同步发电机励磁自动调节

10/10：同步发电机励磁自动调节较、综合放大单元因发生故障，而退出工作，所以属于一种非正常工作方式。当稳压电源出故障时,工作在“手控闭环”运行方式;当稳压电源无故障时，工作在“手控开环”运行方式。感应调压器—交流主励磁机—发电机的运行方式,由于需要由运行人员手动调节感应调压器，改变发电机的励磁，所以是一种“手动”运行方式。此时,发电机励磁系统无自动调节的功能。所以,只有在励磁系统进行切换或副励磁机、自动调节器故障以及进行发电机升压试验时才使用。备用励磁机—发电机的运行方式是在发电机的主副励磁机、励磁调节器以及励磁整流柜因故都退出运行,由备用励磁机直接供给发电机励磁的一种运行方式,此时，备用励磁机的调节由运行人员手动进行。微机型励磁调节器本节的内容包括微机型励磁调节器的构成和主要性能特点。本节的学习路线：借助本章第四节学过的模拟型半导体励磁调节器的构成和工作原理，计算机控制系统的构成，理解微机型励磁调节器的硬件电路和软件框图及性能特点。学习微机型励磁调节器硬件电路构成时,根据计算机控制系统主要是由模拟量输入回路、开关量输入/输出回路、主机、人机接口四部分构成，可知微机型励磁调节器的硬件电路也应该包括这四部分,但考虑到对于执行原件是大功率的晶闸管整流电路，微机型励磁调节器的输出应该是触发脉冲，所以微机型励磁调节器的硬件还包括脉冲输出通道，图4-37示出了微机型励磁调节器框图。学习微机型励磁调节器硬件电路各部分作用时，结合励磁调节器的作用和调节过程去考虑，如：模拟量输入通道需要输入的模拟量有:发电机的端电压、负荷电流和励磁电流；开关量输入/输出通道需要输入的开关量有：发电机的主开关(保证发电机只有与系统并联运行时,励磁调节器才能实现强励作用)、灭磁开关（确保发电机故障时实现自动灭磁)，需要输出的开关量主要有:灯光、音响等信号。根据励磁调节器的工作原理和计算机控制系统的特点，容易理解微机型励磁调节器的软件框图主要由两大部分组成，即主程序和中断服务程序，如图4—38所示。其中主程序中数据采集及信号处理模块、控制调节模块、限制及保护模块、移相及触发脉冲模块相当于模拟型励磁调节器中测量单元、比较单元、限制单元、移相触发单元的作用。微机型励磁调节器的主要性能特点从微机型励磁调节器的硬件构成及相关的软件模块得知,微机型励磁调节器完成了模拟型励磁调节器的基本功能外,同时也具有了计算机控制系统的特点：具有强大的计算功能，易于实现复杂的控制方式;显示直观；通信方便等特点。【同步练习】名词解释励磁系统答:与同步发电机励磁回路电压建立、调整及在必要时使其电压消失的有关设备.发电机外特性答：同步发电机的无功电流与端电压的关系特性。励磁方式答：供给同步发电机励磁电源的方式.无刷励磁系统答：励磁系统的整流器为旋转工作状态,取消了转子滑环后，无滑动接触原件的励磁系统.励磁调节方式答：调节同步发电机励磁电流的方式。复式励磁答：将发电机定子电流整流后供给发电机励磁,以补偿定子电流对端电压的影响。相位复式励磁答:将发电机端电压和定子电流的相量和整流后供给发电机励磁，以补偿定子电流和功率因数(无功电流）对端电压的影响。自复励励磁方式答:励磁电源由发电机机端经过励磁变压器TE和励磁变流器UE供给的励磁方式。自并励励磁方式答：励磁电源直取于发电机端电压的励磁方式.励磁调节器的静态工作特性答:励磁调节器输出的励磁电流与发电机端电压之间的相对变比。发电机的调整特性答：发电机在不同电压值时，发电机励磁电流Ie与无功负荷Ig.ｑ的关系特性。调差系数答:表示无功负荷从零变至额定值时,发电机端电压的相对变比。