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發電機勵磁系統工作原理與維修技術概述

2012/5/17 9:27:43

發電機勵磁系統工作原理概述勵磁系統是同步發電機的重要組成部分，它是供給同步發電機勵磁電源的一套系統。勵磁系統一般由兩部分組成：（如圖一所示）一部分用于向發電機的磁場繞組提供直流電流，以建立直流磁場，通常稱作勵磁功率輸出部分（或稱勵磁功率單元）。另一部分用于在正常運行或發生故障時調節勵磁電流，以滿足安全運行的需要，通常稱作勵磁控制部分（或稱勵磁控制單元或勵磁調節器）。在電力系統的運行中，同步發電機的勵磁控制系統起著重要的作用，它不僅控制發電機的端電壓，而且還控制發電機無功功率、功率因數和電流等參數。在電力系統正常運行的情況下，維持發電機或系統的電壓水平；合理分配發電機間的無功負荷；提高電力系統的靜態穩定性和動態穩定性，所以對勵磁系統必須滿足以下要求：

1、常運行時，能按負荷電流和電壓的變化調節（自　　動或手動）勵磁電流，以維持電壓在穩定值水平，并能穩定地分配機組間的無功負荷。　　2、應有足夠的功率輸出，在電力系統發生故障，電壓降低時，能迅速地將發電機地勵磁電流加大至最大值（即頂值），以實現發動機安全、穩定運行。　　3、勵磁裝置本身應無失靈區，以利于提高系統靜態穩定，并且動作應迅速，工作要可靠，調節過程要穩定。我熱電分廠現共有三期工程，5臺同步發電機采用了3種勵磁方式: 一、三種發電機勵磁系統的組成

　　一期是交流勵磁機旋轉整流器的勵磁系統，即無刷勵磁系統。如圖二所示，它的副勵磁機是永磁發電機，其磁極是旋轉的，電樞是靜止的，而交流勵磁機正好相反，其電樞、硅整流元件、發電機的勵磁繞組都在同一軸上旋轉，不需任何滑環與電刷等接觸元件，這就實現了無刷勵磁。二期是自勵直流勵磁機勵磁系統。如圖三所示，發電機轉子繞組由專用的直流勵磁機DE供電，調整勵磁機磁場電阻Rc可改變勵磁機勵磁電流中的IRC從而達到調整發電機轉子電流的目的。三期采用的是靜止勵磁系統。這類勵磁系統不用勵磁機，由機端勵磁變壓器供給整流器電源，經三相全控整流橋控制發電機的勵磁電流。　　二、勵磁電流的產生及輸出　　一期勵磁系統原理圖如圖五所示。其中主勵磁機的勵磁勵磁系統原理圖

　　電源由永磁機的定子繞組經三相可控硅整流橋或三相不可控硅整流橋提供，同時直流穩壓單元的交流電源也取自永磁機。發電機端電壓的變化通過調差單元、放大單元后去控制可控硅的導通角，以此來調節主勵磁機的磁場電流，達到是發電機穩定運行的目的。另外，為了提高主勵磁機供電的可靠性還設有手動控制，通過調整調壓器來調節整流橋的輸出直流電壓達到調整磁場電流的小的目的。兩種控制方式通過DZA、DZB來進行切換。二期勵磁系統如圖六所示。整流勵磁機與發電機同軸，

由剩磁建立電壓，通過整流子整流經電刷送出。手動狀態下經磁場變阻器、KFD-3勵磁調節器、碳刷、滑環給轉子提供勵磁電流。三期采用雙微機單模擬的勵磁控制系統，取消了勵磁機。勵磁系統原理圖如圖七所示。

發電機的勵磁電流由機端勵磁變壓器經可控硅整流橋提供。其可控硅的導通角可由微機或模擬方式控制，在正常情況下，只有一臺微機處于在線狀態，能發出控制信號，其它則處于離線熱備用狀態，其給定值、在線參數、控制信號均處于跟蹤工作狀態。在線通道一旦故障，其發出的控制信號將被閉鎖轉為離線通道；離線通道自動投入轉為在線狀態，發出信號，當兩套微機通道均出現故障，在正常運行情況下，只有一臺微機處于在線狀態，其給定值、在線參數、控制信號均處于跟蹤工作狀態。在線通道一旦故障，其發出的控制信號將被閉鎖轉為離線通道；離線通道自動投入轉為在線狀