發(fā)電機勵磁系統(tǒng)原理

【資料簡介】

勵磁裝置是指同步發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)中除勵磁電源以外的對勵磁電流能起控制和調(diào)節(jié)作用的電氣調(diào)控裝置。
勵磁系統(tǒng)是電站設(shè)備中*的部分。勵磁系統(tǒng)包括勵磁電源和勵磁裝置，其中勵磁電源的主體是勵磁機或勵磁變壓器；勵磁裝置則根據(jù)不同的規(guī)格、型號和使用要求，分別由調(diào)節(jié)屏、控制屏、滅磁屏和整流屏幾部分組合而成。
勵磁裝置的使用，是當(dāng)電力系統(tǒng)正常工作的情況下，維持同步發(fā)電機機端電壓于一給定的水平上，同時，還具有強行增磁、減磁和滅磁功能。對于采用勵磁變壓器作為勵磁電源的還具有整流功能。勵磁裝置可以單獨提供，亦可作為發(fā)電設(shè)備配套供應(yīng)。
中小型水利發(fā)電設(shè)備已實施出口產(chǎn)品質(zhì)量許可制度，未取得出口質(zhì)量許可證的產(chǎn)品不準(zhǔn)出口。

勵磁系統(tǒng)的主要作有：
1）根據(jù)發(fā)電機負(fù)荷的變化相應(yīng)的調(diào)節(jié)勵磁電流，以維持機端電壓為給定值；
2）控制并列運行各發(fā)電機間無功功率分配；
3）提高發(fā)電機并列運行的靜態(tài)穩(wěn)定性；
4）提高發(fā)電機并列運行的暫態(tài)穩(wěn)定性；
5）在發(fā)電機內(nèi)部出現(xiàn)故障時，進行滅磁，以減小故障損失程度；
6）根據(jù)運行要求對發(fā)電機實行zui大勵磁限制及zui小勵磁限制。利用導(dǎo)線切割磁力線感應(yīng)出電勢的電磁感應(yīng)原理，將原動機的機械能變?yōu)殡娔茌敵觥Ｍ桨l(fā)電機由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。定子是發(fā)出電力的電樞，轉(zhuǎn)子是磁極。定子由電樞鐵芯，均勻排放的三相繞組及機座和端蓋等組成。轉(zhuǎn)子通常為隱極式，由勵磁繞組、鐵芯和軸、護環(huán)、中心環(huán)等組成。汽輪發(fā)電機的極數(shù)多為兩極的，也有四極的。
轉(zhuǎn)子的勵磁繞組通入直流電流，產(chǎn)生接近于正弦分布磁場（稱為轉(zhuǎn)子磁場），其有效勵磁磁通與靜止的電樞繞組相交鏈。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子磁場隨同一起旋轉(zhuǎn)、每轉(zhuǎn)一周，磁力線順序切割定子的每相繞組，在三相定子繞組內(nèi)感應(yīng)出三相交流電勢。發(fā)電機帶對稱負(fù)載運行時，三相電樞電流合成產(chǎn)生一個同步轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)磁場。定子磁場和轉(zhuǎn)子磁場相互作用，會產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩。從汽輪機輸入的機械轉(zhuǎn)矩克服制動轉(zhuǎn)矩而作功。發(fā)電機可發(fā)出有功功率和無功功率。所以，調(diào)整有功功率就得調(diào)節(jié)汽機的進汽量。轉(zhuǎn)子磁場的強弱直接影響定子繞組的電壓，所以，調(diào)發(fā)電機端電壓或調(diào)發(fā)電機的無功功率必須調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子電流。

發(fā)電機的有功功率和無功功率幾何相加之和稱為視在功率。有功功率和視在功率之比稱為發(fā)電機的功率因數(shù)（力率），發(fā)電機的額定功率因數(shù)一般為0.85。

供給發(fā)電機轉(zhuǎn)子直流建立轉(zhuǎn)子勵磁的系統(tǒng)稱為發(fā)電機勵磁系統(tǒng)。大型發(fā)電機勵磁方式分為：①它勵勵磁系統(tǒng)；②自并激勵磁系統(tǒng)。它勵勵磁是由一臺與發(fā)電機同軸的交流發(fā)電機產(chǎn)生交流電，經(jīng)整流變成直流電，給發(fā)電機轉(zhuǎn)子勵磁。自并激勵磁是將來自發(fā)電機機端的交流電經(jīng)變壓器降壓，再整流變成直流電，作為發(fā)電機轉(zhuǎn)子的勵磁