正调差特性答：Kadｊ〉0,发电机外特性下倾,当无功电流增大时,发电机的端电压随之降低的外特性。14.负调差特性答：Ｋａdｊ<０，发电机外特性上倾,当无功电流增大时，发电机的端电压随之升高的外特性。１5．无差特性答:Kａdｊ=０，发电机外特性呈水平，当无功电流增大时，发电机的端电压不随之变化的外特性。1６。强励答:电力系统短路故障母线电压降低时,为提高电力系统的稳定性，迅速将发电机励磁增加到最大值。17．强励倍数答：强励时，实际能达到的励磁最高电压Ue．ｍａx与额定励磁电压Uｅ。n的比值。１8。励磁电压相应比答：励磁电压在最初0.5ｓ(或0.1s)内上升的平均速度。19．灭磁答:使发电机励磁绕组的磁场尽快的消失.单项选择题对单独运行的同步发电机,励磁调节的作用是A保持机端电压恒定调节发电机发出的无功功率保持机端电压恒定和调节发电机发出的无功功率调节发电机发出的有功电流对与系统并联运行的同步发电机,励磁调节的作用是C保持机端电压恒定调节发电机发出的无功功率调节机端电压和发电机发出的无功功率调节发电机发出的有功电流当同步发电机与无穷大系统并列运行时,若保持发电机输出的有功PG＝ＥGUG/ＳIＮ为常数，则调节励磁电流时，有(B）等于常熟。A.B。C.D.同步发电机励磁自动调节的作用不包括（A)电力系统正常运行时，维持发电机或系统平衡的某点电压水平.合理分配机组间的无功负荷。合理分配机组间的有功负荷.提高系统的动态稳定并列运行的发电机装上自动励磁调节器后，能稳定分配机组的是无功负荷有功负荷负荷负荷的变化量电力系统发生短路故障时，自动励磁调节器能使短路电流A增大不一定减小不变电力系统发生短路故障时,强行励磁装置（B)带时限继电保护装置的灵敏度。不影响提高降低不一定影响同步发电机励磁自动调节不包括Ｃ自动励磁调节器继电器强行励磁装置自动准同期装置自动灭磁装置比例型励磁调节器可以看成一个以电压为被调量的（C)控制系统正反馈闭环负反馈开环三相全控桥式整流电路的工作状态C只有整流状态只有逆变状态可以有整流和逆变状态只有灭磁状态三相全控桥式整流电路,在0°＜a<180°时，工作在(A）状态。逆变整流交流変直流为发电机提供励磁电流三相全控桥式整流电路，在０°＜a〈90°时，工作在（B）状态逆变整流直流变交流对发电机进行灭磁三相全控桥式整流电路，输出电压平均值随控制角a增大而（A）减小增大不变不确定要实现逆变灭磁，三相全控桥式整流电路的控制角a的合适角度是（A)A．90°〈a〈１５0°B。90°<a<１８0°C.0°〈a〈90°D.a>１50°在半导体励磁调节器的测量比较单元中，设置正序电压滤过器的作用是（A)提高调节器的灵敏性B。提高调节器的可靠性Ｃ.提高调节器的速动性D.提高调节器的灵敏性和速动性与六相桥式整流电路配合的滤波电路应滤掉(Ｂ）Ｈz为主的谐波分量。A。300B.600C．1200D。５０励磁调节器接入正调差单元后，发电机的外特性呈（Ｃ）特性水平上翘下倾水平或上翘18。励磁调节器接入负调差单元后，发电机的外特性呈(Ｄ)特性Ａ.水平Ｂ.上翘C.下倾Ｄ．水平或上翘调差单元的输出主要反映电机的（B）变化量有功电流无功电流负荷电流机端电压增大励磁调节器的基准电压值,同步发电机的外特性(A)平行上移调差系数增大不动平行下移将发电机的外特性向上平移，发电机承担的无功负荷（A）增大减小不变不一定机端直接并联运行的发电机外特性一定不是(C)无差特性正调差特性负调差特性正调差特性和负调差特性两台正调差特性的发电机直接并联运行时，调差系数大的机组承担的无功电流变化量(B）多少与调差系数小的机组一样多不确定机端直接并联运行的发电机，无差特性的发电机组(A）不得多于一台不能参与并联运行可以有多台参与并联运行只可以有两台参与并联运行负调差特性的发电机可以（Ｃ）与负调差特性的发电机直接并联运行与无差特性的发电机直接并联运行经升压变压器后并联运行与正调差特性的发电机直接并联运行两台正调差特性发电机并联运行,可维持（B)的稳定分配。