华电电力系统自动化第3讲_励磁系统

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1、第三讲同步发电机励磁自动控制系统（1）肖仕武Office:J5B309Tel:80794899NorthChinaElectricPowerUniversity2/432021/10/4主要内容1、同步发电机励磁控制系统的任务（1）电压控制（2）控制无功功率（3）提高同步发电机并列运行的稳定性（4）改善电力系统的运行条件（5）水轮发电机强行减磁2、对励磁系统的基本要求3、同步发电机的励磁系统的各种类型及其结构和特点NorthChinaElectricPowerUniversity3/432021/10/4第一节概述NorthChinaElectricP

2、owerUniversity4/432021/10/4第一节概述同步发电机的运行特性与它的空载电动势Eq值的大小有关，而Eq值是发电机励磁电流的函数。改变励磁电流就可以影响同步发电机在电力系统中的运行特性。在某些故障情况下，发电机端电压降低将导致电力系统稳定水平下降，为此，当电力系统故障时，要求发电机迅速增大励磁电流，以维持电网的电压水平及稳定性。电力系统在正常运行时，发电机励磁电流的变化主要影响电网的电压水平和并联运行机组间无功功率分配。同步发电机励磁的自动控制在保证电能质量、无功功率的合理分配、提高电力系统运行的可靠性方面均起到十分重要的作用。No

3、rthChinaElectricPowerUniversity5/432021/10/4励磁自动控制系统由励磁调节器、励磁功率单元和发电机构成了反馈控制系统。向同步发电机转子提供直流电流根据输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元的输出NorthChinaElectricPowerUniversity6/432021/10/4一同步发电机励磁控制系统的任务1、电压控制(调压精度0.5%)2、控制无功功率分配3、提高同步发电机并联运行的稳定性4、改善电力系统的运行条件改善异步电动机的自启动条件为发电机异步运行创造条件提高继电保护装置工作的正确性5、水轮发

4、电机组要求实行强行减磁NorthChinaElectricPowerUniversity7/432021/10/4负荷的无功电流是造成Eq,UG之间幅值差的主要原因1电压控制励磁自动控制系统担负了维持电压水平的任务等值NorthChinaElectricPowerUniversity8/432021/10/41电压控制机端电压励磁电流负荷无功电流励磁自动控制系统就是通过不断的调节励磁电流来维持发电机端电压为设定值的注：改变发电机的励磁电流一般都不直接在发电机的转子回路中进行，而是改变励磁机的励磁电流的方法来达到调节目的。原因是转子回路的电流很大，不易直

5、接调整。同步电机外特性NorthChinaElectricPowerUniversity9/432021/10/42控制无功功率分配—与无穷大母线并联运行单机无穷大系统发电机发出的有功功率只受调速器控制NorthChinaElectricPowerUniversity10/432021/10/42控制无功功率分配—与无穷大母线并联运行发电机励磁电流变化只是改变了机组的无功功率Q和功率角δ值的大小。与无穷大母线并联运行的机组，调节励磁电流就可以改变发电机的无功功率。NorthChinaElectricPowerUniversity11/432021/10

6、/42控制无功功率分配—多台发电机并联运行并联发电机组无功功率分配取决于各发电机的外特性，曲线越平坦的机组其无功电流的增量越大通常希望发电机组间的无功功率分配按照机组容量大小比例分配单纯把并联所有机组的外特性做成相同是不可能的调节励磁可以任意改变外特性曲线的斜率以达到合理分配无功的目的。GU1MU2MUQI1QI2QI¢1QI¢2QI1G2G2QID1QIDNorthChinaElectricPowerUniversity12/432021/10/42控制无功功率分配—名称说明我国在1953年以前把调整同步发电机励磁电流的自动装置成为“自动调压器”，1

7、953年后又改称为“自动励磁调节器”，现在又有重称为自动调压器的趋势。NorthChinaElectricPowerUniversity13/432021/10/43提高同步发电机并联运行的稳定性电力系统稳定性的定义与分类在20世纪60年代及以前1静态稳定性2动态稳定性系统受到小扰动后保持所有运行参数接近正常值的能力系统受到大扰动后，系统参数恢复到正常值的能力出现了自动再同期现象——发电机在失去同步后经过较短时间的异步运行又自动牵入同步，主系统仍然能够保持同步1静态稳定性2动态稳定性3综合稳定性小扰动小变速运行状态大扰动小变速运行状态大扰动大变速运行状

8、态1954年苏联学者维.柯.维尼柯夫《电力系统机电过渡过程》NorthChinaElectri