小型水电站励磁设备

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1、小型水电站励磁设备全国农村水电自动化培训教材（长江委陆水自动化研究所）1.一.农村水电的概念㈠国内小水电装机及机组容量的发展小水电系指装机容量25MW及一下的水力发电站和以小水电为主的地方小电网。五十年代，一般称500kW一下的水电站为农村小水电站；到六十年代，小水电的容量界限到3MW;六十年代末期小水电站的容量界限上升到12MW;八十年代以后小水电站的定义也扩大到25MW;九十年代后，国家计委、水利部进一步明确装机容量50MW以下的水电站均可享受小水电的优惠政策，并出现了一些容量为几万至二十几万KVA的地方电网。2.一.农村水电的概念㈡各国小水电

2、的容量定义(kW)国家或国际组织微型(Micro)小小型(Mini)小型(Small)国际小水电<100101-500501-10000拉美能源组织<5051-500501-5000中国<100101-500500-25000水力发电与筑坝杂志50-100300-500010000-50000秘鲁5-5051-500菲律宾<15000美国<500501-2000<15000越南<5051-500501-50003.一.农村水电的概念㈢相关标准界定（含同步电机和水轮发电机）GB10585-89，GB/T7409-1997，SD299-88，DL/T5

3、83-2005。中小型：10WM以下机组大中型：10WM以上机组4.二.励磁的形式㈠旋转励磁机rotatingexciter励磁机（设备）与发电机同轴旋转的整流方式㈡静止式励磁staticexciter从一个或多个静止电源取得功率，使用静止整流器提供直流电流的励磁机励磁机（设备）是静止的整流方式5.㈠旋转式⒈直流励磁机方式D.C.exciter一台使用换向器与电刷提供直流电流的旋转励磁机，通过与发电机同轴的直流励磁机所发出的直流电给主发电机励磁的方式，见图2.1.1—1。6.图2.1.1—1直流励磁机励磁采用一个它励绕组的直流励磁机采用一个它励绕组

4、的直流励磁机用于稳定控制的反馈（要用时）直流励磁机励磁绕组励磁控制输入同步电机7.㈠旋转式⒉交流励磁机A.C.exciter使用整流器流器提供直流电流的旋转励磁机⑴带有静止整流器的交流励磁机A.C.exciterwithstationaryrectifiers带有整流器的交流励磁机，其输出与同步电机励磁绕组滑环上的电刷相联结。见图2.1.1—2⑵带有旋转整流器的交流励磁机（无刷励磁机）A.C.exciterwithrotatingrectifiers(brushlessexciter)带有励磁机及与同步电机同轴的旋转整流器的交流励磁机，其输出不经过

5、滑环或电刷，而直接与同步电机的励磁绕组相联结。见图2.1.1—38.图2.1.1—2带不可控静止整流器的交流励磁机带不可控静止整流器的交流励磁机用于稳定控制的反馈交流励磁机励磁控制输入同步电机9.图2.1.1—3带有旋转整流器的交流励磁机10.㈡静止式励磁staticexciter从一个或多个静止电源取得功率，使用静止整流器提供直流电流的励磁机。⒈电势源静止励磁机potentialsourcestaticexciter仅从电势源（可以从同步电机出线端）取得功率并使用可控硅整流器的静止励磁机。见图2.2.1—1。⒉从复合电源静止励磁机compound

6、source-staticexciter从电流与电压两个电源（独立取自同步电机机端）取得功率的静止励磁机。从两个电源来的输入可以在整流器的交流侧或直流侧取得，并且可以并联或串联，整流器可以设计可控的或不可控的。图2.2.2—1、图2.2.2—2、和图2.2.2—3。11.图2.2.1—1电势源静止图2.2.1-1电势源静止励磁系统整流变压器同步电机可替换12.图2.2.2—1直流侧串联图2.2.2-1直流侧串联、电压相加的复合源静止励磁机电势源变压器同步电机电流源变压器电抗器整流器及可控硅整流器13.图2.2.2—2交流侧并联交流侧电源并联电流相加

7、的复合源静止励磁机电势源变压器同步电机电流源变压器整流器及可控硅整流器电抗器14.图2.2.2—3交流侧相加交流侧两个电源电流相加的复合源静止励磁机电势源变压器同步电机饱和绕组控制输入整流器电抗器电流源变压器15.三.励磁设备的技术要求（条件）GB/T10585-89中小型同步电机励磁系统基本技术要求GB/T7409.3-1997同步电机励磁系统大、中型同步电机励磁系统技术要求DL/T583-2005大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件DL/T489-92大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置试验规程16.㈠使用条件⒈环境要求(1)使用地

8、点的海拔高度不大于3000m;(2)环境最高温度+40℃;(3)环境最低温度:采用水冷者为+5℃,采用其它冷却方式者为-1