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《励磁系统中的最小励磁电流限制器_许其品》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第29卷第3期Vol.29No.32008年9月Sept.2008励磁系统中的最小励磁电流限制器许其品,许其质,赫卫国,孙素娟(国网电力科学研究院/南京南瑞集团公司,江苏省南京市210003)摘要:在研究励磁系统限制器的基础上,分析了最小励磁限制器的工作原理,以及最小励磁电流限制器的作用,阐述了励磁系统设置最小励磁电流限制器的必要性,最后给出了最小励磁电流限制器的整定原则。关键词:最小励磁电流限制器;安全;稳定;功角0引言力和暂态稳定性,但同时却带来发电机阻尼作用的降低甚至变为欠阻尼。这使得发电机在某些运行工励磁控
2、制系统直接关系到电网安全稳定运行,况下,当系统受到扰动时,可能因为发电机阻尼作用而且是提高电网稳定性和运行经济性最有效、最经[1]的减弱而导致扰动长久不能平息甚至造成失步,电济、最直接的手段。励磁控制系统通常包括过励力系统稳定器就是用来提高电力系统的动态稳定磁限制器、欠励磁限制器、V/F限制器、最大励磁电性,提高发电机的阻尼,防止因为发电机励磁的快速流瞬时限制器、定子电流限制器、励磁系统整流柜故[2-4]调节而导致发电机产生等幅甚至增幅振荡,进而失障限制器和电力系统稳定器等诸多辅助控制器,去稳定。它们是励磁系统在完
3、成维持电压水平,提供无功功可见不同的限制器可以分别对发电机的定子、率这些基本功能的同时,为提高励磁控制系统安全转子的绝缘以及转子、发电机的端部、励磁设备本身乃至电力系统稳定的辅助控制功能。以及电力系统的稳定起到不同的作用。不同类型的限制器在保护发电机的安全方面起对于比较完善的自动方式运行下的励磁系统,到不同的作用:过励磁限制器和发电机定子电流限具备这些保护是足够的;但事实上几乎任何一个励制器,分别用来限制发电机的转子和定子电流的大磁控制系统除了具备自动运行方式以外,为了保证小,以防止发电机转子或定子因为电流过大,铜
4、损耗在某些特殊工况下的安全运行,励磁控制系统内都增加而导致发电机的定子或者转子局部热量积累,包含手动运行或发电机转子电流闭环控制方式,而温度升高;而欠励限制器和V/F限制器则是用来防当发电机运行在手动运行方式或者励磁系统本身不止发电机压齿、槽锲、线圈端部因磁通增大导致涡流够完善时,以上的限制器是不充分的。为了保证发损耗增加而过热,或限制发电机以及与它相连的变电机在某些情况转换到手动运行或者在自动方式运压器因磁通增大导致涡流损耗增加而过热。以上4行又不够完善时的安全运行的需要,在发电机励磁种限制器,都是为了防止发电机
5、局部过热而损坏发控制系统中增加发电机最小励磁电流限制器是必要电机的绝缘,或降低发电机绝缘的使用寿命。的。最大励磁电流限制器则被用来防止发电机转子因电流过大而产生的电动力对发电机转子的伤害;1发电机励磁控制系统中最小励磁电流限励磁系统整流柜故障限制则是用来保护励磁设备自制器的原理及最小励磁电流限制值的整定原身的安全。上述各种不同的限制器都是为了保护发则电机的安全和使用寿命的。当发电机带不同的有功功率运行时,为保证发我们知道,可以通过提高发电机励磁控制系统电机的功角运行在稳定的范围内并具有一定的稳定调节的快速性的方法来
6、提高电力系统的稳态传输能裕量,发电机所需要的最小励磁电流是不一样的。即当发电机输出较大的有功时,发电机稳定运行所收稿日期:2008-07-31。作者简介:许其品,男,硕士,高级工程师,长期从事电力电子需要的最小励磁电流的值就较大;反之,当发电机输和发电机励磁的研究。出较小的有功时,发电机稳定运行所需要的最小励124·励磁与调速·许其品,等励磁系统中的最小励磁电流限制器磁电流的值也相应地减小。即发电机最小励磁电流作。限制值应该是一个与发电机有功功率有关的量。这[5-7]点可以从发电机的运行向量图中看出。图1(a)为发
7、电机运行到最大功角为90度时的电势向量图。从图中可以看出,当发电机输出有功为P1时,不考虑励磁调节器作用时,发电机达到静态稳定极限所需要的励磁电流为IFD1;而当发电机输出有功为P2时,不考虑励磁调节器作用时,发电机达到静态稳定极限所需要的励磁电流为IFD2。(注:由于一般的同步发电机的交轴电抗的标幺值在2左右,所以图中发电机交轴电抗标幺值取2)由于稳态时发电机的内电势正比于发电机的励磁电流,可见发电机的最小励磁电流限制值与发电机的有功电流有关,特别地,在发电机机端电压为1时,发电机的最小励磁电流的标幺值等于发电机
8、定子电流有功分量的标幺值。一般地为保证发电机的稳定运行,发电机实际运行中都必须保留有足够的功角裕量,图1(b)为发电机静态功角裕量约30°时(δmax=60°),发电机运行在最小励磁电流限制值时的电势向量图。从图1(b)可以看出图中的虚线反映了发电机的有功功率(有功电流)的大小,而发电机内电势则与发电机励磁电流的大小成正比(转速恒定的情况下)。从图中的三角形
