同步发电机励磁自动控制系统

《同步发电机励磁自动控制系统》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、第二章同步发电机励磁自动控制系统第一节概述12发电机原理Anelectricgeneratororelectricmotorthatusesfieldcoilsratherthanpermanentmagnetsrequiresacurrenttobepresentinthefieldcoilsforthedevicetobeabletowork.(fromWiki)励磁绕组通入直流电，产生磁场，当原动机拖动电机转子旋转时，磁场与定子绕组有相对运动，会在定子绕组感应出交流电势，即定子三相绕组会产生三相交流电势。发电机或电动机使用磁场线圈而不是永久磁铁需要电流是本场线圈装置可以工作

2、。（来自维基）一、自动励磁调节系统的概念和构成31、励磁系统概念：与同步发电机励磁回路电压建立、调整及在必要时使其电压消失的有关设备和电路。2、励磁系统构成：一般由励磁功率单元和励磁调节器两个部分组成图2-1励磁控制系统结构框图励磁自动控制系统的作用41、空载电势概念：发电机空载电势决定于励磁电流，改变励磁电流就可影响同步发电机在电力系统中的运行特性;2、励磁自动控制系统作用：（1）电力系统在正常运行时可以通过控制励磁电流来控制电网的电压水平和并联运行机组间无功功率的分配;（2）当系统发生故障时迅速增大励磁电流，可以改善电网的电压水平及稳定性。二、53、同步发电机两种不同的运行方

3、式：（1）单机运行方式：（2）与无穷大系统并联方式特点：机端电压随发电机电流的变化而变化。特点：机端电压不随发电机电流的变化而变化。6控制电压（2-1）式中，——发电机直轴电抗。如图2-2所示，空载电势和机端电压的关系：（b）等值电路(一）、单机运行系统7图2-2同步发电机感应电动势和励磁电流关系(c)矢量图发电机感应电动势与端电压的幅值关系为式中—与间的相角，即发电机的功率角；—发电机的无功电流。8一般很小，可近似认为，可得简化的运算式为（2-2）式说明，负荷的无功电流是造成和幅值差的主要原因，发电机的无功电流越大，两者之间的差值也越大。由（2-2）式可以看出，同步发电机的外特

4、性必然是下降的。当励磁电流一定时，发电机端电压随无功负荷增大而下降。（2-2）9图2-3同步发电机的外特性发电机的励磁自动控制系统就是通过不断地调节励磁电流IEF来维持机端电压为给定水平的。10控制无功功率分配为了分析简便，设同步发电机与无穷大母线并联运行，即发电机的端电压不随负荷大小而变化，是一个恒定的值。（1）同步发电机与无穷大系统母线并联运行的有关问题如果发电机的有功功率恒定，即（2-3）当励磁电流改变时，（二）、11不考虑定子电阻和凸极效应，发电机功率还可表示为（2-4）当励磁电流改变时12(b)相量图图2-4同步发电机与无限大母线并联运行由此可见，与无限大母线并联运行的

5、机组，调节它的励磁电流可以改变发电机无功功率的数值。在实际运行中，与发电机并联运行的母线并不是无限大母线，母线的电压将随着负荷波动而改变。改变其中一台发电机的励磁电流不但影响发电机电压和无功功率，而且也将影响与之并联运行机组的无功功率。13（1）归纳：控制无功功率的分配并联各发电机间无功电流的分配取决于各发电机的外特性，而上倾的和多于一条水平的外特性都不能起到稳定分配无功电流的作用。14并联运行各发电机间无功功率的分配图2-5并联运行发电机间无功负荷的分配（2）通常我们希望发电机间无功电流应按机组容量的大小进行比例分配，大容量的机组担负的无功增量应相应地大，小容量的机组增量应该相

6、应地小。只要并联机组的“UG—IQ*”特性完全一致（IQ*为机组无功电流与其无功电流额定值的比值），就能使得无功负荷在并联机组间进行比例分配。要作到这一点，单纯地想把参加并联运行的大小发电机组都做成相同的“UG—IQ*”特性是很难实现的，甚至是不可能的，但是自动调压器却可以相当容易地作到这一点。15（2）归纳：并联运行各发电机间无功功率的分配1、系统稳定的概念：系统在扰动后，系统能够恢复到原来的运行状态或者过渡到另一个新的运行状态，则称系统是稳定的。2、通常将电力系统的稳定性问题分为三类：静态稳定（SteadyStateStability）、和暂态稳定（TransientStab

7、ility）和动态稳定（DynamicStability）。3、系统稳定的途径：励磁电流直接影响的是。励磁自动控制系统是通过改变励磁电流从而改变值来改善系统稳定性的。16提高稳定性（三）17励磁对静态稳定的影响图2-6单机向无穷大母线送电(a)接线图；(b)等值网络；(c)相量图（1）18发电机的输出功率按（2-4）式可以写成式中—系统总电抗，为发电机，变压器，输电线电抗之和；—发电机空载电动势和端电压间的相角。（2-5）对应于某一固定空载电动势值时，发电机传输功率PG是功率角δ