发电机励磁控制系统简析
【摘 要】：电力系统中，考核电能的两个指标，一个是频率，一个是电压。励磁系统的作用主要是为系统提供合格的励磁电压。它是发电机的重要组成部分，对发电机本身和电力系统的安全稳定运行有很大的影响。
【关键词】：发电机 励磁系统 逻辑原理
1励磁控制系统的主要任务
1.1励磁控制系统的作用
1.1.1维持发电机或其他控制点的电压在给定水平
在发电机正常远行工况下，励磁系统应维持发电机端电压(或升压变压器高压侧电压)在给定水平。当发电机负荷改变而端电压随之变化时由于励磁调节器的调节作用，励磁系统将自动地增加或减少供出的励磁电流，使发电机机端电压恢复到给定水平，保证有一定的调压精度。当机组甩负荷时，通过励磁系统的调节作用，应限制机端电压使之不致过分升高。
1.1.2控制并联运行机组无功功率的合理分配
当几台机组并列运行时通过励磁系统应能稳定地分配机组的无功功率
1.1.3提高电力系统的稳定性
电力系统可靠供电的首要要求是使并入系统中的所有同步发电机保持同步运行。系统在运行中随时会遭受各种扰动，伴随着励磁调节，系统可能恢复到它原来的运行状态，或者由一种平衡状态过渡到另一种新的平衡状态。这种情况，则称系统是稳定的。
1.1.4在发电机内部故障时，进行灭磁，以减小故障损失程度；
1.1.5根据要求对发电机实行最大和最小励磁限制；缩短反时限过流保护动作时间。
1.2励磁控制系统对动态稳定的影响
电力系统的动态稳定性问题，可以理解为电力系统机电振荡阻尼问题。在—定的运行方式及励磁系统参数下，电压调节作用在维持发电机电压恒定的同时，特产生负的阻尼作用。在正常实用的范围内，励磁电压调节器的负阻尼作用会随着开环增益的增大而加强，因此提高电压调节精度的要求和提高动态稳定性的要求是不相容的。
解决电压调节精度和动态稳定性之间矛盾的有效措施，是在励磁控制系统中增加其它控制信号。这种控制信号可以提供正的阻尼作用，使整个励磁控制系统提供的阻尼是正的，而使动态稳定极限的水平达到和超过静态稳定的水平。这种控制信号不影响电压调节通道的电压调节功能和维持发电机端电压水平的能力，不改变其主要控制的地位，称为附加励磁控制。
I 目录
目录 .............................................................................................................................................................................I
第一章深入浅出话热管散热器 ................................................................................................................................ 1
一、从高压锅话热管 ........................................................................................................................................ 1
二、热管原理 .................................................................................................................................................... 2
三、热管的基本特性 ........................................................................................................................................ 4
