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浅谈电力系统中的励磁系统

[收录:2013-09-04] [作者:佚名] [服务:论文代写代发] [字体: ]
内容摘要:浅谈电力系统中的励磁系统,摘要:发电机的励磁系统是同步发电机的重要组成部分,其主要任务是根据发电机运行状态,向发电机的励磁绕组提供一个可调节的励磁电流,以满足发电机各种运行方式的需要。是电力系统中的一个重要环节。通过对目前主要励磁系统的励磁方式进行比较和分析,并对当前先进的系统进行论述。

浅谈电力系统中的励磁系统,摘要:发电机的励磁系统是同步发电机的重要组成部分,其主要任务是根据发电机运行状态,向发电机的励磁绕组提供一个可调节的励磁电流,以满足发电机各种运行方式的需要。是电力系统中的一个重要环节。通过对目前主要励磁系统的励磁方式进行比较和分析,并对当前先进的系统进行论述。

关键词:电力系统 励磁系统 比较

励磁系统直接影响发电机的安全运行,其技术性能低下将给机组的运行造成了极大的安全隐患。为满足电力系统对发电质量高标准的要求,确保发电机组长期安全、稳定地运行,必须采取先进科学的励磁系统。本文由教育大论文下载中心WwW.JiaoYuDa.CoM整理

一、各种励磁系统的比较分析

1、同步发电机励磁系统

  它励可控硅励磁系统主要的优点是在发电站出口附近发生短路故障时,强励能力强,有利于提高系统的暂态稳定水平。但是,随着电力系统装机容量的增大,快速保护的应用,其故障切除时间较长、系统容量相对较小的缺点就展现出来了。

自并励可控硅励磁系统的优点是结构简单,元部件少,其励磁电源来自机端变压器,无旋转部件,运行可靠性高,维护工作量小。且由于变压器容量的变更比交流励磁机的变更更简单、容易,因而更经济,更容易满足不同电力系统、不同电站的暂态稳定水平对励磁系统强励倍数的不同要求。

它励可控硅励磁系统与自并励可控硅励磁系统相比较,自并励可控硅励磁系统可以通过变压器灵活地选择强励倍数,可以较好地满足电力系统暂态稳定水平的要求。

直流机励磁方式是采用直流发电机作为励磁电源,供给发电机转子回路的励磁电流。其中直流发电机称为直流励磁机,其优点是与无励磁机系统比较,厂用电率较低。缺点是直流励磁机存在整流环,功率过大时制造有一定困难。

采用直流励磁供电的励磁方式,在过去的十几年间,是同步发电机的主要励磁方式。长期的运行经验证明,这种励磁方式具有独立的,不受外系统干扰的励磁电源。励磁可靠性高,且调节方便的优点。近年来,随着电力生产的发展,同步发电机的容量愈来愈大,要求励磁功率也相应增大。因此,直流励磁方式愈来愈不能满足要求。

2、交流机励磁方式

用直流机作为励磁电源,不仅维护困难,而且在应用上也有限制。采用交流机励磁方式,由于励磁机容量相对较小,只占同步发电机容量的0.3~0.5,且响应速度快。因此在现代电力系统中的大容量发电机,都采用交流励磁机系统。

交流励磁机系统是采用专门的交流励磁机代替了直流励磁机,并与发电机同轴。它运行发出的交流电,经整流电路后变成直流,供给发电机励磁。

3、无励磁机发电机自并励系统

  励磁机本身就是可靠性不高的元件,可以说它是励磁系统的薄弱环节之一,因励磁机故障而迫使发电机退出运行的事故并非鲜见,故相应地出现了不用励磁机的励磁方案。最简单的发电机自励系统是直接使用发电机的端电压作励磁电流的电源,由自动励磁调节器控制励磁电流的大小,称为自并励可控硅励磁系统,简称自并励系统。自并励系统中,除去转子本体极其滑环这些属于发电机的部件外,没有因供应励磁电流而采用的机械转动或机械接触类元件,所以又称为全静止式励磁系统。其中发电机转子励磁电流电源由接于发电机机端的整流变压器提供,经可控硅整流向发电机转子提供励磁电流,可控硅元件由自动励磁调节器控制。系统起励时需要令加一个起励电源。

  无励磁机发电机自并励系统的优点是:不需要同轴励磁机,系统简单,运行可靠性高;缩短了机组的长度,减少了基建投资及有利于主机的检修维护;由可控硅元件直接控制转子电压,可以获得较快的励磁电压响应速度;由发电机机端获取励磁能量,与同轴励磁机励磁系统相比,发电机组甩负荷时,机组的过电压也低一些。其缺点是:发电机出口近端短路而故障切除时间较长时,缺乏足够的强行励磁能力,对电力系统稳定的影响不如其它励磁方式有利。

  由于以上特点,使得无励磁机发电机自并励系统在国内外电力系统大型发电机组的励磁系统中受到相当重视。

随着微机励磁调节器的应用,氧化锌非线性灭磁电阻的研制成功及大功率晶闸管及晶体管的广泛应用,提高了发电机励磁系统的可靠性,较大地改善了励磁系统静态和动态品质,大大提高了系统的技术性能指标。

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