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1、 同步发电机自动调节励磁装置同步发电机自动调节励磁装置 概述同步发电机励磁系统：由励磁功率单元和自动调节励磁装置组成，实现向发电机励磁绕组提供直流励磁电流，并对励磁电流进行调节的功能。所以发电机励磁系统的作用可总结为：（1）提供励磁电流； 励磁功率单元完成（2）调节励磁电流。自动调节励磁装置完成。一、自动调节励磁系统的作用自动调节励磁系统包括同步发电机和励磁系统。自动调节励磁系统的作用（自动调节励磁电流的作用）：（1）调节电压；（2）调节无功功率；（3）提高电力系统运行的稳定性；（4）改善电力系统运行条件。1、调节电压当励磁电流不变时，发电机机端电压与发出的无功功率关系紧密。发电机发出的无功功
2、率增大时，机端电压下降。2、调节无功功率当发电机输出的有功功率保持不变时，调节励磁电流的大小，发电机输出的无功功率也会变化。当输出有功不变，并且发电机机端电压恒定时，有 所以，常数cosGGIUP常数sindGGXUEP常数cosGI常数sinGEU形曲线3、提高电力系统的稳定性自动调节励磁系统可以提高系统的静态稳定，当其励磁系统响应速度快，又有高强励倍数时，可以改善电力系统的暂态稳定性。4、改善电力系统运行条件自动调节励磁系统自动增加励磁电流，多发无功功率，加速电网电压恢复，改善系统工作条件。在电力系统内部故障时，自动调节励磁装置进行强励，使短路电流增大，提高了继电保护的灵敏度。 二、对自动
3、调节励磁系统的基本要求（1）有足够的调节机端电压范围（0.81.2UG.N）；（2）系统故障时能够迅速进行强励；（3）可靠性高。三、励磁系统的分类励磁系统的分类主要是对励磁功率单元进行分类。励磁功率单元可以分为4类。（1）直流励磁机励磁系统；（2）交流励磁机系统；（3）旋转硅整流励磁系统；（4）静止励磁系统。励磁机：给同步发电机提供励磁电流的发电机，既可以是直流发电机（直流励磁机），也可以是交流发电机（交流励磁机）（1）直流励磁机励磁系统励磁电流由与发电机同轴的直流发电机供给。可以分成2种：（1）自励直流励磁机系统； 直流励磁机的励磁绕组由励磁机本身供给。（2）他励直流励磁机系统。 直流励磁机
4、的励磁绕组由另外一直流励磁机（副励磁机）供给。 这种励磁方式只应用于小容量发电机组。（2）交流励磁机励磁系统励磁电流由与交流发电机供给。大容量发电机的励磁功率单元采用交流励磁机和半导体整流元件组成的交流励磁机系统。交流主励磁机的整流单元静止不动，是有刷励磁。 可以分成2种：（1）交流主励磁机静止硅整流励磁系统交流主励磁机通过静止二极管（死硅）整流系统整流后供给励磁电流，自动励磁调节装置通过控制晶闸管的导通角来调节交流副励磁机提供给主励磁机的励磁电流。适用于励磁电流小于800010000A的同步发电机。 对整流性能要求较弱，响应随度较慢。（2）交流主励磁机带晶闸管整流系统 交流主励磁机输出电压经
5、过晶闸管整流装置后，通过炭刷供给发电机励磁电流。 响应速度快，一般用于对稳定性要求较高的电力系统，并可用来灭磁。交流励磁机系统（3）旋转硅整流励磁系统交流主励磁机的交流绕组和整流设备随着主轴一起旋转。这样省去了炭刷，可以用于励磁电流超过800010000A的大型同步发电机。 可以分成2种：（1）交流励磁机带旋转静止二极管整流励磁系统（2）交流励磁机带旋转可控晶闸管整流励磁系统（4）静止励磁系统励磁电流取自发电机本身，采用励磁变压器作为电压源，励磁变流器作为电流源。 可以分成2种：（1）自励静止励磁系统同步发电机励磁电流由励磁变压器TVE经过可控硅整流电路后供给，是一种较简单的励磁系统。（2）自
6、复励静止励磁系统 同步发电机励磁电流同时取自励磁变流器TAE和励磁变压器TVE。励磁变流器TAE和励磁变压器TVE在交流侧和直流侧可以有不同的连接。分为2种：（a）交流侧串联自复励励磁系统（b）直流侧并联自复励励磁系统复励：励磁电流同时取自励磁变流器TAE和励磁变压器TVE，励磁变流器TAE并联在发电机机端，励磁变压器TVE串联在发电机机端引出线上。12.2、半导体自动励磁调节器一、励磁系统中的整流电路 在交流励磁机系统和静止励磁系统中都采用了三相桥式整流电路，将交流电源转换为直流电源，给发电机（或励磁机）转子绕组提供励磁电流。 励磁系统中的整流电路可以分成三种：（1）三相桥式不可控整流电路；
7、（2）三相半控桥式整流电路；（3）三相全控制整流电路。 以上三种整流电路中，第（1）种三相桥式不可控整流电路是不可控的。第（2）、（3）种三相半控桥式整流电路和三相全控制整流电路的输出电流大小可以控制。（1） 三相桥式不可控整流电路三相桥式不可控整流电路的输入为三相对称电源电压，输出为波动的直流电压。输出的波动直流电压的平均值Uav和输入三相对称电源的相电压Uph呈规定比例关系。phavUU34. 2如果VUUVUphavph8 .51434. 2220，则（2） 三相半控桥式整流电路三相半控桥式整流电路的输入为三相对称电源电压，输出为可控的波动直流电压。输出的波动直流电压的平均值Uav和输入
8、三相对称电源的相电压Uph呈可控比例关系。2cos134. 2phavUU，其中的是晶闸管的导通控制角。（3） 三相全控桥式整流电路三相全控桥式整流电路的输入为三相对称电源电压，输出为可控的波动直流电压。输出的波动直流电压的平均值Uav和输入三相对称电源的相电压Uph呈可控比例关系。cos34. 2phavUU，其中的是晶闸管的导通控制角。二、自动调节励磁装置原理（1）自动调节励磁装置的构成 自动调节励磁装置装置由基本控制和辅助控制两大部分组成。基本控制实现励磁电流的自动调节，以便维持电压水平和合理分配机组间的无功功率。辅助控制主要为了满足发电机不同工况要求，以改善电力系统稳定性和励磁系统动态性能。 基本控制部分包括调差单元、测量比较单元、综合放大单元和移相触发单元。 辅助控制部分主要为了满足发电机不同工况要求，以改善电力系统稳定性和励磁系统动态性能。自动调节励磁装置的构成由2部分组成：（1）基本控制部分：调差单元、测量比较单元、综合放大单元和移相触发单元。（2）辅助控制部分