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發電機勵磁系統概述

發布時間:2017-06-09 12:10:31 浏覽人數:

發電機勵磁系統概述 發電機勵磁系統概述   勵磁系統是同步發機電的重要組成部份,它是供給同步發機電勵磁電源的1套系統。勵磁系統1般由兩部份組成:(如圖1所示)1部份用于向發機電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份(或稱勵磁功率單元)。另外一部份用于在正常運行或産生故障時調理勵磁電流,以滿足安全運行的需要,通常稱作勵磁控制部份(或稱勵磁控制單元或勵磁調理器'>調理器)。在電力系統的運行中,同步發機電的勵磁控制系統起側重要的作用,它不但控制發機電的端電壓,而且還控制發機電無功功率、功率因數和電流等參數。在電力系統正常運行的情況下,保持發機電或系統的電壓水平;公道分配發機電間的無功負荷;提高電力系統的靜态穩定性和動态穩定性,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理(自動或手動)勵磁電流,以保

  勵磁系統是同步發機電的重要組成部份,它是供給同步發機電勵磁電源的1套系統。勵磁系統1般由兩部份組成:(如圖1所示)1部份用于向發機電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份(或稱勵磁功率單元)。另外一部份用于在正常運行或産生故障時調理勵磁電流,以滿足安全運行的需要,通常稱作勵磁控制部份(或稱勵磁控制單元或勵磁調理器'>調理器)。在電力系統的運行中,同步發機電的勵磁控制系統起側重要的作用,它不但控制發機電的端電壓,而且還控制發機電無功功率、功率因數和電流等參數。在電力凹版油墨實驗機系統正常運行的情況下,保持發機電或系統的電壓水平;公道分配發機電間的無功負荷;提高電力系統的靜态穩定性和動态穩定性,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理(自動或手動)勵磁電流,以保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,在電力系統産生故障,電壓下降時,能迅速地将發機電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,以利于提高系統靜态穩定,并且動作應迅速,工作要tsa5戳穿強度實驗霧化實驗機機彈簧扭力實驗機可靠,調理進程要穩定。

  1、3種發機電勵磁系統的組金屬闆材萬能實驗機成

  1期是交換勵磁機旋轉整流器的勵磁系統,即無刷勵磁系統。如圖2所示,它的副勵磁機是永磁發機電,其磁極是旋轉的,電樞是靜止的,而交換勵磁機正好相反,其電樞、矽整流元件、發機電的勵磁繞組都在同1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。2期是自勵直流勵磁機勵磁系統。如圖3所示,發電落球沖擊實驗機鋼球落堆碼強度實驗機下撞擊實驗機機轉子繞組由專用的直流勵磁機DE供電,調劑勵磁機磁場電阻Rc可改變勵磁機勵磁電流中的IRC從而到達調劑發機電轉子電流的目的。3期采取的是靜止勵磁系統。這類勵磁系統不用勵磁機,由機端勵雙工位鋼筋曲折實驗機磁變壓器供給整流器電源,經3相全控整流橋控制發機電的勵磁電拉脫力實驗機流。

  2、勵磁電流的産生及輸出

  1期勵磁系統。其中主勵磁機的勵磁

  電源由永磁機的定子繞組經3相可控矽整流橋或3相不可控矽整流橋提供,同時直流穩壓單箱包行走颠簸磨耗實驗機元的交換LFPlus材料實驗電機源也取自永磁機。發機電端電壓的變化通過調差單元、放大單元後去控制可控矽的導通角,以此來調理主勵磁機的磁場電流,到達是發機電穩定運行的目的。另外,為了提高主勵磁機供電的可靠性還設有手動控制,通過調劑調壓器來調理整流橋的輸出直流電壓到達調劑磁場電流的小的目的。兩種控制方式通過DZA、DZB來進行切換。2期勵磁系統如圖6所示。整流勵磁機與發機電同軸,由剩磁建立電壓,通過整流子整流經電刷送出。手動狀态下經磁場變阻器、KFD⑶勵磁調理器、碳刷、滑環給轉子提供勵磁電流。3期采取雙微機單摹拟的勵磁控制系統,取消了勵磁機。期勵磁系統原理圖如圖7所示。發機電的勵磁電流由機端勵磁變壓器經可控矽整流橋提供。其可控矽的導通角可由微機或摹拟方式控制,在正常情況下,隻有1台微機處于在線狀态,能發出控制信号,其它則處于離線熱備用狀态,其給定值、在線參數、控制信号均處于跟蹤工作狀态。在線通道1旦故障,其發出的控制信号将被閉鎖轉為離線通道;離線通道自動投入轉為在線狀态,發出信号,當兩套高溫旋轉曲折疲勞實驗機微機通道均出現故障,在正常運行情況下,隻有1台微機處于在線狀态,其給定值、在線參數、控制信号均處于跟蹤工作狀态。在線通道1旦故障,其發出的控制信号将被閉鎖轉為離線通道;離線通道自動投入轉為在線狀态,發出控制信号,當兩套微機通道均出現故障時,摹拟通道自動投入。為了保證勵磁電扭振實驗機源的可靠性,采取了電力專用電源為調理器提供+24VDC電源,每一個電源由交、直流兩路輸入。它們分别來自3種獨立的電源:廠用220VAC、廠用220VDC、自用電220VAC,同時采取廠用電380VAC經3相橋式整流為發機電提供勵磁電流,以便産生故障時有足夠的調理容量及較高的響應速度。

