發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)工作原理概述勵(lì)磁系統(tǒng)是同步發(fā)電機(jī)的重要組成部分,它是供給同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電源的一套系統(tǒng)。勵(lì)磁系統(tǒng)一般由兩部分組成:(如圖一所示)一部分用于向發(fā)電機(jī)的磁場繞組提供直流電流,以建立直流磁場,通常稱作勵(lì)磁功率輸出部分(或稱勵(lì)磁功率單元)。另一部分用于在正常運(yùn)行或發(fā)生故障時(shí)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流,以滿足安全運(yùn)行的需要,通常稱作勵(lì)磁控制部分(或稱勵(lì)磁控制單元或勵(lì)磁調(diào)節(jié)器)。在電力系統(tǒng)的運(yùn)行中,同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁控制系統(tǒng)起著重要的作用,它不僅控制發(fā)電機(jī)的端電壓,而且還控制發(fā)電機(jī)無功功率、功率因數(shù)和電流等參數(shù)。在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況下,維持發(fā)電機(jī)或系統(tǒng)的電壓水平;合理分配發(fā)電機(jī)間的無功負(fù)荷;提高電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性,所以對勵(lì)磁系統(tǒng)必須滿足以下要求: 1、常運(yùn)行時(shí),能按負(fù)荷電流和電壓的變化調(diào)節(jié)(自 動(dòng)或手動(dòng))勵(lì)磁電流,以維持電壓在穩(wěn)定值水平,并能穩(wěn)定地分配機(jī)組間的無功負(fù)荷。 2、應(yīng)有足夠的功率輸出,在電力系統(tǒng)發(fā)生故障,電壓降低時(shí),能迅速地將發(fā)電機(jī)地勵(lì)磁電流加大至最大值(即頂值),以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)安全、穩(wěn)定運(yùn)行?! ?、勵(lì)磁裝置本身應(yīng)無失靈區(qū),以利于提高系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定,并且動(dòng)作應(yīng)迅速,工作要可靠,調(diào)節(jié)過程要穩(wěn)定。我熱電分廠現(xiàn)共有三期工程,5臺同步發(fā)電機(jī)采用了3種勵(lì)磁方式: 一、三種發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的組成 一期是交流勵(lì)磁機(jī)旋轉(zhuǎn)整流器的勵(lì)磁系統(tǒng),即無刷勵(lì)磁系統(tǒng)。如圖二所示,它的副勵(lì)磁機(jī)是永磁發(fā)電機(jī),其磁極是旋轉(zhuǎn)的,電樞是靜止的,而交流勵(lì)磁機(jī)正好相反,其電樞、硅整流元件、發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組都在同一軸上旋轉(zhuǎn),不需任何滑環(huán)與電刷等接觸元件,這就實(shí)現(xiàn)了無刷勵(lì)磁。二期是自勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)。如圖三所示,發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組由專用的直流勵(lì)磁機(jī)DE供電,調(diào)整勵(lì)磁機(jī)磁場電阻Rc可改變勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁電流中的IRC從而達(dá)到調(diào)整發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流的目的。三期采用的是靜止勵(lì)磁系統(tǒng)。這類勵(lì)磁系統(tǒng)不用勵(lì)磁機(jī),由機(jī)端勵(lì)磁變壓器供給整流器電源,經(jīng)三相全控整流橋控制發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流。 二、勵(lì)磁電流的產(chǎn)生及輸出 一期勵(lì)磁系統(tǒng)原理圖如圖五所示。其中主勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁 勵(lì)磁系統(tǒng)原理圖 電源由永磁機(jī)的定子繞組經(jīng)三相可控硅整流橋或三相不可控硅整流橋提供,同時(shí)直流穩(wěn)壓單元的交流電源也取自永磁機(jī)。發(fā)電機(jī)端電壓的變化通過調(diào)差單元、放大單元后去控制可控硅的導(dǎo)通角,以此來調(diào)節(jié)主勵(lì)磁機(jī)的磁場電流,達(dá)到是發(fā)電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的目的。另外,為了提高主勵(lì)磁機(jī)供電的可靠性還設(shè)有手動(dòng)控制,通過調(diào)整調(diào)壓器來調(diào)節(jié)整流橋的輸出直流電壓達(dá)到調(diào)整磁場電流的小的目的。兩種控制方式通過DZA、DZB來進(jìn)行切換。二期勵(lì)磁系統(tǒng)如圖六所示。整流勵(lì)磁機(jī)與發(fā)電機(jī)同軸, 由剩磁建立電壓,通過整流子整流經(jīng)電刷送出。手動(dòng)狀態(tài)下經(jīng)磁場變阻器、KFD-3勵(lì)磁調(diào)節(jié)器、碳刷、滑環(huán)給轉(zhuǎn)子提供勵(lì)磁電流。三期采用雙微機(jī)單模擬的勵(lì)磁控制系統(tǒng),取消了勵(lì)磁機(jī)。勵(lì)磁系統(tǒng)原理圖如圖七所示。 發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流由機(jī)端勵(lì)磁變壓器經(jīng)可控硅整流橋提供。其可控硅的導(dǎo)通角可由微機(jī)或模擬方式控制,在正常情況下,只有一臺微機(jī)處于在線狀態(tài),能發(fā)出控制信號,其它則處于離線熱備用狀態(tài),其給定值、在線參數(shù)、控制信號均處于跟蹤工作狀態(tài)。在線通道一旦故障,其發(fā)出的控制信號將被閉鎖轉(zhuǎn)為離線通道;離線通道自動(dòng)投入轉(zhuǎn)為在線狀態(tài),發(fā)出信號,當(dāng)兩套微機(jī)通道均出現(xiàn)故障,在正常運(yùn)行情況下,只有一臺微機(jī)處于在線狀態(tài),其給定值、在線參數(shù)、控制信號均處于跟蹤工作狀態(tài)。在線通道一旦故障,其發(fā)出的控制信號將被閉鎖轉(zhuǎn)為離線通道;離線通道自動(dòng)投入轉(zhuǎn)為在線狀