发电机励磁系统学习笔记（一）

电力系统自动化

1、电力系统自动化的主要内容：

主要任务：1、保证电能质量：频率、电压

​ 2、提高系统运行安全性

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​ 3、提高事故处理能力

​ -通过安全自动装置实现局部的故障处理

​ 4、提高系统运行的经济性

自动化主要内容：1、电力系统自动装置

​ 2、电力系统调度自动化

2、电力系统自动装置：

分类：1、自动操作：备用电源和设备自动投入装置ATS

​

​ 2、自动调节：励磁调节装置

同步发电机励磁系统

一、励磁系统：

​ 1、定义

​ 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。

​ 组成

​ （1）励磁功率单元，它向同步发电机的励磁绕组提供直流励磁电流。

​ （2）励磁调节器，它按照发电机及电力系统运行的要求，根据输入信号和给定的调节准则自动调节控制功率单元输出的励磁电流。

二、对励磁系统的基本要求

（1）可靠性高

（2）保证发电机具有足够的励磁容量。

​ 励磁系统是发电机配套的设备，它必须保证发电机在各种运行状态下需要的励磁功率。‘

​ 国家标准规定：当同步发电机的励磁电压和励磁电流不超过其额定电压和额定电流的1.1倍时，励磁系统应保证能连续运行。

（3）具有足够的强励能力

​ 强励是指发电机电压下降较多时，励磁系统快速地将励磁电流和电压升到顶值的一种运行行为。

​ 强励指标包括励磁顶值电压、励磁系统允许的强励时间。

（4）保证发电机电压调差率有足够的整定范围

​ 调差率也称为无功电流补偿率。它是指自动励磁调节器的调差单元投入、电压给定值固定、发电机功率因数为零的情况下，发电机无功电流从零变化到额定值时，发电机机端电压变化率。发电机机端电压调差率通常用()表示，按下式计算：

​ 发电机机端电压调差率整定范围一般不应小于+-10% +-5%，并按1%的档距分档。调差特性应有良好的线性度。

（5）保证发电机有足够的调节范围

国家标准规定：自动电压调节器应保证在发电机空载电压的70%~110%范围内能稳定、平滑地调节；励磁系统的手动控制单元应保证发电机在空载励磁电压的20%到额定励磁电压的110%范围内能稳定、平滑调节。

（6）保证发电机励磁自动控制系统具有良好的调节性能

该要求主要针对自动励磁调节器提出的。为了完成励磁自动控制系统的各项任务，励磁调节器必须具有良好的调节特性。

三、同步发电机励磁自动调节

同步发电机正常运行可分为单机运行和系统并联运行，励磁调节对这两种运行方式的影响是：

（1）对单机运行的同步发电机来说，随无功负荷电流的变化而不断调整励磁电流，可保证机端电压不变。

（2）与系统并联运行的机组，调节它的励磁电流可以改变发电机发出的无功功率。

四、励磁自动调节器的作用

在电力系统正常运行或事故运行中，同步发电机的励磁调节器功能一般包括励磁调节、强行励磁、强行减磁和自动灭磁等。

同步发电机励磁自动调节，不仅可以保证发电机可靠运行，提供合格的电能，而且还可以有效地提高系统的技术指标。