电力系统自动化--同步发电机励磁自动控制系统 ppt课件
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第1章 发电机的自动并列
1什么叫并列操作,简述同步发电机并列时应遵循的两条基本原则。
将一台发电机投入电力系统并列运行的操作,称并列操作。
对并列操作的基本要求:(1)并列断路器合闸时,冲击电流应尽可能的小,其瞬时最大值不宜超过1~2倍的额定电流。(2)发电机组并入电网后,应能迅速进入同步运行状态,进入同步运行的暂态过程要短,以减少对电力系统的扰动。
2、并列操作有哪两种方式它们是如何实现的
并列操作的两种方式:准同期并列(一般采用)自同期并列(很少采用)
3、什么是准同期的恒定越前时间它的整定值与哪些因素有关,应当如何整定
(-)准同期并列的条件:①频率 fG=fX ②幅值 UG=UX ③相角差 δe≠ 0
4、自动准同期装置由哪三个控制单元组成它们各自的主要任务是什么
自动准同期装置的组成:
1. 频差控制单元检测 UG与UX间的滑差角频率,且调节发电机转速,使发电机电压的频率接近于系统频率
2. 电压差控制单元检测 UG与UX间的电压差,且调节发电机电压UG ,使它与UX间的电压差小于规定值。3. 合闸信号控制单元 检测并列条件,当待并机组的频率和电压都满足并列条件时,控制单元就选择合适的时间(恒定越前时间)发出合闸信号,使并列断路器的主触头接通时,相角差为零。
3、什么是准同期的恒定越前时间它的整定值与哪些因素有关,应当如何整定
恒定越前时间 由于越前时间只需按断路器的合闸时间(准同期装置的动作时间可忽略)进行整定,整定值和滑差及压差无关,故称其为“恒定越前时间”。
5、何谓滑差、滑差周期与相角差δ有什么关系
频差fS: fS =fG-fX
滑差ωs:电角速度之差称为滑差角速度
SSGXG2)(2fffs 滑差周期:S12fTss 计算:
第2章 同步发电机励磁自动控制系统
1、同步发电机励磁控制系统的主要任务有哪些
电压控制 控制无功功率的分配 提高发电机并联运行的稳定性
第十三章 励磁系统
第一节 概述
同步发电机的励磁控制系统是由励磁调节器、励磁功率单元和发电机组成的系统。其构成如图13-1所示。励磁功率单元是指向同步发电机转子绕组提供直流励磁电流的励磁电源部分,而励磁调节器则是根据控制要求和给定调节准则控制励磁功率单元输出的装置。
图13-1发电机励磁系统基本原理框图
随着电力工业的发展,电力系统开始进入了大容量、大电网、高自动化时期。对于大电网而言,电力系统的稳定性显得尤为重要,而大容量发电机短路比的减小及瞬变电抗的增大,均给系统稳定带来了不利影响。 因此,350MW机组对发电机励磁系统的顶值电压倍数和响应速度提出了更高要求。目前,国内外350MW及以上容量发电机组主要采用无刷励磁方式和自并励励磁方式。近年来,由于自并励励磁系统具有固有的高起始快速响应特性,而且接线简单,维护方便,加之电力系统稳定器(PSS)的配合使用,较好地解决了系统稳定性的问题,从而使自并励励磁系统得到了更为广泛的应用。
一、励磁系统的作用和要求
励磁系统是发电机的重要组成部分,它对电力系统及发电机本身的安全稳定运行有很大的影响。
励磁系统的主要作用有:
1)在电力系统正常运行情况下,维持发电机或系统某点电压水平。
2)合理分配发电机间的无功负荷。
3)提高电力系统的静态稳定。
4)提高电力系统的动态稳定。在大容量长距离输电的电网中,采用自动调节励磁装置来提高系统的稳定性是方便和经济的,因此大型发电机上的励磁调节器的作用已超出调节电压的范围,所以称为励磁调节器,而不称为电压调节器。
5)提高带时限继电保护装置动作的灵敏度。 6)在暂态过程中(如故障切除后、个别发电机失磁时),能加速电网电压的恢复,提高电能质量,改善系统的工作条件。
励磁系统的要求:
1)在正常运行时,能按照负荷电流和电压的变化,自动地改变励磁电流,以维持电压在给定值水平,并能稳定分配机组间的无功负荷。