负荷无功负荷有功负荷机端电压机端直接并联运行的几台发电机组的调差系数（B）都应该为零都应该为正值都应该为负值无特殊要求在励磁系统中，励磁电压响应比反映（C)强励时间励磁系统的额定电压励磁系统能达到的最高电压励磁响应速度的大小在励磁系统中，强力倍数越大，强励效果(D）越差基本不变越好不一定好发电机在启动时，强励装置(Ｂ）动作应该不应该视具体情况不一定采用（Ｃ）方法,不能提高强励装置的灵敏度复合电压启动各机组强励装置中的低电压继电器应分别接入不同名的相间电压上采用两个低电压继电器的触电想串联启动强励接线时，应优先考虑自动调节装置不能反映的故障类型对同步发电机灭磁时,不能采用(A）直接断开发电机的励磁绕组励磁绕组对常数电阻的放电励磁绕组对非线性电阻放电逆变灭磁填空题同步发电机的励磁系统主要是由励磁电源和励磁自动调节两大部分构成。与同步发电机励磁回路电压建立、调整及必要时是其电压消失的有关设备和电路总称为励磁系统同步发电机与无穷大系统并联运行时，调节励磁电流,可以改变发电机无功功率数值对同步发电机,当励磁电流保持不变时，造成端电压下降的主要原因是无功电流增大同步发电机的外特性是指发电机端电压与无功电流之间的关系特性自动励磁调节器在正常运行时，能按机端电压的变化自动改变励磁电流维持机端或系统某点水平。电力系统发生事故,导致电压降低时，励磁系统应有很快的响应速度和足够大的强励顶值电压，以实现强行励磁作用继电强励装置用于电力系统发生故障,母线电压降低时，使励磁电压升到最大值，保证电力系统的稳定运行。自动灭磁装置用于发电机或发电机—变压器组中变压器发生故障时,为防止继续向故障点供给短路电流,使转子回路的励磁电流尽快降到零的一种装置同步励磁方式是指供给发电机励磁电源的方式同步发电机的励磁方式有直流励磁机供电；交流励磁机经半导体整流器供电；静止电源供电直流励磁机供电的励磁方式可以分为自励和他励两种励磁方式交流励磁机经半导体整流供电的可以分为交流励磁机静止二极管;交流励磁机经静止晶闸管；交流励磁机经旋转二极管;交流励磁机经旋转晶闸管四种励磁方式静止电源供电的励磁方式采用较多的是自并励和自复励两种励磁方式自并励励磁方式的励磁电源通常取自于发电机端.自复励励磁方式的励磁电源通常由励磁变压器和励磁变流器供给。励磁调节器按照原理区分,有按电压比例的偏差调节和按定子电流、功率因数的补偿型调节两种调节器。励磁调节器按控制量的类型可分为模拟式和数字式两种调节器。按电压偏差的比例型励磁系统可以看成是一个以电压为被调量的负反馈控制系统。比例型励磁调节器主要由变换机构；测量机构;放大机构;执行机构四部分构成.复试励磁调节器是将发电机定子电流整流后供给发电机励磁，可以补偿定子电流对端电压的影响。相位复式励磁调节器是将发电机端电压和定子电流的向量和整流后供给发电机励磁，可以补偿定子电流和功率因数对端电压的影响。半导体型励磁系统中可控整流电路的作用是将交流电压变换为可调的直流电压作为发电机或励磁机的励磁电流。三相控桥式整流电路是由三个晶闸管和三个二极管组成。在三相半控整流桥正常工作时,触发脉冲的间隔为120°的电角度。