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同步发电机可控硅调节励磁装置

简介

利用可控硅调节同步发电机励磁电流的装置。随着电力系统负荷的变化,励磁自动控制系统自动调节发电机的励磁电流,以保证发电机的端电压或系统中某点电压为给定水平。此外,它还具有:控制发电机间无功率分配;提高同步发电机并列运行稳定性;改善电力系统的运行条件及实现水轮发电机组的强行减磁等功能。

可控硅自动调节励磁装置由测量比较、综合放大、移相控制(触发)、功率输出等部分组成(图1)。①测量比较单元。测量发电机电压并变换为直流电压,与给定基准电压相比较,得出电压的偏差信号。它由测量、整流、滤波及比较整定等环节组成。②综合放大单元。对测量单元输出信号进行放大,为了获得良好的静态和动态调节性能,必要时还须综合其他装置送来的信号,如稳定信号、低励磁限制信号、补偿信号等(图2)。要求它能线性地综合各种信号,放大后得到适应移相触发单元所需要的控制电压。③移相触发(控制)单元。包括同步、移相、脉冲形成、脉冲放大等环节(图3)。它根据输入控制电压信号的大小,改变输送到可控硅的触发脉冲相位,即改变控制角,以控制可控硅整流电路的输出,而调节发电机励磁电流。④功率输出单元。由可控硅元件组成,有三相半控桥式与三相全控桥式两种,后者能实现“逆变”,有利于发电机“灭磁”。

图1 可控硅自动励磁调节装置的基本构成

图2 综合放大单元的输入信号

图3 移相控制单元的构成

调节装置工作过程如图4所示, 如装置工作在1点,发电机电压稳定在Uf1,各环节有相应工作点。若由于某种原因发电机电压升高,则有:

而阻止发电机电压的升高,最后稳定在接近于Uf电压水平上运行。电压降低时,有同样调节作用。

图4 调节装置工作过程

(a)测量比较部分特性; (b)综合放大部分特性;(c)移相控制部分特性; (d)可控整流桥控制特性;(e)发电机组特性

英文

excitation apparatus of synchronous generator regulated by SCR