2)应有足够的功率输出,在电力系统发生事故,电压降低时,能迅速地将发电机的励磁加大到最大值,以实现强行励磁的作用。
发电机和配电系统自动控制原理
一、引言
发电机和配电系统在现代工业生产和日常生活中扮演着非常重要的角色。为了保障电力系统的安全稳定运行和有效利用电能,发电机和配电系统必须具备自动控制功能。本文将重点讨论发电机和配电系统的自动控制原理,探讨其设计与实现。
二、发电机自动控制原理
1.发电机自动调压系统
发电机自动调压系统是指根据负荷需求自动调节发电机的输出电压。其原理是通过调节励磁电流来控制发电机的电压,使发电机输出的电压始终保持在额定值范围内。常见的发电机自动调压系统有静态调压系统和动态调压系统两种。静态调压系统通过调节励磁电流来实现稳态调压,而动态调压系统则能够根据负荷变化实时调节发电机的励磁电流,以确保输出电压的稳定性。
2.发电机自动同步系统 发电机自动同步系统是指在并联运行多台发电机时,自动调节各发电机的相位和频率,使它们能够实现同步运行。其原理是通过同步器和相位比较器来检测各发电机的输出电压波形,然后根据比较结果调节机组的励磁系统,以实现发电机的同步运行。自动同步系统能够有效地提高并联运行发电机的稳定性,并减少人工操作的工作量。
3.发电机过载保护系统
发电机过载保护系统是指通过监测发电机的电流和温度等参数,实时判断发电机的运行状态,并在发电机超载时自动切断负荷或提醒运维人员进行处理。其原理是通过感应式或电流互感器等传感器实时监测发电机的负载情况,一旦发现发电机超载,自动向控制系统发出信号,控制系统根据预设的保护逻辑进行相应操作,保护发电机不受损坏。
三、配电系统自动控制原理
1.配电系统自动切换系统
配电系统自动切换系统是指在电源故障时自动切换到备用电源,以保障重要负荷正常供电。其原理是通过主电源和备用电源的监测和比较,一旦发现主电源故障,自动切换系统能够快速地将负荷切换到备用电源上,并保持稳定的供电状态。自动切换系统通常采用双电源自动切换开关和逻辑控制器等设备,能够在很短的时间内实现切换,保证负荷的连续供电。
同步发电机的励磁系统
武汉洪山电工科技有限公司 1 第一章 同步发电机励磁系统概述
[ 摘 要 ] 本文阐述了同步发电机励磁系统的任务及发展,讨论了同步发电机的不同励磁方式及其特点,最后介绍了在发电机励磁控制系统的基本要求和相关技术。
[ 关键词 ] 同步发电机 励磁系统
第一节 同步发电机励磁系统的任务和发展
同步发电机的励磁系统一般由两部分组成。一部分用于向发电机的磁场绕组提供直流电流,以建立直流磁场,通常称为励磁功率输出部分(或称为功率单元)。另一部分用于在正常运行或发生事故时调节励磁电流,以满足运行的需要。这一部分包括励磁调节器、强行励磁、强行减磁和自动灭磁等,一般称为励磁控制部分(或称为控制单元)。
不论在系统正常还是在故障情况下,同步发电机的直流励磁电流都需要控制,因此励磁系统是同步发电机的重要组成部分。励磁系统不但与发电机及其相联的电力系统的运行经济指标密切相关,而且与发电机及其电力系统的运行稳定性能密切相关。
一.同步发电机励磁系统的任务
(一)控制发电机的端电压
维持发电机的端电压等于给定值是电力系统调压的主要手段之一,在负荷变化的情况下,要保证发电机的端电压为给定值则必须调节励磁。
由发电机的简化相量图(图1-1)可得:
EUjIXqffd (1-1)
式中: Eq——发电机的空载电势;
Uf——发电机的端电压;
If——发电机的负荷电流比例。
图1-1 同步发电机简化向量图
式(1-1)说明,在发电机空载电势Eq恒定的情况下,发电机端电压Uf 会随负荷电流If 的加大而降低,为保证发电机端电压Uf 恒定,必须随发电机负荷电流If 的增加(或减小),增加(或减小)发电机的同步发电机的励磁系统
武汉洪山电工科技有限公司 2 空载电势Eq ,而Eq 是发电机励磁电流Ifq 的函数(若不考虑饱和,Eq 和Ifq 成正比),故在发电机运行中,随着发电机负荷电流的变化,必须调节励磁电流来使发电机端电压恒定。