chapter2-4励磁调节器原理

一、自动调节器的概念和基本框图励磁调节器是一个闭环比例调节器。输入量：发电机电压输出量：励磁机的励磁电流或是转子电流，通称为功能：一是保持发电机的端电压不变；其次是保持并联机组间无功电流的合理分配。第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理人工不断调整的大小，以达到维持其端电压不变的目的。人工在调压过程中的作用可用图2-23中的ab线段来表示。人工和发电机形成了一个“封闭回路”。第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理1、基本环节：测量、放大、同步、触发，实现电压调节和无功功率分配等最基本的调节功能。2、辅助控制：是为满足发电机不同工况，改善电力系统稳定性，改善励磁控制系统动态特性而设置的单元。3、当自动励磁调节器退出后，由自动切换装置将手控单元投入。第四节励磁调节器原理二、励磁调节器原理（一）测量比较单元作用：测量发电机电压并变换为直流电压，与给定的基准电压相比较，得出电压的偏差信号。测量比较单元由电压测量、比较整定环节组成。第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理2.比较整定电路第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理电位器R5用作最小电压整定电位器R8用作电压调节范围整定电位器R14用作运算放大器AJ的增益系数的调整第四节励磁调节器原理（二）综合放大单元输入控制信号：1.被调量控制量：（正常情况）2.反馈控制量：励磁系统稳定信号、电力系统稳定信号（正常情况）3.限制控制量：最大、最小励磁限制信号（异常情况）第四节励磁调节器原理图2-28是控制信号综合放大单元原理接线图，它由正竞比电路，负竞比电路、信号综合放大电路和互补输出电路组成。（1）正竞比电路。它由所组成。第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理（四）自动－手动的自动切换励磁调节器由自动励磁（AC）调节器和手动励磁（DC）调节器组成，为双通道结构。1、正常运行时，AC调节器工作，DC调节器作AC调节器的备用。2、当AC调节器故障时，由AC-DC自动切换装置控制，将DC调节器投入运行。

3、为了防止AC调节器向DC调节器切换引起冲击，在励磁调节器中还设有DC调节器自动跟踪AC调节器的自动跟随器，可确保切换冲击最小。第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理四、励磁调节器静态特性的调整对自动励磁调节器工作特性进行调整，主要是为了满足运行方面的要求：保证并列运行发电机组间无功电流的合理分配，即改变调差系数；保证发电机能平稳的投入和退出工作，平稳的改变无功负荷，而不发生无功功率的冲击现象，即上下平移无功调节特性。第四节励磁调节器原理（一）调差系数的调整第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理下面将对自动励磁调节器中常用的几种励磁限制功能作一些简述。

第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理2、防止发电机定子端部过热在相同的视在功率和相同的端部冷却条件下，发电机随着功率因数由滞相向进相转移，发电机定子端部漏磁磁密值相应增高，这将引起定子端部元件的损耗发热也趋向严重。因此，随着发电机进相程度的增大，要维持发电机端部元件的温度不超过允许值，其出力便要相应的降低。显然，防止定子端部过热，是发电机进相运行深度的一个限制因素。第四节励磁调节器原理3、留有适当的裕量在P-Q平面上，绘制出发电机运行容量曲线和临界失步曲线，再在两曲线围定的公共区域内留有适当的裕量，整定一条最小励磁限制线，如图2-44所示。欠励限制器的任务就是确保在任何情况下，将发电机的功率运行点（P、Q）限制在这条最小励磁限制线之上。第四节励磁调节器原理4、输出到正竞比端最小励磁限制器首先检测发电机的现行功率运行点（P、Q），并与最小励磁限制线加以比较，若现行功率运行点高于最小励磁限制线，则输出一个负值电压，其电位低于综合信号放大器正竞比门的其他输入，最小励磁限制器的输出被封锁，不起作用；若功率开关运行点低于最小励磁限制线，则输出正电压，其电位高于综合信号放大器正竞比门的其他输入，欠励限制信号起作用，迫使功率运行点（P、Q）上移或不再下移。在最小励磁限制起作用期间，最小励磁限制器承担了调节励磁的任务。（二）瞬时电流限制1、唯有采用高励磁顶值的方法才能提高励磁机输出电压的起始增长速度由于电力系统稳定的要求，大容量发电机组的励磁系统必须具有高起始响应的性能。交流励磁机-旋转整流器励磁系统（无刷励磁）在通常情况下很难满足这一要求。

2、输出到负竞比端励磁调节器内设置的瞬时电流限制器检测励磁机的励磁电流，一旦该值超过发电机允许的强励顶值，限制器输出立即由正变负。

第四节励磁调节器原理第四节励磁调节器原理（三）最大励磁限制最大励磁限制是为了防止发电机转子绕组长时间过励磁