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發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)工作原理與維修技術(shù)概述

2012/5/17 9:27:43

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(chǎng)繞組提供直流電流，以建立直流磁場(chǎng)，通常稱(chēng)作勵(lì)磁功率輸出部分（或稱(chēng)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(mǎn)足安全運(yùn)行的需要，通常稱(chēng)作勵(lì)磁控制部分（或稱(chēng)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(wú)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(wú)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(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)必須滿(mǎn)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(wú)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。　　3、勵(lì)磁裝置本身應(yīng)無(wú)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(guò)程要穩(wěn)定。我熱電分廠(chǎng)現(xiàn)共有三期工程，5臺(tái)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(wú)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(wú)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(zhuān)用的直流勵(lì)磁機(jī)DE供電，調(diào)整勵(lì)磁機(jī)磁場(chǎng)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(lèi)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?jiǎn)卧慕涣麟娫匆踩∽杂来艡C(jī)。發(fā)電機(jī)端電壓的變化通過(guò)調(diào)差單元、放大單元后去控制可控硅的導(dǎo)通角，以此來(lái)調(diào)節(jié)主勵(lì)磁機(jī)的磁場(chǎng)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(guò)調(diào)整調(diào)壓器來(lái)調(diào)節(jié)整流橋的輸出直流電壓達(dá)到調(diào)整磁場(chǎng)電流的小的目的。兩種控制方式通過(guò)DZA、DZB來(lái)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(guò)整流子整流經(jīng)電刷送出。手動(dòng)狀態(tài)下經(jīng)磁場(chǎng)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(tái)微機(jī)處于在線(xiàn)狀態(tài)，能發(fā)出控制信號(hào)，其它則處于離線(xiàn)熱備用狀態(tài)，其給定值、在線(xiàn)參數(shù)、控制信號(hào)均處于跟蹤工作狀態(tài)。在線(xiàn)通道一旦故障，其發(fā)出的控制信號(hào)將被閉鎖轉(zhuǎn)為離線(xiàn)通道；離線(xiàn)通道自動(dòng)投入轉(zhuǎn)為在線(xiàn)狀態(tài)，發(fā)出信號(hào)，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(tái)微機(jī)處于在線(xiàn)狀態(tài)，其給定值、在線(xiàn)參數(shù)、控制信號(hào)均處于跟蹤工作狀態(tài)。在線(xiàn)通道一旦故障，其發(fā)出的控制信號(hào)將被閉鎖轉(zhuǎn)為離線(xiàn)通道；離線(xiàn)通道自動(dòng)投入轉(zhuǎn)為在線(xiàn)狀