三相全控桥式整流电路，当控制角为0°〈ａ〈90°时，工作在逆变状态,对发电机进行灭磁三相全控桥式整流电路，当控制角为90°<a<180°时，工作在状态，对发电机进行在三相全控整流桥正常工作时，触发脉冲的间隔为60°的电角度三相可控桥式整流电路的触发脉冲应与晶闸管的交流侧电源保持同步三相半控桥式整流电路输出电压的平均值与控制角a的关系是；三相全控桥式整流电路输出电压的平均值与控制角a的关系是三相全控桥式整流电路工作在逆变状态时，其负载必须是电感性负载，且原先储存有能量，即原来工作在整流状态半导体励磁调节器的基本控制部分主要包括调差单元；综合放大单元;移相触发单元;可控整流单元五个单元,主要实现电压调节和无功功率分配功能测量比较单元的作用是测量发电机电压并变换为直流电压,再与给定的基准电压相比较，得出发电机电压偏差信号。在电力系统发生不对称短路故障时，为了提高励磁调节器的强励灵敏度，通常在测量比较单元设置正序电压滤过器综合放大单元是将电压偏差信号和其他辅助信号进行综合放大，提高调节器的灵敏度，以满足励磁调节的要求。移相触发单元的作用是将控制电压转化为一定区间发出的移相触发脉冲，使控制角随控制电压的大小而改变,并触发晶闸管原件，从而达到调节励磁电流的目的。移相触发单元一般由同步和移相；脉冲形成；脉冲放大等环节组成移相触发单元中的同步环节的作用是：保证触发脉冲与交流主电源同步励磁调节器的静态工作特性是指发电机端电压与励磁调节器输出的励磁电流的关系曲线。在励磁调节器的静态工作区内，发电机端电压升高，励磁电流就急剧下降；发电机端电压降低，励磁电流就急剧升高发电机的外特性不仅与励磁调节器的静态工作特性有关,而且还与发电机的调整特性有关发电机的调整特性是指发电机在不同电压值时，其励磁电流与调整特性的关系曲线调差系数表示从零变到额定数值时，发电机无功负荷电流电压的相对变化，所以调差系数表示了励磁系统维持机端电压的能力在励磁调节器中,设置调差单元进行发电机外特性的调差系数的调整改变自动励磁调节器的发电机基准电压值，可以平移发电机的外特性励磁调节器静特性的调整包括调差系数的调整和外特性的平移励磁调节器接入正调差单元后,使发电机外特性下倾,发电机端电压随无功电流增大而降低励磁调节器接入负调差单元后,使发电机外特性呈水平和上翘两种特性调差系数等于零,对应的外特性称为无差特性，即随着无功电流增加，发电机的端电压不变外特性平移可以改变某台发电机所承担的无功负荷，用于将发电机平稳地投入系统，不至于造成对系统的无功功率的冲击正调差特性的发电机机端直接用于并联运行；负调差特性的发电机用于经升压变压器并联运行；负调差特性的发电机不能参与直接并联运行电力系统短路故障母线电压降低时，为提高电力系统的稳定性,应迅速将发电机励磁增加到最大值,称为强励磁强励的基本作用是：有利于电力系统稳定运行；有利于继电保护的正确动作有助于电动机的自启动过程；缩短电力系统短路故障切除后母线电压的恢复时间。在强励磁装置接线中,串入发电机主开关的辅助触点，用以保证发电机在启动时，强励装置不发生勿动。并列运行各机组的继电强行励磁装置,应分别接入不同名相间,以保证发生任何类型的相间故障，均有一定数量的机组能进行强行励磁。强励包括强励倍数和励磁电压相应比强励时，实际能达到的励磁最高电压与额定励磁电压的比值，称为强励倍数。当发电机或发电机-变压器组发生故障时，在继电保护动作将发电机断路器跳开的同时，还应迅速灭磁灭磁就是使发电机励磁绕组的磁场能量尽快消失对灭磁的基本要求是时间短励磁电压不应超过允许值常用的灭磁方法有励磁绕组对常数电阻放电励磁绕组对非线性电阻放电全控整流桥逆变灭磁发电机的灭磁实际上是将励磁绕组储存的能量消耗掉。