發(fā)電機勵磁系統(tǒng)詳解

發(fā)電機勵磁系統(tǒng)詳解勵磁系統(tǒng)介紹勵磁系統(tǒng)(ExcitationSystem)作用是控制發(fā)電機的電壓和無功功率。無功功率ReactivePower(VAR)定義：許多用電設備都是根據(jù)電磁感應原理工作的，比如變壓器，電機等，它們都是依靠建立交變磁場才能進行能量的轉換和傳遞，為建立交變磁場和感應磁通而需要的電功率稱為無功功率。凡是有電磁線圈的電氣設備，要建立磁場，就要消耗無功功率。沒有無功功率，電機就不會轉動，變壓器也不能變壓。所以無功功率決不是無用功率。作用：在正常情況下，用電設備不但從發(fā)電機取得有功功率，同時還需要從發(fā)電機取得無功功率。如果電網(wǎng)中的無功功率供不應求，用電設備就沒有足夠的無功功率來建立正常的電磁場，那么這些用電設備就不能維持在額定情況下工作，用電設備的端電壓就要下降，從而影響用電設備的正常運行。發(fā)電機輸出的無功與勵磁電流大小有關。什么是勵磁？發(fā)電機運行時需要有一個直流磁場，產(chǎn)生這個磁場的直流電流，稱為勵磁電流，向同步發(fā)電機的轉子繞組提供。什么是勵磁系統(tǒng)？把整個供給勵磁電流的線路和設備裝置稱為勵磁系統(tǒng)。■勵磁系統(tǒng)的組成主要包含■

勵磁控制單元■

勵磁功率單元■

電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS■

限制和保護電路■

電力變送器和負載補償勵磁控制單元包括勵磁調節(jié)器，強行勵磁，強行減磁和滅磁等，它會根據(jù)發(fā)電機的運行狀態(tài)，自動調節(jié)功率單元輸出的勵磁電流，滿足發(fā)電機運行的需要?！鰟畲耪{節(jié)器：由它感受發(fā)電機的電壓，電流或其他參數(shù)的變化，然后對勵磁功率單元施加控制作用，進行勵磁調節(jié)，維持發(fā)電機端電壓在給定范圍內(nèi)?！套詣臃绞剑罕容^發(fā)電機實際端電壓與自動給定值，用以控制端電壓?！?/p>

手動方式：比較發(fā)電機實際勵磁電流與手動給定值，用以控制勵磁電流（當PT故障時）。勵磁功率單元它向同步發(fā)電機的勵磁繞組提供直流勵磁電流，建立直流磁場?！霭凑談畲烹娫吹墓┙o方式，勵磁方式有以下幾種●直流勵磁系統(tǒng)●

交流勵磁系統(tǒng)●

靜態(tài)勵磁系統(tǒng)■

按照勵磁電流的供給方式，分為●

他勵發(fā)電機，從其他電源獲得勵磁電流的發(fā)電機●

自勵發(fā)電機，從發(fā)電機本身獲得勵磁電流的發(fā)電機

直流勵磁系統(tǒng)DCexcitation

通常有兩個勵磁器-主勵磁機和副勵磁機。采用他勵式直流勵磁機，副勵磁機供給直流勵磁機本身的勵磁電流。歷史最悠久的一種勵磁系統(tǒng)，但受制于裝機容量偏小，應用范圍逐漸縮小。交流勵磁系統(tǒng)ACexcitation

現(xiàn)代大容量發(fā)電機有的采用交流勵磁機提供勵磁電流。交流勵磁機裝在發(fā)電機大軸上，輸出的交流電流經(jīng)整流裝置整流后變成直流供給轉子勵磁。系統(tǒng)可分為兩種主要的方式

●他勵整流器勵磁系統(tǒng)

●無刷勵磁系統(tǒng)

■他勵整流器勵磁系統(tǒng)

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不可控整流器勵磁系統(tǒng)一般由交流勵磁機，不可控整流裝置，勵磁調節(jié)器和交流副勵磁機等組成。

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可控整流器勵磁系統(tǒng)一般由三相可控整流橋（晶閘管），勵磁調節(jié)器，交流勵磁機及其自勵恒壓裝置組成。勵磁調節(jié)器可調節(jié)可控整流器的導通角，調節(jié)可控整流器的輸出電壓，從而調節(jié)發(fā)電機的勵磁。

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無刷勵磁系統(tǒng)Brushless

（無刷是指沒有了碳刷，滑環(huán)等轉動接觸部件）

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二極管(diode)無刷勵磁系統(tǒng)旋轉整流器是二極管

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晶閘管(Thyristor)無刷勵磁系統(tǒng)可控，旋轉整流器是晶閘管一般由交流勵磁機，永磁副勵磁機，旋轉整流器，晶閘管整流器等組成。如下圖組成:1,2-電壓/電流互感器3-分流器（勵磁電流檢測）4-勵磁控制單元5-永磁型副勵磁機（晶閘管整流器和控制裝置的交流電源）6-晶閘管整流器7-磁場開關8-滅磁電阻9-交流勵磁機10-旋轉整流器（二極管或晶閘管，置于發(fā)電機大軸上，將9的交流輸出整流為直流）它具有三相永磁副勵磁機，其輸出電壓由晶閘管整流器整流和控制，為主交流勵磁機提供直流電流，旋轉整流器安裝在同步發(fā)電機的轉子上，不需要滑環(huán)和碳刷，整流器的輸出直接連接到勵磁繞組。

靜態(tài)自勵勵磁系統(tǒng)Staticexcitation此系統(tǒng)取消了勵磁機，采用變壓器作為交流勵磁電源，勵磁變壓器接在發(fā)電機出口或廠用母線上。一般由勵磁變壓器，勵磁控制單元，晶閘管橋式整流裝置，磁場開關，起勵裝置等組成。此系統(tǒng)具有快速響應時間，它的電源從發(fā)電機端接入，電刷用于提供勵磁電流。直流電壓通過晶閘管橋式電路整流獲得。在啟動過程中，起勵磁場由外部電源提供?，F(xiàn)階段大容量發(fā)電機組，一般都采用此類型勵磁系統(tǒng)，水電系統(tǒng)居多。CAMILLEBAUER能夠提供的產(chǎn)品和應用為了實現(xiàn)對發(fā)電機勵磁的調節(jié)，控制和保護限制功能，在勵磁調節(jié)器中需要取得與發(fā)電機組狀態(tài)變量有關的運行參數(shù)作為反饋量，并依次進行運算。對這些反饋量的處理有兩種方式，即模擬量采樣和交流采樣?！癜l(fā)電機端電壓，電流