第03章_同步发电机励磁自动控制系统(3-4)
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第3章同步发电机励磁自动控制系统
1、同步发电机励磁系统一般由哪两部分组成?说明各部分的作用。
2、同步发电机励磁控制系统的任务有哪些?
3、根据图3-3同步发电机的外特性,分析说明同步发电机的励磁控制系统是怎样来维持发电机机端电压为给定水平的。
4、根据图3-4,分析说明与系统并联运行的发电机组,为什么调节它的励磁电流可以改变发电机无功功率是数值。
5、解释电力系统稳定、电力系统静态稳定、电力系统暂态稳定、电力系统动态稳定的概念。
6、为什么同步发电机励磁系统能改善异步电动机的自启动条件?
7、水轮发电机为什么要求实行强行减磁?
8、对励磁调节器的要求有哪些?
9、根据图3-41,分析说明为什么发电机投入或退出电网运行时,能平稳的转移负荷,不致引起对电网的冲击。
10、分析为什么两台无调差特性的发电机组不能并联运行。
同步发电机励磁自动控制系统在现代电力系统中,同步发电机励磁自动控制系统扮演着至关重要的角色。
它如同电力生产的“智慧大脑”,时刻精准调控着发电机的运行状态,确保电力的稳定供应和优质输出。
要理解同步发电机励磁自动控制系统,首先得明白励磁是什么。
简单来说,励磁就是给同步发电机的转子提供直流电流,从而在转子周围产生磁场。
这个磁场与定子绕组相互作用,就能产生电能。
而励磁自动控制系统呢,就是能够根据电力系统的运行状况和需求,自动调整这个励磁电流的大小和方向,从而实现对发电机输出电压、无功功率等重要参数的控制。
那么,为什么需要这样一个自动控制系统呢?这是因为电力系统的运行状态是时刻变化的。
比如,当系统中的负载突然增加时,如果不及时调整励磁电流,发电机的输出电压就会下降,可能导致电力质量下降,甚至影响到用电设备的正常运行。
反之,当负载突然减少时,若不加以控制,输出电压又会升高,可能损坏设备。
同步发电机励磁自动控制系统主要由励磁功率单元和励磁调节器两大部分组成。
励磁功率单元负责向发电机转子提供直流励磁电流,它就像是“动力源”,要保证有足够的能量和稳定的输出。
而励磁调节器则是整个系统的“指挥中心”,通过采集发电机的各种运行参数,如端电压、定子电流、无功功率等,然后按照预定的控制规律进行计算和分析,最终输出控制信号来调节励磁功率单元的输出。
在实际运行中,励磁自动控制系统有着多种控制方式。
其中,恒机端电压控制是最为常见的一种。
它的目标是保持发电机端电压恒定,无论系统中的负载如何变化。
通过不断监测端电压,并与设定的电压值进行比较,然后调整励磁电流,从而使端电压始终稳定在设定值附近。
这种控制方式能够有效地保证电力质量,满足用户对电压稳定性的要求。
另一种常见的控制方式是恒无功功率控制。
在某些情况下,电力系统需要发电机输出特定的无功功率,以维持系统的电压水平和功率因数。
此时,励磁自动控制系统就会根据无功功率的设定值来调整励磁电流,确保发电机输出的无功功率符合要求。
一、名词解释1.励磁系统答:与同步发电机励磁回路电压建立、调整及在必要时使其电压消失的有关设备和电路。
2.发电机外特性答:同步发电机的无功电流与端电压的关系特性。
3.励磁方式答:供给同步发电机励磁电源的方式。
4.无刷励磁系统答:励磁系统的整流器为旋转工作状态,取消了转子滑环后,无滑动接触元件的励磁系统。
5.励磁调节方式答:调节同步发电机励磁电流的方式。
6.自并励励磁方式答:励磁电源直接取自于发电机端电压的励磁方式。
7.励磁调节器的静态工作特性答:励磁调节器输出的励磁电流(电压)与发电机端电压之间的关系特性。
8.发电机调节特性答:发电机在不同电压值时,发电机励磁电流IE与无功负荷I.Q的关系特性。
9.调差系数答:表示无功负荷电流从零变至额定值时,发电机端电压的相对变化。
10.正调差特性答:发电机外特性下倾,当无功电流增大时,发电机的端电压随之降低的外特性。
11.负调差特性答:发电机外特性上翘,当无功电流增大时,发电机的端电压随之升高的外特性。
12.无差特性答:发电机外特性呈水平.当无功电流增大时,发电机的端电压不随之变化的外特性。
13 .强励答:电力系统短路故障母线电压降低时,为提高电力系统的稳定性,迅速将发电机励磁增加到最大值。
二、单项选择题1 .对单独运行的同步发电机,励磁调节的作用是(A )A .保持机端电压恒定;B. 调节发电机发出的无功功率;C .保持机端电压恒定和调节发电机发出的无功功率;D.调节发电机发出的有功电流。
2 .对与系统并联运行的同步发电机,励磁调节的作用是(B )A .保持机端电压恒定;B. 调节发电机发出的无功功率;C .调节机端电压和发电机发出的无功功率;D.调节发电机发出的有功电流。
3 .当同步发电机与无穷大系统并列运行时,若保持发电机输出的有功PG =_E GU(G i门…为常数,则调节励磁电流时,有(B)等于常数。
X dA. U G sn ;B. E Gsi n ;C. 1 X d 二sin ;D. sin 。
第三章同步发电机励磁自动控制系统在现代电力系统中,同步发电机扮演着至关重要的角色,而励磁自动控制系统则是确保其稳定运行和高效发电的关键组件。
首先,让我们来了解一下什么是同步发电机的励磁。
简单来说,励磁就是给同步发电机的转子绕组提供直流电流,从而产生磁场。
这个磁场与定子绕组中的磁场相互作用,实现了电能的转换和传输。
那么,为什么需要一个自动控制系统来管理励磁呢?这是因为在电力系统的运行中,各种因素会导致系统的电压和无功功率发生变化。
例如,负载的突然增加或减少、电网故障等。
如果没有有效的励磁控制,发电机的输出电压可能会不稳定,无功功率分配也会不合理,这将对整个电力系统的运行造成不良影响。
同步发电机励磁自动控制系统主要由励磁功率单元和励磁调节器两大部分组成。
励磁功率单元负责向转子绕组提供直流励磁电流,它的性能直接影响到励磁系统的输出能力和可靠性。
而励磁调节器则是根据测量到的发电机运行参数,如端电压、无功功率等,按照预定的控制规律来调节励磁功率单元的输出,以实现对发电机励磁的自动控制。
在实际运行中,励磁自动控制系统具有多种功能。
其一,它能够维持发电机端电压在给定水平。
当电力系统中的负载变化时,通过及时调整励磁电流,使发电机的输出电压保持稳定,从而保证电力设备的正常运行和电能质量。
其二,合理分配并列运行机组之间的无功功率。
在多台发电机并联运行的情况下,励磁系统可以根据各机组的容量和运行状态,自动分配无功功率,提高电力系统的运行效率和稳定性。
其三,提高电力系统的静态和动态稳定性。
通过快速响应系统的变化,励磁系统可以增强系统抵御干扰的能力,减少电压波动和功率振荡的发生。
为了实现这些功能,励磁调节器通常采用不同的控制规律和算法。
常见的有比例积分微分(PID)控制、模糊控制、自适应控制等。
PID控制是一种经典的控制方法,它具有结构简单、易于实现的优点,但对于复杂的系统可能效果不够理想。
模糊控制则能够处理一些不确定性和模糊性的问题,具有较强的鲁棒性。