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工程类同步发电机励磁自动控制系统PPT优秀课件

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同步电动机励磁系统培训PPT课件

同步电动机励磁系统培训PPT课件

主要特点
把电能转换成机械能的定、转子双边励磁的交流电动机 优点 • 功率因数高 • 运行稳定性高 • 运行效率高 • 转速恒定不变 缺点 • 起动复杂 • 需要两种电源 • 结构复杂、维护保养要求高
与同步发电机的比较
工作原理
• 发电机 输出有功、机械能转换成电能 • 电动机 吸收有功、电能转换成机械能
结构组成
单柜结构 双柜结构
调节器——机械结构
励磁调节器结构紧凑，其功能单元完全 模块化。调节器合理地组装在调节柜中，调节柜 采用双门结构，前门为有机玻璃门，内门为摇门， 双门结构可方便设备的调试、维护及检修。右图 为内门打开的调节柜。柜体采用进口RITTL柜体。
MER6002调节器组成
调节器逻辑原理图
-A09
转子 参 量 检控板
CT -B01
组合变送器
-A90
总线 板
PT
-BV01 -PLC
可编程控制器
-A04
信号输出板
(to RTU)
to SCR
-K90
调节 板
-GT
RS232C 操 作显 示 屏
核心控制器件
日本松下电工的FP0型可编程控制器
16DI/16DO 2AI/1AO 5000步程序容量 0.9us/步
集成一体化移相触发模块 日本HAKKO公司的V608C彩色液晶触摸屏
人机界面——智能触摸屏
运行参数显示 运行状态显示 操作 故障报警 故障记录、追忆 故障处理帮助
人机界面欢迎画面
人机界面主菜单
状态显示－表计画面
主通道信息画面
备用通道信息画面
通道操作画面－ＯＦＦ状态
通道操作画面－ＯＮ状态
——应用范围

同步发电机励磁控制系统及特性分析PPT文档37页

同步发电机励磁控制系统及特性分析PPT文档37页

▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
37
同步发电机励磁控制系统及特性分析
31、园日涉以成趣，门虽设而常关。 32、鼓腹无所思。朝起暮归眠。 33、倾壶绝余沥，窥灶不见烟。
34、春秋满四泽，夏云多奇峰，秋月 扬明辉 ，冬岭 秀孤松 。 35、丈夫志四海，我愿不知老。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭

同步发电机励磁控制系统及特性分析66页PPT

同步发电机励磁控制系统及特性分析66页PPT
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
同步发电机励磁控制系统及特性分析
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、பைடு நூலகம்要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹

同步发电机自动励磁PPT课件

同步发电机自动励磁PPT课件
要由定子电流的无功分量IQ的变化引起的。 • 如果发电机无功电流IQ不变，改变励磁电流
将改变Eq，从而改变UG或使UG保持恒定； ☞即发电机单机运行时，调节励磁电流可改
变发电机端电压。
曲线1：IEF1不变，曲线2：IEF2不变
Eq UG IQ Xd
励磁不变:
(UGe，IQ1)
(UG2，IQ2)
一般δG值很小，可近似认为cosδG≈1
δG ——发电机功角，即Eq与UG的相位差； IQ——发电机定子电流无功分量； Φ ——发电机功率因数(亦是负荷功率因数)。
向量图：
上式说明，负荷的无功电流是造成Eq和UG幅值差的主要原 因，发电机的无功电流越大，两者间的差值也越大。
结论：
• 当励磁电流IEF不变时，IQ变换将引起UG变化； ☞即发电机单机带负荷运行时，电压变化主
励磁增加:
(UGe，IQ1)
(UGe，IQ2)
同步发电机的外特性
结论:励磁控制系统通过不断调节励磁电流来维持 机端电压为给定值。
（2）当发电机并入电力系统运行时
UB UX IQ XL
结X B 论X：L------变压器漏抗和输电线路电抗归算值； UX 通UB过--调-电节力系发统电电机压和励变磁压电器高流压I侧EF归来算调值节。 发电机电势Eq，可改 变无功电流IQ，从而调节发电机端电压UG和变压器高压侧电压 UB，维持发电机机端电压UG或系统内某一点电压（UB）在给定 水平。
(2) 合理分配并联运行发电机间的无功功率。 以2台发电机并联运行为例： 以电网的无功负荷增加为例,分析2台发电机的无功电流变化情况。
结论：当电网的无功负荷发生变化时，由于两台发电机的外特 性不同，造成它们无功电流的变化亦不相同，改变了负荷增加 前两台发电机无功电流分配的比例。外特性斜率相差越大，其 改变程度也越大。