四、热管种类 .................................................................................................................................................... 4
大型发电机励磁功率整流柜基本参数设计与选择
欧小冬
（大唐观音岩水电开发有限公司，四川攀枝花６１７０００）
［摘要］ 以大唐观音岩水电站为例，给出励磁功率整流柜反向重复峰值电压、可控硅元件损耗、散热器、风机、快速
熔断器和整流柜损耗及励磁功率整流柜保护等基本参数计算、设计和选择方法，提出励磁功率整流柜参数设
计中应注意的问题，对大型发电机励磁功率整流柜的参数设计和选型具有一定的借鉴作用。 关键词 发电机励磁功率整流柜参数设计选型
１概述
近年来，随着电力系统的快速发展和电站单机容量的
不断增长，大型同步发电机所需的励磁功率明显增加，加 之大功率高参数可控硅（晶闸管）整流元件技术的飞跃进
步，励磁功率整流柜基本参数的设计和选型思路较以前也 有明显不同，其基本参数的计算和选择方法正确与否，将
直接影响机组励磁系统乃至电力系统的安全运行。位于金 沙江中游的观音岩水电站，装有５ Ｘ ６ＯＯＭｗ大型水轮发
电机组，设计年发电量为１２Ｏ～１４０亿ｋＷ・ｈ，是我国特 大型水电站之一。本文以观音岩水电站为例，给出＃１～
＃３机组励磁功率整流柜基本参数的设计和选择方法，并
对相关问题进行分析。
２可控硅元件参数
观音岩水电站＃ｌ～＃３机组励磁功率整流柜选用 ５ＳＴＰ １８Ｈ４２００，可控硅其基本参数见表１。
表１ ５ＳＴＰ １８Ｈ４２００可控硅元件参数
项目 重复峰值电压（断态／反向）／ｖ 通态平均电流 ／Ａ 阈值电压ＵＴ一／Ｖ 斜率电阻ｒ，／ａ 热阻Ｒ ＋Ｒ蚰／｛＂Ｃ／Ｗ） ｄ＝／ｄｔ／（ｖ／∞） ｄ／／ｄｔ／（Ａ／Ｆｓ１ 最大允许结温Ｔ ／ｔ 门极触发电压Ｌ ／Ｖ 门极触发电流Ｉｎ／ｍＡ
３反向重复峰值电压ｕＲＲＭ计算
按照相关行业标准规定，励磁绕组两端过电压瞬时值
应小于励磁绕组试验电压最大值的７０ ；励磁功率整流柜 可控硅反向重复峰值电压Ｕｆ 应大于励磁变压器二次侧最
大峰值电压的２．７５倍。因此，可控硅 删通常按以下原
励磁基础知识--励磁限制单元
励磁限制单元是励磁控制器的励磁限制环节。这些励磁限制单元在正常情况下是不参与自动励磁控制的，而当发生非正常运行工况，需要励磁控制器投入某些特殊的限制功能时，通过综合放大单元的处理使相应的限制器起控制作用。
励磁控制器中的励磁限制单元主要包括对励磁输出进行限制和对励磁给定进行限制两部分，主要实现以下限制功能：
1、最大励磁电流瞬时限制--瞬时过励限制
2、欠励限制--最小励磁限制
3、反时限延时过励磁电流限制
4、功率柜最大出力限制
5、空载强励限制
6、伏赫限制
7、无功功率过剩限制
最大励磁电流限制：限制发电机励磁电流的顶值，防止超出允许的强励倍数，避免励磁功率单元以及发电机转子绕组超限制运行而损坏。励磁电流的强励倍数一般不大于2。
欠励限制：防止发电机因励磁电流过度减小而引起失步或因机组过度进相运行引起发电机定子端部过热。
反时限延时过励磁电流限制：主要作用是最大励磁延时限制，它按发电机转子容许发热极限曲线对发电机转子电流进行限制，防止发电机转子绕组因长时间过流而发热，该限制具有反时限限制特性。
功率柜最大出力限制：实质上是一个可变限制值的最大励磁电流瞬时限制，它根据功率柜的故障程度以及对出力的影响程度区别对待，并相应地设置一系列不同的限制值作为励磁电流瞬时限制的动作整定值。
空载强励限制：限制机组在起励升压过程中和空载运行时，发生意外的误强励作用。它实质上是一个低限制值的瞬时电流限制器，在机组空载运行时投入，并网后退出。 伏赫限制：机组在解列运行时,确保伏赫比不超过规定的安全数值之外。机组在解列时，其端电压上升，频率下降。如果出现机端电压与频率的比值过高，磁通也随之边的过大，从而导致发电机与相连接的主变压器的铁心出现饱和，使空载励磁电流加大，损耗增加，造成铁心过热。
无功功率过剩限制：也称为定子过流限制。发电机超出容量极限运行时，会使定子绕组过流而过度发热。无功功率过剩限制在并网时投入，解列时退出，延时动作，瞬时复归。主要是避开电力系统短路时的强励时间，以保证强励的正常运行。
