第10讲 自动调节励磁系统

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1、自动调节励磁系统——2011年下学期★★★电气09级主讲：张成林《电力系统继电保护及自动装置》——复习：1.自动准同步装置的任务是什么？2.自动准同步装置由哪几个部分组成？复习回顾数字式准同步并列装置定义：借助于微处理器的高速处理信息能力，利用编制的程序，在硬件配合下实现发电机并列操作。主要特点：由于利用微处理器具有高速运算功能和逻辑判断能力，使对机组的调节更加快速，更加精确，在频差、压差满足要求后，按δ变化规律选取最佳导前时间发合闸信号，缩短并列操作过程。复习回顾数字式并列装置硬件构成分七个部分：由微处理器、输入/输出接口构成的微计算机；频率差、相角差鉴别电

2、路；电压差鉴别电路；输入接口电路（开关量输入、键盘）；输出接口电路（显示部件、继电器组）；装置电源；试验装置。复习回顾任务：同步发电机励磁系统目的要求：了解励磁系统的定义、组成，理解励磁自动调节的作用、基本要求和基本框图。掌握同步发电机的励磁方式、励磁调节方式及特点；理解可控整流电路的作用、工作条件及工作特点重点：励磁自动调节器的作用；无刷励磁、自并励静止励磁系统，同步发电机的励磁调节方式导入电压稳定是保持电力系统稳定的前提，要保持电力系统的电压稳定，必须合理的分配和调节电力系统的无功功率。现代电力系统的无功功率调节主要由自动调节装置和无功控制装置来完成。内容

3、提要一、同步发电机自动调节励磁系统概述二、自动调节励磁系统的作用三、对自动调节励磁系统的基本要求四、同步发电机的励磁方式五、同步发电机的励磁调节方式六、同步发电机励磁系统中的可控整流电路同步发电机自动调节励磁系统一、概述发电机的转子绕组中，通以直流电流，产生相对静止的磁场，转子在原动机的拖动下旋转，形成旋转磁场。同步发电机的运行特性与它的空载电动势值的大小有关，而励磁电流的大小决定了发电机的空载电动势的大小，直接影响发电机的运行性能。励磁系统专门为同步发电机提供励磁电流的设备，即与同步发电机转子电压的建立、调整以及必要时使其消失的有关设备，由励磁功率单元和自动

4、调节励磁装置组成。自动调节励磁(AER):Auto-Excitation-Regulating（1）励磁功率单元：向同步发电机的励磁绕组提供直流励磁电流。（2）自动调节励磁装置：根据发电机机端电压变化控制励磁功率单元的输出。同步发电机自动调节励磁系统框图同步发电机励磁自动调节装置基本框图励磁系统与同步发电机励磁回路电压的建立、调整及必要时使其电压消失的有关设备和电路的总称。励磁调节器（AER）用于在正常运行或电力系统发生事故时调节励磁电流，以满足运行的需求。继电强行励磁装置（AEI）作为励磁调节器强行励磁作用的后备措施，并作为某些不能满足强行励磁要求的励磁调节

5、器补充措施，使励磁电压迅速升到最大值。自动灭磁装置（AEA）用于在发电机或发电机－变压器组中的变压器发生故障时，为防止继续向故障点供给短路电流，加大故障的损坏程度，使发电机转子回路的励磁电流尽快降到零的一种装置。二、自动调节励磁系统的作用1.调节机端电压电力系统正常运行时，负荷随机波动，随着负荷的波动，需要对励磁电流进行调节，以维持机端或系统中某点电压在给定水平，励磁系统担负着维持电压水平的任务。对于单机运行的发电机，引起机端电压变化的主要原因是无功负荷的变化，要保持机端电压不变，必须相应的调节发电机的励磁电流。2.调节无功功率的分配发电机接于无穷大容量电网时

6、，调节它的励磁电流只能改变其输出的无功功率。励磁电流过小，发电机将从系统中吸收无功功率。在实际运行中，发电机并联的母线并不是无限大系统，系统电压将随负荷波动而变化，改变其中一台发电机的励磁电流不但影响其本身的电压和无功功率，而且也影响与其并联运行机组的无功功率。所以同步发电机自动调节励磁系统还担负着合理分配并联运行机组间无功功率的任务。3.提高电力系统运行稳定性同步发电机稳定运行是保证电力系统可靠供电的首要条件，电力系统在运行中随时都可能受到各种干扰，在这些扰动后，发电机组能够恢复到原来的运行状态，或者过渡到另一个新的稳定运行状态，则系统是稳定的。自动调节励磁

7、系统可以提高系统的静稳定极限，当其励磁响应速度快，又有高强励倍数时，可以改善电力系统的暂态稳定。4.改善电力系统运行条件电力系统故障切除后，由于用户电动机要自起动，系统出现无功缺额，发电机自同步并列或失磁时，也会出现无功缺额，自动调节励磁系统能自动增加励磁电流，多发无功功率，加速电网电压恢复，改善系统工作条件。5.考虑到水轮机的调速装置不够灵敏和迅速，因而甩负荷时会出现电压上升，由于自动调节励磁装置的存在，可抑制发电机突然甩负荷时电压的上升。在电力系统内部发生短路故障时，自动调节励磁装置能使短路电流增大，因而提高了带时限继电保护的灵敏度。6.发电机故障或发电机

8、—变压器组单元接线的变压器故障时对发电