同步發電機勵磁系統概述

2023-01-24 17:30:02 字數 1742 閱讀 3264

勵磁系統是同步發電機的重要組成部分,直接影響發電機的執行特性。勵磁系統一般由兩部分構成:第一部分是勵磁功率單元,它向同步發電機的勵磁繞組提供直流勵磁電流;第二部分是勵磁調節器,它根據發電機的執行狀態,自動調節功率單元輸出的勵磁電流,以滿足發電機遠行的要求。

無論在穩態執行或暫態過程中,同步發電機的執行狀態在很大程度上與勵磁有關。優良的勵磁系統不僅可以保證發電機執行的可靠性和穩定性,而且可以有效地提高發電機及其相聯的電力系統的技術經濟指標。為此,在正常執行或事故情況下,同步發電機都需要調節勵磁電流。

勵磁調節應執行下列任務。

一、電壓控制及無功分配

在發電機正常執行工況下,勵磁系統應維持發電機端電壓(或公升壓變壓器高壓側電壓)在給定水平。當發電機負荷改變而端電壓隨之變化時,由於勵磁調節器的調節作用,勵磁系統將自動地增加或減少供出的勵磁電流,使發電機端電壓回覆到給定水平,保證有一定的調壓精度。當機組甩負荷時,通過勵磁系統的調節作用,應限制機瑞電壓使之不致過份公升高。

另外.當幾台機組並列執行時,通過勵磁系統應能穩定地分配機組的無功功率。

維持電壓水平和機組間穩定分損無功功率,這是勵磁調節應執行的基本任務。調節作用,應限制機瑞電壓使之不致過份公升高。另外.當幾台機組並列執行時,通過勵磁系統應能穩定地分配機組的無功功率。

維持電壓水平和機組間穩定分損無功功率,這是勵磁調節應執行的基本任務。

二、提高同步發電機並列執行的穩定性

電力系統可靠供電的首要要求,是使併入系統中的所有同步發電機保持同步執行。系統在執行中隨時會遭受各種擾動,這樣,伴隨著勵磁調節,系統將由一種平衡狀態企圖建立新的平衡狀態。這一過渡歷程的時間叫做暫態時間。

在這個時間內系統是振盪的,如果振盪逐漸衰減,在有限的時間內系統穩定到新的平衡狀態,則稱系統是穩定的。電力系統穩定的主要標誌是,在暫態時間未了,同步發電機維持或依複同步執行。如果擾動是一種大的種擊,例如高壓輸電網路中發生短路,

成一台主要發電機被切除,系統將發生較強烈的振盪,一些同步發電機也可能失步。這種情況下的穩定問題,習慣上稱為動態穩定問題(現在國外有些文獻中,稱為暫態穩定)。

擾動的另一種形式是負荷隨機地發生小的變化,即所謂小干擾。同步發電機在小干擾下的穩定問題,習慣上稱為靜態穩定問題。分析及實踐表明,勵磁系統對提高同步發電機並列執行的穩定性具有重要作用。

現分述如下。

1.勵救對靜態穩定的影響

靜態穩定是指發電機在穩態執行時遭受到某種極其微小的擾動後,能夠自動地恢復到原來的執行狀態。由多合同步發電機併聯組成的電力系統應該是靜態穩定的,這是電力系統能夠正常執行的基本條件。 發電機的勵磁調節,特別是靈敏快速的勵磁調節,對提高靜態穩定,效果是顯著的。

當然,提高電力系統靜態穩定可以有許多措施,而發電機採用優質的勵破系統,例如半導體勵隘系統,則是最經濟和最有效的措施。

2.勵磁對動態穩定的影響

當發電機受到大的擾動時,能否繼續保持同步執行,這屬於動態穩定研究的問題。總的說來,調節勵磁對動態穩定的影響沒有對靜態穩定那樣顯著。勵磁系統對提高動態穩定而言,表現在快速勵磁和強行勵磁的作用上。

以單機並到無窮大系統的

情況為例,當高壓網路中發生短路,在短路末切除的乙個短暫時間內,同步發電機的端電壓和傳輸的功率都將顯著降低,而原動機的調速器在留戀期間(例如1秒以內)尚來不及動作。這就要求勵磁系統快速地動作,並強行勵磁到頂值,使eq增大,使傳拘功率不致過分降低,並使發電機的功率特性曲線的加速面積減小,制動面積增大,以阻止發電機搖擺角過度增大,以利於提高動態穩定。但由於發電機勵磁迴路時間常數的影響,即使是快速響應和高項位電壓(或稱高頂值倍數)的勵磁系統,對振盪的第乙個週期,搖擺角度通常只能降低幾度,或者說只能使發電機的動穩定功率極限少量提高。

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