第5章同步发电机自动励磁ppt课件

第5章同步发电机自动励磁ppt课件
第5章同步发电 机自动励磁
发电自动控制
有功/ 频率
无功/ 电压
第5章 同步发电机自动励磁控制系统
5.1 同步发电机励磁系统的任务 一、电力系统无功功率控制的必要性
1. 维持系统电压正常水平 电力系统电压水平主要是由电力系统中无功功率平衡来维持的。 整个电力系统无功功率平衡关系可由下式表示：
Q Q Q
（1）单机运行时： 在正常运行时，励磁电流 IEF在发电机励磁线圈FLQ 中建立磁场，使定子绕组 产生感应电势Eq，在不考 虑铁心饱和程度影响时， 感应电势的大小与励磁电 流的大小成正比，因此通 过调整IEF的大小就可使Eq 发生相应的变化 .
其电势平衡方程为
E U j I X q G G d
从以上分析可以看出，只要并联发电机的 U G 特性完全一致时 I q* （ 为发电机无功电流与其无功电流额定值的比值 )，才能使无 I q* 功电流在并联机组间进行合理的分配。
* 将并联运行且容量不同的发电机组直接做成相同的 U 特性是 I G q 不可能的。
在发电机自动励磁调节系统中有一个形成发电机外特性的环节---调差环节，通过它可以改变发电机的外特性，很容易地做到 使并联运行发电机组的外特性都一致，从而达到并联机组间无 功负荷合理分配的目的。
2. 合理分配并联运行发电机间的无功功率
现代电力系统是由许多发电厂、变电所及线路组成的庞大而复 杂的系统，无功功率电源除发电机外，还有电容器、调相机及 静止补偿器等。 由于发电机是系统中主要的无功电源。为了保证系统的电压质 量和无功潮流合理分布,要求合理控制电力系统中并联运行发 电机输出的无功劝率。 所谓“合理控制”包含两层意思； (1)每台发电机发出的无功功率数量要合理； (2)当系统电压变化时．每台发电机输出的无功功率要随之自 动调节，而且调节量要合理。
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交流励磁机励磁系统(交流发电机和半导体整流元件组成 ) 为了缩短主轴长度，降低造价，减少环 节。
静止励磁系统 (发电机自并励系统)
几种常用的励磁系统简要介绍（重点分析励磁功率单元）
二 直流励磁机励磁系统（100MW以下）
按励磁机的励磁绕 组供电方式的不同
➢ 自励直流励磁机励磁系统 ➢ 他励直流励磁机励磁系统
❖ 他励交流励磁机旋转整流器励磁 系统(无刷励磁)
✓ 自励交流励磁机静止可控整流器 ➢ 自励交流励磁机励磁系统 励磁系统
✓ 自励交流励磁机静止整流器励磁 系统
1 他励交流励磁机静止整流器励磁系统
交流副励磁机 交流励磁机
交流发电机
起励 电源
G
VSR 滑环
自
励 恒
励磁调节器
压
调
触发器 放大器 电压检测 调差
1 励磁对静态稳定的影响
G
UG
System
U=Constant
PG
EqU X
sin
P
PG
UGUs X
in
P
内功率特性
外功率特性
2 励磁对暂态稳定的影响
P
c
a
d
PG0
F
31
2
b
要使励磁系统在短暂过程中完成符合要求的控制必须要求励 磁系统具备快速响应的条件。为此，一方面缩小励磁系统的 时间常数，另一方面尽可能提高强行励磁的倍数。
1 自励直流励磁机励磁系统
IEE
IR DE =
IE
G
IAVR
R
励磁调节器
2 他励直流励磁机励磁系统
IR
PE =
= IAVR IEE DE
IE
G
励磁调节器
三 交流励磁机励磁系统（100MW以上）
交流励磁机励磁系统根据励磁机电源整流方式及整流器 状态的不同可分为以下几种。
❖ 他励交流励磁机静止整流器励磁 ➢ 他励交流励磁机励磁系统 系统
PGmax*
0.75
0.70
K=4
0.65
K=2
K=1
0.50
0.35 0 0.2 0.4 0.6 0.8
Te(s)
PGmax*
0.75
Te=0.1S
0.70
0.65
Te=0.8S
0.50
0.35
K
01234
1．改善异步电动机的自起动条件
U(%)
120
100
80
60
40
20
0
t(s)
0 10 20 30
第二章 同步发电机励磁自动控制系统
第一节 概述
同步发电机的运行特性
