大型发电机自并励系统强励倍数计算

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1、维普资讯http://www.cqvip.com3／2007(总第6o期)电力标准化与技术经济大型发电机自并励系统强励倍数计算Theratioofceitingvottageofpotentialsourcestaticexcitationsystemfortargegenerators方思立(中国电力科学研究院北京100085)【摘要】本文对大型汽轮发电机自并励系统如何计算强励电压倍数进行了分析。计算表明，自并励系统以机端额定电压计算强励电压倍数，其暂态稳定及电压稳定的性能已相"3-于或优于交流励磁机整流器励磁系统，因此参考(2)规定以额定

2、机端电压计算自并励系统的强励电压倍数。【关键词】励磁系统自并励强励电压倍数发电机励磁顶值电压倍数或称强励电压倍(简称三机励磁)强励电压倍数Kv值，参考文献数，是励磁顶值电压与额定励磁电压之比(K=[1]及[2]作了相应的规定，参考[1]规定一般Kv_2，UD)，是励磁系统主要的大干扰性能指标。自并参考[2]规定IOOMW及以上汽轮发电机一般为励系统Kv值增大，可有效的提高电力系统的暂态1．8。但对Kv的计算方法不同。参考[1]规定K以稳定和电压稳定，因此从电力系统稳定的角度，要发电机额定电压计算而参考[2]则规定Kv以发电求Kv值大一些。但是

3、从励磁装置部件来说，提高机额定电压的80％计算。本文不拟对Kv的数值K将影响励磁功率部件的容量，并在一定程度上作进一步论证，只是在Kv=2的基础上，是否要以降低了励磁功率柜以及开关装置等附属设备的可80％额定机端电压来计算Kv值作一些分析。靠性。对于大型汽轮发电机励磁绕组，由于所加每自并励系统强励电压倍数以机端电压8O％秒300次尖峰电压的长期作用，如果该电压较高，来计算，就是使自并励系统的Kv值在额定电压时将影响发电机转子匝间绝缘。例如发电机额定励高于三机励磁25％(1／0．8=1．25)。这样规定是否合磁电压为400V，Kv=2，如以机端

4、额定电压的80％理下面就二种励磁系统对电力系统暂态稳定和电计算强励倍数，则实际Kv_2．5，励磁变压器2次压稳定比较如下。电压取400x2．5／1．2=830V，1．2为负载时考虑换弧压降后变压器2次电压与整流电压之比，设换向1两种励磁对暂态稳定影响的比较时尖峰电压为变压器2次电压峰值的l-3倍，则额定运行时加在励磁绕组上的尖峰电压值将达对于自并励最严重的发电机变压器组高压侧830x1．41x1．3=1521V，接近规程规定的当励磁电三相短路，短路故障时机端电压V很低，励磁回流小于1．1倍额定值时，励磁绕组两端允许的瞬路不足以维持暂态转子电流

5、，V继续衰减。故障时电压值，超过了有些制造厂控制的汽轮发电机切除后，机端电压上升，励磁电压也相应上升。转子绕组长期尖峰电压不超过1500V的限值。因上世纪80年代前，系统短路切除时间较长，此励磁系统电压强励倍数的选择，要根据具体系约为(0．2—0．25)s，发电机采用自并励不仅暂态稳统需要及设备条件确定。定水平较低，而且短路故障时将因失去控制电源对于汽轮发电机交流励磁机整流器励磁系统而失磁。因此当时苏联大力发展自复励系统代替39维普资讯http://www.cqvip.comElectricPowerStandardization＆Const

6、ructionCostInformation312007(总第60期)自并励，随着故障切除时间的减小，励磁装置性能表1不同励磁暂态时最大功角的改进。自并励系统逐渐得到推广。但考虑到短路故障后0．5秒的平均机端电压约为额定值的70％励磁方式—小网大网＼～80％。当其强励倍数按O．8额定电压计算时。其全网采用三机励磁ll1．8o126．5。近端三相短路时的暂态稳定水平与三机励磁系统大体一致。所以早期规定自并励强励倍数以0．8比较机自并励其他三机励磁ll3．4。128。机端额定电压计算。全网自并励123．7。近年来系统短路故障切除时间已降至0．1s

7、左右，自并励系统Kv=2，以机端额定电压计算K，自并励系统电源电压与机端电压成正比，发其暂态稳定水平已可与同样强励倍数的三机励磁电机高压侧三相短路对自并励系统是最不利的。系统相当。例如文献『3]在1997年计算比较了自如果多台机组采用自并励。对某一台发电机是近并励系统和三机励磁系统对电力系统暂态稳定的端短路。对其他发电机则短路点较远。自并励系统影响。计算分别采用大机小网及大机大网两种实对暂态稳定的影响就能较好发挥，因此全网都采际电网。被比较发电机组采用的两种励磁方式，K用自并励时暂态稳定的水平提高了。三相短路是均为2。三机励磁交流励磁机采用简

8、化模型，励磁短路故障的一小部分，对于大部分不对称短路，发等值负载时间常数Te=0．35s。发电机高压侧三相电机端电压将保持较高值。也就是可有较好的强短路，0．12s