  3、勵磁系統的控制部份

  1期的自動勵磁調理器由可控矽整流功率單元、移相觸發單元、直放逐大單元、電壓反饋單元、調差單元、直流電源單元和電源監視單元組成。整流功率單元采取的是3相橋式全控整流電路,主要是将交換電壓變成直流電供給勵磁機的勵磁繞組;移相觸發單元由6個完全相同的觸發器插件組成,其構成環節以下圖所示:

  本單元根據輸入控制信号Usm的大小,改變晶閘管的控制角,以控制整流電路的輸出,從而調理發機電的勵磁電流;直放逐大單元由兩級直放逐大器組成,是PID放大器和綜合放大器。其調理的進程是指當發機電遭到無功擾動電壓産生變化的開始瞬間,PID便輸出1個與變化率(dv/dt)成正比的信号去改變勵磁,以禁止電壓的變化。由于PID放大器本身帶負荷的能力較差,故還需在PID和觸發器之間設1綜合放大器,對PID放大器的輸出信号進行反相和功率放大;無功調差單元是指當發機電并聯運行時能使個機組間無功電流分配穩定,當發機電經升壓變壓器與電網并聯時,能克服升壓變壓器的電抗壓降;無功調差單元是将發機電端電壓的變化轉變成1交換電壓信号,而PID的輸入端要直流電壓反饋信号,因此在此2單元之間加1電壓反饋單元,将交換電壓信号轉為直流電壓信号;直流電源單元為勵磁調理器提供+24V直流電壓;本調理器所選用的集成元件工作電源為+15V,故需設+15V的穩定電源;電源監視單元起對兩套工作電源進行監視的作用,當任1組電源産生故障時均能報警。

  2期所采取的是KFD⑶型快速勵磁調理器。如圖6所示。調理器由電流互感器及電壓互感器供電,包括可控相複勵變壓器和電壓校訂器。可控相複勵變壓器BKF是調理器的主要元件,它是1個有直流磁化的、雙低級繞組的變壓器或磁放大器。第1個串連繞組由電流互感器LH供電;第2個并聯繞組由電壓互感器YH供電。次紙闆剝離強度實驗機級繞組的感應電勢是這兩個繞組磁化安匝的感應電勢的幾何和。次級電流經過輸出整流器組ZC整流後輸電子萬能材料實驗機送至勵磁機勵磁繞組。電壓校訂器由3相丈量變壓器BC及磁放大器FC組成,3相丈量變壓器BC由電壓互感器YH經調劑自藕變壓器TBZ供電。他是1個3相飽和變壓器,低級電流具有非線性的特性,而次級電流是線性的,在經非線性整流器ZFL、線性整流器ZXL整流後而輸耐腐蝕實驗機出至磁放大器FC的兩個極性相反的直流控制繞組,磁放大器輸出電流的大小由這兩個電流差來控制。當發機電電壓增加時,丈量機構輸出的線性與非線性電流差迅速增加,相應地磁放大器的輸出電流也急劇增加,因此由丈量機構與磁放大器所組成的電壓校訂用具有反接的特性。在正常工作時,校訂器由1定的磁化電流送至BKF的控制繞組,使BKF的鐵芯工作于較飽和的程度從而控制BKF的輸出,到達控制發機電勵磁的目的。

