1、電壓的調(diào)節(jié)
自動調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)可以看成為一個以電壓為被調(diào)量的負反饋控制系統(tǒng)。無功負荷電流是造成發(fā)電機端電壓下降的主要原因,當勵磁電流不變時,發(fā)電機的端電壓將隨無功電流的增大而降低。但是為了滿足用戶對電能質(zhì)量的要求,發(fā)電機的端電壓應基本保持不變,實現(xiàn)這一要求的辦法是隨無功電流的變化調(diào)節(jié)發(fā)電機的勵磁電流。
2、無功功率的調(diào)節(jié)
發(fā)電機與系統(tǒng)并聯(lián)運行時,可以認為是與無限大容量電源的母線運行,要改變發(fā)電機勵磁電流,感應電勢和定子電流也跟著變化,此時發(fā)電機的無功電流也跟著變化。當發(fā)電機與無限大容量系統(tǒng)并聯(lián)運行時,為了改變發(fā)電機的無功功率,必須調(diào)節(jié)發(fā)電機的勵磁電流。此時改變的發(fā)電機勵磁電流并不是通常所說的“調(diào)壓”,而是只是改變了送入系統(tǒng)的無功功率。
3、無功負荷的分配
并聯(lián)運行的發(fā)電機根據(jù)各自的額定容量,按比例進行無功電流的分配。大容量發(fā)電機應負擔較多無功負荷,而容量較小的則負提供較少的無功負荷。為了實現(xiàn)無功負荷能自動分配,可以通過自動高壓調(diào)節(jié)的勵磁裝置,改變發(fā)電機勵磁電流維持其端電壓不變,還可對發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)特性的傾斜度進行調(diào)整,以實現(xiàn)并聯(lián)運行發(fā)電機無功負荷的合理分配。
4、自動調(diào)節(jié)勵磁電流的方法
在改變發(fā)電機的勵磁電流中,一般不直接在其轉(zhuǎn)子回路中進行,因為該回路中電流很大,不便于進行直接調(diào)節(jié),通常采用的方法是改變勵磁機的勵磁電流,以達到調(diào)節(jié)發(fā)電機轉(zhuǎn)子電流的目的。常用的方法有改變勵磁機勵磁回路的電阻,改變勵磁機的附加勵磁電流,改變
可控硅的導通角等。這里主要講改變可控硅導通角的方法,它是根據(jù)發(fā)電機電壓、電流或功率因數(shù)的變化,相應地改變可控硅整流器的導通角,于是發(fā)電機的勵磁電流便跟著改變。這套裝置一般由晶體管,可控硅電子元件構(gòu)成,具有靈敏、快速、無失靈區(qū)、輸出功率大、體積小和重量輕等優(yōu)點。在事故情況下能有效地抑制發(fā)電機的過電壓和實現(xiàn)快速滅磁。自動調(diào)節(jié)勵磁裝置通常由測量單元、同步單元、放大單元、調(diào)差單元、穩(wěn)定單元、限制單元及一些輔助單元構(gòu)成。被測量信號(如電壓、電流等),經(jīng)測量單元變換后與給定值相比較,然后將比較結(jié)果(偏差)經(jīng)前置放大單元和功率放大單元放大,并用于控制可控硅的導通角,以達到調(diào)節(jié)發(fā)電機勵磁電流的目的。同步單元的作用是使移相部分輸出的觸發(fā)脈沖與可控硅整流器的交流勵磁電源同步,以保證控硅的正確觸發(fā)。調(diào)差單元的作用是為了使并聯(lián)運行的發(fā)電機能穩(wěn)定和合理地分配無功負荷。穩(wěn)定單元是為了改善電力系統(tǒng)的穩(wěn)定而引進的單元。勵磁系統(tǒng)穩(wěn)定單元用于改善勵磁系統(tǒng)的穩(wěn)定性。限制單元是為了使發(fā)電機不致在過勵磁或欠勵磁的條件下運行而設置的。必須指出并不是每一種自動調(diào)節(jié)勵磁裝置都具有上述各種單元,一種調(diào)節(jié)器裝置所具有的單元與其擔負的具體任務有關。
5、自動調(diào)節(jié)勵磁的組成部件及輔助設備
自動調(diào)節(jié)勵磁的組成部件有機端電壓互感器、機端電流互感器、勵磁變壓器;勵磁裝置需要提供以下電流,廠用AC380v、廠用DC220v控制電源.廠用DC220v合閘電源;需要提供以下空接點,自動開機.自動停機.并網(wǎng)(一常開,一常閉)增,減;需要提供以下模擬信號,發(fā)電機機端電壓100V,發(fā)電機機端電流5A,母線電壓100V,勵磁裝置輸出以下繼電器接點信號;勵磁變過流,失磁,勵磁裝置異常等。
勵磁控制、保護及信號回路由滅磁開關,助磁電路、風機、滅磁開關偷跳、勵磁變過流、調(diào)節(jié)器故障、發(fā)電機工況異常、電量變送器等組成。在同步發(fā)電機發(fā)生內(nèi)部故障時除了必須解列外,還必須滅磁,把轉(zhuǎn)子磁場盡快地減弱到最小程度,保證轉(zhuǎn)子不過的情況下,使滅磁時間盡可能縮短,是滅磁裝置的主要功能。根據(jù)額定勵磁電壓的大小可分為線性電阻滅磁和非線性電阻滅磁。
近十多年來,由于新技術,新工藝和新器件的涌現(xiàn)和使用,使得發(fā)電機的勵磁方式得到了不斷的發(fā)展和完善。在自動調(diào)節(jié)勵磁裝置方面,也不斷研制和推廣使用了許多新型的調(diào)節(jié)裝置。由于采用微機計算機用軟件實現(xiàn)的自動調(diào)節(jié)勵磁裝置有顯著優(yōu)點,目前很多國家都在研制和試驗用微型機計算機配以相應的外部設備構(gòu)成的數(shù)字自動調(diào)節(jié)勵磁裝置,這種調(diào)節(jié)裝置將能實現(xiàn)自適應最佳調(diào)節(jié)。
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