电力系统自动调压器的原理与基本框图.pptx

Ie
b
I E.b
I E.a
a
o
U gb
U ga
Ug
图 2 -40 人工调压的作用
第四节 电力系统自动调压器与基本框图
规律：当发电机电压UG 升高时，人工就使 Ie 减小；反 之，U g 降低时，就使 I e 增大。 U g.a ~ U g.b 是发电机正常运行时允许的电压变动范围 Ie.a ~ Ie.b 代表励磁系统必须具备的调整容量的最低值 当U g.b U g U g.a 时，发电机超出了正常运行范围 线段 ab 是所有自动调压器共有的基本特性
第四节 电力系统自动调压器与基本框图
二、同步发电机微机自动调压器的程序框图 ❖ 自动调压装置的功率放大元件就是晶闸管的
整流。 ❖ 基本环节：测量、放大、同步、触发，实现
电压调节和无功功率分配 ❖ 当自动励磁调节器退出工作后，由自动切换
装置将手控单元投入。
第四节 电力系统自动调压器与基本框图
CT G
第四节 电力系统自动调压器与基本框图
在运行中，当us 降低时，uc 呈现负值，使u1对积分器的输 入减小，于是积分达到限值u2 的时间推迟，PD 推迟发出 脉冲，使 增大，电抗器电流的基波成分减小，以提高us ，
直到
uc
重新为零，
u
2
又等于
U
' r
，调节过程才会结束。

三、TSC 投、切电容器调压的控制问题 图 2-59（b）表示用熔断器 QF 投、切电容器 C，由于 QF 的投、切都有机械动作完成，需要时间长，投入需 要 2 个周波，断开需要 8 个周波，且有接触电阻等，可 以不按瞬时投、切来处理，而机械装置承受瞬时过电流
第四节 电力系统自动调压器与基本框图
❖ 无自动调压器时，如图 2-39 ❖ 人工不断调整 Re 的大小，以达到维持其端电压不变的目的。 ❖ 人工在调压过程中的作用可用图 2-40 中的 ab 线段来表示。 ❖ 人工和发电机形成了一个“封闭回路”。
+
Ie
Re
DE =
Ir • G UG
-
图 2-39 励磁系统一例
第四节 电力系统自动调压器的原理与基本框图
========基本知识点======== ❖ 自动调压器的功能 ❖ 模拟元件调压器的工作原理 ❖ 自动励磁调节器的静态工作特性 ❖ 自动励磁调节器静态工作特性的调整
第四节 电力系统自动调压器与基本框图
一、自动调压器的功能 ❖ 励磁调节器是一个闭环比例调节器。 ❖ 输入量：发电机电压 U g 或线路送、受端电压U s 、U r ❖ 输出量：励磁机的励磁电流 Ie 或是线路电流 I L ❖ 功能：①保持发电机的端电压不变 ②其次是保持并联机组间无功电流的合理分 配。
第四节 电力系统自动调压器与基本框图
越大， 就越小，增加的励磁电流 Ie 就越大，使U g 重新 回到U N 附近。 的大小由微机的计数功能来完成，在同步脉冲分相到达 后，微机调压器 的相关程序开始分相先后计数，达到所要求的 值就发出 出发脉冲。 3．微机调压的原理程序 调压原理：正常运行时，二次调接电压均为零，微机调压器 就按照运行厂给定的
' r
比较，
差值Uc ，再与限值U1 相加，其和值进入积分器，当积分 到达U2 时，即启动脉冲触发器 PG，发出触发脉冲，一 者进入二分器，如图（d）所示，轮流触发晶闸管 V1 与 V2；另者将积分器清零，开始对下一次触发脉冲的积分 计值。
T /2
TCR
调压器正确工作的条件：
k
U1dt
0
=
2
f 0U 2
第四节 电力系统自动调压器与基本框图
◆有自动调压器时，如图 2-42 工作原理：利用 U = Ug -Urf 作为输入信号，在输出端输 出一个与 U 相反的调整电流 Ie ，使调压器的输入量Ug 与输出量 I e 达到图 2-40 中 ab 表示的比例关系。即Ug 下 降时， I e 增大，发电机的 Eg 随之增加，使Ug 重新回到 基准值附近；反之，当Ug 升高时， I e 减小， Eg 减小， 使Ug 重新回到基准值附近。
❖改变 大小可以改变整流输出电压的大小，从而
调节励磁电流的大小
第四节 电力系统自动调压器与基本框图
二、微机调压器的同步脉冲和触发脉冲 同步脉冲：保证在晶闸管每次承受正向阳极电压时，向其控 制极发出脉冲， 使晶闸管可靠导通，这时的触发脉冲称为同步脉冲。 同步信号主要取自晶闸管整流装置的主回路，一般用同步变 压器和同步移相 器作为同步信号发生器，以提供具有合适 幅值和合适相位的交流同步信 号。 从发出同步脉冲之后，开始计算触发角，发出触发脉冲，调 节触发角的大小
励磁电源 PT
变压器
调差
起励
SCR
同步
反馈
触发
放大
测量
手控
附加控制信号
稳压电源
图 2-25 典型可控硅自动励磁调节器框图
第四节 电力系统自动调压器与基本框图
1.晶闸管主回路的工作原理
❖ 自动调压的晶闸管电路主要是：三相半控桥或三
相全控桥电路
❖ 三相半控桥输出电压和触发角的关系：
❖
1+ cos
Ud = 1.35U~ ( 2 )
Ur ，求出电压差 U g ，根据此时计算出 ，改变晶闸管整
第四节 电力系统自动调压器与基本框图
二、TCR 控制原理 TCR 为硅控电抗器，2-51 是单相 TCR 原理接线图，用 于控制交流无功电流。 规律：V1 和 V2 中的一个在电源电压的正半周导通，另 一个在电源的负半周、相互导通。
触发角的范围： 90 = 90 + 180
当 =90°时晶闸管全程导通，当 =180°时，晶闸管 全程关断 导通角 ，截止角 270°—
第四节 电力系统自动调压器与基本框图
TCR 是晶闸管全波控制调压器 TCR 自动调压器原理：在图 2-57（e）中，母线电压经 电压互感器引入并加以平方，即图（e）中的U2 ，作为
TCR
调压器的输入量，与经二次调压的参考值U
第四节 电力系统自动调压器与基本框图
的能力很强，所以 QF 可以直接投、切电容器 C，但使 用寿命较短。 图 2-59（c）表示用反接的两个晶闸管投、切补偿电容， 由于两个晶闸管动作较快，投入只需半周波，而管断也 只需一个周波，但本身承受电流的冲击能力低，所以必 须串接一个小电抗器 L 来缓解充电电流的冲击。 TSC 无法进行平稳调压，所以一般用并联一个同容量的 TCR，用 TCR 均匀地调整容性无功电流，以达到平稳 调压的目的，如图 2-61（a）所示。