斷路器，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)ABB公司的E系列斷路器并不是滅磁開(kāi)關(guān)，而是交流斷路器，只是在特定情況下（每斷口的電壓≤250V/DC）可用在直流回路，如果接口斷口串聯(lián)連接，則耐壓小于1000V，對(duì)于非線性滅磁來(lái)說(shuō)，非線性電阻的動(dòng)作電壓一般按額定勵(lì)磁電壓的4～6倍考慮，也就是說(shuō)ABB斷路器與非線性電阻結(jié)合使用時(shí)，額定勵(lì)磁電壓不得大于250伏。因此，不能盲目的追求使用ABB斷路器第78頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月九滅磁非線性滅磁原理圖3.2-23

第79頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月十勵(lì)磁設(shè)備選型參考一般來(lái)說(shuō)是采用旋轉(zhuǎn)勵(lì)磁還是靜止式勵(lì)磁、是有刷還是無(wú)刷是由設(shè)計(jì)單位在前期就已確定了的，下面的原則是在主機(jī)廠確定了勵(lì)磁參數(shù)后綜合以上原則所列出的參考意見(jiàn)。㈠基本原則⑴勵(lì)磁容量的選擇不依主機(jī)的容量而定，而應(yīng)當(dāng)以勵(lì)磁參數(shù)所確定的勵(lì)磁容量來(lái)確定，同等主機(jī)容量，由于水頭高低不同，轉(zhuǎn)速不同，磁極對(duì)數(shù)不同，其勵(lì)磁容量是差別很大的。第80頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月十勵(lì)磁設(shè)備選型參考

各并聯(lián)機(jī)組所提供交流電的頻率為一個(gè)不變的值，我國(guó)規(guī)定為50Hz，則有：

式中，n為發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速；f為發(fā)電機(jī)的頻率；p為磁極對(duì)數(shù)。由式上式可知，要使得發(fā)電機(jī)供給電網(wǎng)50Hz的工頻電能，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速必須為某些定值，這些定值稱為同步轉(zhuǎn)速。例如：2極電機(jī)的極對(duì)數(shù)為1，同步轉(zhuǎn)速為3000r/min，4極電機(jī)的極對(duì)數(shù)為2，同步轉(zhuǎn)速為1500r/min，依次類推。只有運(yùn)行于同步轉(zhuǎn)速，同步電機(jī)才能正常運(yùn)行，這也是同步電機(jī)名稱的由來(lái)。

第81頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月十勵(lì)磁設(shè)備選型參考⑵對(duì)于無(wú)刷勵(lì)磁和勵(lì)磁容量較?。?0A、200V）的靜止式勵(lì)磁，可選用開(kāi)關(guān)式微機(jī)勵(lì)磁或可控硅靜止整流式微機(jī)勵(lì)磁。⑶對(duì)于大多數(shù)的自并激可控硅靜止式整流設(shè)備應(yīng)選用微機(jī)型的。⑷對(duì)于低壓機(jī)組最好選用組合多功能型控制設(shè)備或模擬型。⑸對(duì)于5000KW以下的機(jī)組最好選用單通道調(diào)節(jié)器。第82頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月十勵(lì)磁設(shè)備選型參考㈡關(guān)于微機(jī)和模擬型選擇所謂微機(jī)型和模擬型的區(qū)別在于勵(lì)磁調(diào)節(jié)器所完成調(diào)節(jié)計(jì)算（P、PI、PD、PID等）的方式是采用模擬運(yùn)算方式還是數(shù)字運(yùn)算方式。⒈無(wú)刷勵(lì)磁：可選用微機(jī)型或模擬型⒉自并勵(lì)靜止勵(lì)磁：1000KW以下，選模擬型；

1000KW以上，選微機(jī)型或微機(jī)+模擬混合型第83頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月十勵(lì)磁設(shè)備選型參考㈢從勵(lì)磁的方式選：⒈無(wú)刷：可選開(kāi)關(guān)式或可控硅整流式⒉自并激靜止勵(lì)磁：⑴可控硅整流式：1）低壓機(jī)組：?jiǎn)蜗嗷蛉喟肟?）高壓機(jī)組：三相全控第84頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月十勵(lì)磁設(shè)備選型參考㈣）整流橋的數(shù)量選擇：⒈額定勵(lì)磁電流在500A以下的選單橋⒉額定勵(lì)磁電流在500A以上2000A以下選雙橋⒊額定勵(lì)磁電流在2000A以上選多橋⒋低壓機(jī)組一般選單相或三相半控⒌高壓機(jī)組選三相全控第85頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月十勵(lì)磁設(shè)備選型參考㈤通道數(shù)選擇1.5000KW以下機(jī)組或勵(lì)磁電流在300A以下選單通道2.5000KW以上機(jī)組選雙通道3.10萬(wàn)KW以上選多通道第86頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月十勵(lì)磁設(shè)備選型參考㈥滅磁方式選擇及滅磁開(kāi)關(guān)選擇⒈額定勵(lì)磁電流在500A以下：選線性滅磁⒉額定勵(lì)磁電流在500A以上：選非線滅磁⒊額定勵(lì)磁電流在300A以下，選DW16⒋額定勵(lì)磁電流在300A以上，選DMX系列第87頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于202