船舶电站大连海事大学版LESSON

《船舶电站大连海事大学版LESSON》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第三章同步发电机电压及无功功率调节一概述1同步发电机电压变化的原因和调压措施。当负载变化时，由于发电机电枢反应的作用，将引起发电机端电压的变化。这个关系可由隐极发电机的电势简化矢量图或平衡方程式表示：Uf=E0-jIfXt(1-1)式中:Uf---发电机端电压E---发电机空载电势If---发电机定子电流Xt---发电机同步电抗由上式,E0不变，发电机的负载电流If的大小或性质的变化，必引起Uf的变化。由式（1-1）可知，当If变化时，要保证Uf不变的唯一措施为相应的改变E0的大小。已知：Eo=4.44WfФm式中：4.44---比例常数W---

2、发电机绕组匝数f---发电机频率Фm---发电机磁通由上式可知，W，f为常数时,E0与Ф成正比，改变Ф，就可使E0发生相应的变化。Ф由励磁电流IL产生。这样，要使E0改变，从而保证Uf恒定的任务，可通过调整IL来完成。与式（1-2）相联系，可得出下面的结论：使励磁电流IL随功率因数Cosφ和负载电流If大小的变化而变化，补偿电枢反应的影响，从而达到调节端电压Uf，保持Uf的恒定。在实际运行中,If或Cosφ是经常变动的，必引起Uf也经常变动。要维持Uf恒定，必须要由电压自动调节器自动调节IL的大小。所谓自动调压，实质就是自动调节励磁电流，自动电

3、压调节器又称自动调节励磁装置。2自动调压器的作用(1)维持同步发电机端电压为一定水平。(2)提高电力系统同步发电机并联运行的稳定性。(3)合理分配无功功率，保证并联运行系统的正常工作。3对自动调节器的基本要求1）稳定可靠；2）满足规范对电压的要求：（静态特性和动态特性）分别以调压器的静态电压调整率和动态电压调整率来表示对静态调整率的要求，我国《钢质入级与建造规范》规定：静态电压调整率：ΔU%=Umax(或Umin)-Ue/Ue×100%≤2.5%式中：Umax(或Umin)---在规定的负载变化范围内发电机电压的最大（或最小）稳定值；对动态特

4、性的要求，《钢质入级与建造规范》规定：“交流发电机在负载为空载，转速为额定转速，电压接近额定值的状态下，突加和突卸60%额定电流及功率因数不超过0.4（滞后）的对称负载时，当电压跌落时，其瞬态电压值应不低与额定电压的85%，当电压上升时，其瞬态电流应不超过额定电压的120%，而电压恢复到最后稳定值相差3%以内所需的时间，则不应超过1.5秒。”3)具有一定的强行励磁能力；（当大负荷投入电网或电力系统发生短路时，电压将大幅度下降，要求调压器在急短的时间内，使励磁电流上升到超过额定值的最大值，使电压恢复的能力称强行励磁能力，一般用强励倍数Kq表示,Kq

5、=强行励磁电压/额定励磁电压，一般情况下,Kq=2--3）4自动调节器的分类按控制方式分：1）开环补偿系统（相复励）：电流叠加型、磁势叠加型、带电压曲折绕组的相复励2）按负反馈原理工作的闭环调压系统（可控硅自励恒压系统波兰TUR型）3）复合控制系统（相复励+校正器）及可控相复励（日本CRB型）二开环调压系统（相复励）1同步发电机自励起压原理：先了解同步发电机自励起压的特性曲线1）同步发电机空载特性曲线2）自励回路理想励磁特性曲线同步发电机自励起压原理：转子存在剩磁，发电机被转动后，其定子绕组将感生剩磁电压，剩磁电压经整流器加在励磁绕组，产生励磁电

6、流，感生更高的电压，更高的励磁电流，形成正反馈，直到电压达到额定值。正常起压，必满足两个条件：1）必须有较大的剩磁电压2）必须适当整定自励回路阻抗，使励磁特性曲线与空载特性曲线正好交于空载额定电压处。实际上自励回路阻抗为非线性，实际自励回路励磁特性曲线是分段的，对此：方法：1）充磁电路保证剩磁足够（同步发电机空载特性曲线上移）2)谐振电容CQ，使非理想励磁特性曲线下移，起压顺利。2电流叠加相复励调压器主要元件及作用：1）电流互感器LH：原副边皆有抽头可调，以改变电流分量的大小，整定发电机负载电压。2）移相电抗器DK：线圈有抽头可调，且气隙也可调，

7、以改变电压分量的大小，整定发电机空载电压。3）整流器ZL：整流作用4）阻容保护R0C0：过压保护调压基本原理：1）负载大小变化，若If增大（端电压下降），则IL增大，使端电压上升，达到调压的目的；2）若cos下降（端电压下降），同时IL增大，使端电压上升，同样达到调压的目的电路分析及计算它是一个三相对称电路，可取一相进行分析、计算（参见等值电路图）1）电压源单独工作：Ilu=Uf/Rd+ZK2）电流源单独工作：Ili=IiZK/ZK+Rd由叠加原理：IL=Ilu+Ili=1/Rd+ZK（Uf+ZKKiwIf）讨论：（1）励磁电流IL主要取决于负

8、载电流If的大小和相位，这种电流叠加相复励调压器特点就是：利用负载电流If的大小和相位作为输入信号，来调整发电机的端电压，因此它是一种开