  3期所采取的是HWLT⑷型微機勵磁調理器。它提高了靜态拉伸實驗機發機電萬能疲勞實驗機運行的自動化程度。各功能均實現了模塊化,通過不同功能的組合來滿足不同用戶的要求。在硬件方面,該調理器由兩套獨立的微機通道和1套獨立的摹拟通道組成。每一個微機通道分為:電壓環和電流環。摹拟通道為電流環。電壓環是取自機端電壓信号進行閉環的,亦稱為自動環;電流環是取轉子電流信号進行閉環的,亦稱為手動環。為了保證調理的快速性,系統連續采樣即在1個工頻周期内完成各種運算,其操作回路的動作由工業控制機和繼電器共同完成的。在軟件上調理器的控制方式分為4種:

  1、自動電壓調理(AVR)

  2、磁場電流調理(FCR)

  3、恒無功調理

  4、恒功率因數調理

  在正常情況下,可由AVR方式手動切換至FCR方式,在故障情況下自動切換。後兩種控制方式隻能在AVR方式下投入使用。另外,本調理器還具有4種限制功能:

  1、定子電流限制

  2、磁場電流限制

  3、欠勵限制

  4、伏特赫茲限制

  調理器通過控制功能、限制功能及其它的1些輔助功能來控制發機電的勵磁電流,使發機電工作在最好狀态。

  橡膠塞穿刺力實驗機4、3種勵磁系統的強行勵磁情況

  3種勵磁系統均具有強勵功能。1期強勵是由電子開關和PID放大器1起控制的。電子開關原理圖。在運算放大器FD2

  反相端輸入1個負電壓VR≈⑻V,當反饋電壓|Vi|<8V時(反饋電壓8V相當于機端電壓85%)FD2輸出為正電位,2極管D3截止,場效應管導通,積分電容C2被短接,使PID放大器失去積分功能;當|Vi|>|Vr|時,FD2輸出為負電位場效應管截止,使PID恢複積分功能。通過PID的有差積分調理可保持電壓恒定不變,即當發機電電壓出現偏差時,如負的偏差,積分調理逐步給1個強勵信号,使發機電電壓回升,這時候負偏差減小,輸出信号減小,減小強勵信号直到電壓恒定不變。出現正偏差時,其進程和上相反。2期的勵磁系統還采取了繼電強行勵磁裝置。當機端電壓降落到額定電壓的80%~85%時,強行勵磁裝置動作,短接磁場變阻器的部份電阻使勵磁電流猛增到最大值,勵磁電壓升到額定值的1.8~2倍,實現繼電強行勵磁。3期強勵主要是通過軟件來實現的。由高可靠智能勵磁調理器完成勵磁系統所需的各種功能。在自動電壓調理下,對自并勵勵磁系統采取PID控制算法,以穩定發機電機端電壓。

  5、3種勵磁系統的運行情況

  1期發機電自1984年投運以來,無刷勵磁系統運行正常,自動勵磁調理器常常投入而且保護量很小。2期發機電自1994年投入運行以來,直流勵磁系統屢次産生故障。兩台機調試時均産生過轉子滑環處短路事故,嚴重的影響了生産運行,且在正常運行時需常常檢查和調劑滑環及更換整流子碳刷,運行保護工作量很大,費用很高,其自動勵磁調理器由于不能長時間穩定運行而常常退出不用。随着對2期運行經驗的積累及運行保護的加強還是能保證正常運行的。3期采取了微機沖擊力實驗機控制勵磁調理系統。該調理系統自投運以來運行穩定可靠,性能良好,特别是全部漢化的人機界面,為現場運行檢驗人員提供了方便。

  通過對這3期發機電勵磁系統結構、原理和運行情況的比較可以看出:1期的無刷勵磁系統運行可靠,保護量和檢驗量大大優于2期直流勵磁系統,但是1期的勵磁系統在開機調試時比2期難。3期采取了靜止勵磁系統,由HWL電線電纜萬能實驗機T⑷微機勵磁調理mmw1微電機池自由跌落實驗機控制立式萬能磨擦磨損實驗機器進行控制,取消了勵磁機,縮短了主軸長度,下降了制造費用和土建費用,且微機控制是工業發展的趨勢,其生産技術水平逐步成熟,是未來勵磁系統發展的主流。

發電機勵磁系統概述