同步发电机的空载电动势的大小 发电机的励磁电流
一励磁自动控制系统构成
控制同步发 电机的励磁
励磁功率单元 励磁调节器
G 发电机
电力系统
同步发电机的励磁系统
二 同步发电机励磁控制系统的任务
➢ 电压控制 ➢ 控制无功功率的分配 ➢ 提高同步发电机并联运行的稳定性 ➢ 改善电力系统的运行条件 ➢ 对水轮发电机组实行强行减磁
2．为发电机异步运行创造条件 3．提高继电保护装置工作的正确性
当水轮发电机组发生故障突然跳闸时，由于它的调速系统具 有较大的惯性，不能迅速关闭导水叶，因而会使转速急剧上 升。如果不采取措施迅速降低发电机的励磁电流，则发电机 电压有可能升高到危及定子绝缘的程度，所以，在这种情况 下，要求励磁自动控制系统能实现强行减磁。
电力系统的稳定
➢静态稳定 ➢暂态稳定
电力系统静态稳定是指电力系统在正常运行状态下，经受微小 扰动后恢复到原来运行状态的能力。
电力系统暂态稳定是指电力系统在某一正常运行方式下突然遭 受大扰动后，能否过渡 到一个新的稳定运行状态、或者恢复到 原来运行状态的能力。
电力系统受到小的或大的干扰后，计及自动调节和控制装置作 用的长过程的运行稳定问题称为动态稳定。
➢ 励磁调节器应能合理分配机组的无功功率；
➢ 对远距离输电的发电机组，为了能在人工稳定区 域运行，要求励磁调节器没有失灵区；
➢ 励磁调节器应能迅速反应系统故障，具备强行励 磁等控制功能以提高暂态稳定和改善系统运行条 件；
➢ 具有较小的时间常数，能迅速响应输入信息的变 化。
2 对励磁功率单元的要求
➢ 要求励磁功率单元有足够的可靠性并具有一定的调节容量。 在电力系统运行中，发电机依靠励磁电流的变化进行系统电 压和本身无功功率的控制。因此，励磁功率单元应具备足够 的调节容量以适应电力系统中各种运行工况的要求。
IG
G
UG =Constant Eq
IP
UG
IQ
IG
PG UGIG cos constant
PG
EqUG Xd
sin
constant
IG cos constant Eq sin constant
发电机励磁电流的变化改变了机组 的无功功率和功率角的大小。
调节与无限大母线并联运行的机组的ห้องสมุดไป่ตู้ 磁电流可以改变发电机无功功率的数值。
三 对励磁系统的基本要求
➢ 励磁调节器: 检测和综合系统运行状态的信息, 以产生相应 的控制信号, 经放大后控制励磁功率单元以得到所要求的 发电机励磁电流。 其基本要求
➢ 励磁功率单元: 受励磁调节器控制，并向同步发电机转子 提供励磁电流。 其基本要求
1 对励磁调节器的要求
➢ 系统正常运行时,励磁调节器应能反映发电机电 压高低以维持发电机电压在给定水平；
节
器 可控整流器
2 他励交流励磁机旋转整流器励磁系统(无刷励磁)
永磁副励磁机
旋转元件
N
S
交流发电机 G
晶闸管整流器
励磁调节器
1 自励交流励磁机静止可控整流器励磁系统
AE
VS
G
滑环
电压起 励元件
自动恒 压元件
AVR
起励电源
2 自励交流励磁机静止整流器励磁系统
AE
电压起 励元件
VS G
滑环
励磁调节器
起励电源
四 静止励磁系统 (发电机自并励系统)
VS G
滑环
电压起 励元件
励磁调节器
起励电源
第三节 励磁系统中的整流电路 一 三个基本整流电路
➢ 三相桥式不可控整流电路 ➢ 三相桥式半控整流电路 ➢ 三相桥式全控整流电路
UG IG
IEF
G
Eq
IP
UG
IQ
IG
UG
IG
Eq
UG
Eq UG jIGXd
Eq cos UG IQXd
Eq UG IQXd
负荷中的无功电流是造成Eq 和UG幅值差的主要原因。
UGe UG2
IEF2 IEF1
IQ
IQ1
IQ2
同步发电机的励磁自动 控制系统就是通过不断 地调节励磁电流来维持
端电压在给定水平的。
➢ 具有足够的励磁顶值电压和电压上升速度。从改善电力系统 运行 条件和提高电力系统暂态稳定性来说，希望励磁功率单 元具有较大的强励能力和快速的响应能力。因此，在励磁系 统中励磁顶值电压和电压上升速度是两项重要的技术指标。
第二节 同步发电机励磁系统
一 励磁系统的历史 直流励磁机励磁系统 机械整流子在换流方面遇到了困难，且大 功率半导体整流元件制造工艺的日益成熟。