采用常熟电阻灭磁时,将储能转变为热能，消耗在电阻上；采用非线性电阻灭磁时，储能转变为电弧，消耗在灭弧栅；采用整流桥逆变灭磁时,储能馈送给励磁机微机行励磁调节器的主要性能是硬件简单、可靠性高便于实现复杂的控制方式、硬件易实施标准化、显示直观和便于产品更新换代；通信方便问答题同步发电机励磁自动调节的作用是什么？答:１.电力系统正常运行时，维持发电机或系统某点电压水平;２。在并列运行发电机之间，合理分配机组间的无功负荷；3.提高发电机静态稳定极限;４。提高系统的动态稳定，加快系统电压的恢复,改善电动机的自启动条件；５.发电机故障或发电机—变压器组单元接线的变压器故障时,对发电机实行快速灭磁，以降低故障的损坏程度.同步发电机的励磁系统通常包含那两部分？答：同步发电机的励磁系统主要是由励磁电源和励磁自动调节两大部分组成。对同步发电机励磁自动调节的基本要求是什么？答：有足够的调整容量；有很快的响应速度和足够大的强励顶值电压；有很高的运行可靠性。同步发电机励磁方式有哪几种？各有何特点?答：直流励磁机供电、交流励磁机经半导体整流器供电和静止电源供电三种励磁方式。1.直流励磁机供电励磁方式的特点：系统简单；运行维护复杂,可靠性低；容量不能过大，不能应用于大型同步发电机组上。2.交流励磁机经静止二极管整流励磁方式的特点：不受电力系统的干扰、可靠性高，响应速度慢,造价高,需要一定的维护量，交流励磁机经静止晶闸管整流励磁方式的特点:有较快的励磁响应速度;需要较大的励磁容量;可以实现对大型发电机的逆变灭磁.交流励磁机经旋转二极管整流励磁方式的特点：制造，使用和维护简单，工作可靠，电机绝缘的寿命较长,适用于较恶劣的环境.交流励磁机经旋转晶闸管整流供电励磁方式的特点：励磁响应速度快,具有无刷励磁的特点,存在励磁电流,励磁电压难以检测的问题.3.静止电源供电励磁方式的特点:接线简单,无转动部分，维护少，可靠性高，不需要同轴励磁机,节省基建投资，维护简单；有很快的励磁响应速度；在发电机甩负荷时，机组的过电压相对较低。何谓起励?通常有哪几种起励方式？答：供给发电机初始励磁，使其逐步建立起其电压，称为起励。起励一般有两种方式：他励起励和残压起励。同步发电机有哪几种励磁调节方式？有何根本区别？何谓复式励磁和相位复式励磁？有何区别？励磁系统中可控整流电路的作用是什么?在三相半控桥式整流电路中，对晶闸管的触发脉冲有何要求？在三相全控桥式整流电路中，对晶闸管的触发脉冲有何要求？三相全控桥式整流电路，可以工作在那几个工作状态？各对控制角有何要求?各起何作用？何谓三相全控整流桥的逆变?实现逆变的条件是什么？何谓逆变角？逆变角过小时有何现象发生?半导体励磁调节器有那些主要单元?各单元有何作用？在半导体励磁调节器中，对测量比较单元有何要求?相应的测量比较单元主要由几个环节构成？移相触发单元中同步环节的主要作用是什么？能产生哪些电压,有何作用？根据励磁调节器的静态工作特性，分析励磁调节器是如何具有维持机端电压保持不变的能力？对励磁调节器静态特性调整的基本要求是什么？何谓自然调差系数?有何特点？励磁调节器静特性调整的内容有那些，如何实现?在励磁调节器中为何要设置调差单元？平移发电机的外特性有何作用？励磁调节器引入调差单元后，是不是器其维持机端电压水平的能力差了？为什么?为何负调差特性的发电机在机端不能直接并联运行而经变压器后允许并联呢？何谓强励?说明比例型励磁调节器和补偿型励磁调节器如何实现强励作用？各自的强励效果如何?强励的基本作用是什么？衡量强励性能的指标是什么?继电强行励磁装置在实施接线时应注意哪些原则？发电机内部故障时,继电强励装置是否动作?如何实现？对继电强行励磁中的低电压继电