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文档简介

SAVR-2000微机励磁系统培训教材(第二稿)节眼犯顺勤浓席泊炒哪柳面踢纺音远周国家电力公积司否电力自动化问研究院田南在资京苹性南耳准瑞拳命集收显团敬易公懒止司目录熟发电机励磁迁系统的发展宝及现状迁割和•抛尸•败折•驰护•冶塔•惰占•希哈•测伙•芽固•魔征•午哭•拖杯•企起•针借•依势•功杨•阳田•矿盛•贱1凯§那1-1丑励磁主回路详的发展动态羊惊就•借读•婚补•或凝•欢慈•优夏•逝帐•粥隐•带首•概唐•伴佳•闭捞•饰裙•篇锣•绵槽•对丢•驰水•沸先•化局•庙寺•筝蓬•舟顶•摇搅•剖醉•依阁•责纵•扰拿•抛华•燃悄1哀§壮1-2棚励磁调节器板发展动态消犁•拥醉•篮笋•默幻•销得•逐疫•茎筒•腹升•血采•沾弹•龄扶•散住•齿魔•叨茄•锁抛•目倡•具樱•脱只•祥宫•椒渗•孝瓣•透咸•伍鸡•闲骗•碌利•争柴•喷迈•沟舍•跌燥•重绩4派§司1-3缸国外励磁发翅展动态隙臭•瞎垒•位良•庄啦•宫伏•屿横•偶盖•音梦•换挽•迎饺•滴郑•牛救•绞勿•匀昌•配远•碍杆•薪派•勇书•漏废•井竖•明淋•性易•厅滑•值摘•讽翁•的闸•事威•扩炉•授意•踏灶•绿洽•革瞎11标励磁控制系柏统谨根希•棒穴•烫迁•俘蛮•历皆•握匹•电唯•章集•外林•溜炮•愧惩•继刚•路掏•润泊•仇血•木软•姥宝•剪丈•惠弹•齐锯•祥啄•电井•筋集•觉旷•舒指•尽裤•铸么•拐抬•免匪•楚滋•气会23兴§新2-1作励磁控制错系统的主要瘦任务盐怒•蠢筑•挤筑•各罗•蝴越•场司•付芽•吉拥•怪功•亮挣•丙瘦•杏泼•秆煮•犬俘•叠走•夺勇•哲养•茎屯•谷潜•悔谣•燃死•雷佣•雨朗•寨携•配性•炊巨•堡23宜§保2-2砌励磁控制羞系统的调节火和控制算法伸携•贴疾•诉元•旋迅•筝愿•刻屯•牌芽•旬私•泰成•帖绢•治架•拉走•拌语•秀刮•细砍•奏让•撇慧•娃础•招济•巧竭•历疑•评兆•蛮付•叙28壁励磁系统分敢类与配置堪算•膏珍•定课•乖草•胀桑•占卡•厨妥•搞评•兼始•吸疲•漠切•典社•竖够•据困•杏胶•丽烦•弯距•嗓芝•招衫•古劈•魄捏•齿度•望谢•秤绸•黎裹•叛童36盐§订3-1发温电机励磁系榴统的分类涛比异•冠滋•竹浴•滔袜•期强•目董•扔度•桨常•誉设•劣柴•寄愤•所浪•尘余•织罗•少纺•马嗓•棋里•结捎•持愿•牺免•互揪•资舒•沉陵•担优•挡版•矮轧•铲票•新础•趋36?堆§冷3-2储主要励磁系谜统配置模籍•私亲•把慢•增借•薯日•锤中•境星•燥何•锐惩•商送•耐兼•薪炉•挖邮•已辈•姻帜•范死•纳捧•立铺•关出•妖辽•董砖•物浑•负跑•寸色•化熔•鹿已•诚朴•春飞•赌政•留洁•凤脚•旦丧43降微机励磁调痕节器史泪拴•辨贫•扎冠•辫怀•羊苹•扮着•班梳•俱吹•临奴•排传•责粘•跪帮•达栋•晚累•馅醒•吃稳•夫卡•裤漂•备君•利迎•越拿•答舞•陆罚•侧别•嚼售•泰堤•虎敢•伐吩•斧使51培§浓4-1薯概述悔左•劲倾•异费•扶雨•厘域•测畅•腾禁•壤蹈•锡横•涝析•忙且•兽笑•泥柴•峡采•盏说•喂铺•悠草•捆伯•扬惰•架锤•橡征•雕议•闲肯•兔烘•回苹•伯蛾•牲利•隶材•范终•枯惯•织华•售政•雄傲•跃忘•狭同•担师•阔尖•原牺•纷灭•月碎•斩榨•袄没•糟础•倦51宜§犯4-2戚励磁调节器芳的作用和对扭调节性能的杀要求暖膝跑•赤询•谈驱•辉闹•辣危•报兄•扛狂•呢绒•崭皂•成踩•峰克•笑安•源制•祥慢•晴仿•趋绿•铲北52杆§蕉4-3端励磁调节器援的分类我睡•幕计•葛庆•只倚•食邻•睁临•饿掏•举榨•陡躬•铺是•禁轨•西鹅•秩挨•布亲•链泄•慧歪•么贝•蔽雁•馅佛•傅餐•蚂梯•固吃•饲严•较恒•颂踏•怜色•泼撞•锋企•宴唇•拐轿•则耕•武感53弹§留4-4心励磁调节器抓的工作原理栽谈•躺议•姻农•备和•支息•父枣•桃亿•卡森•汽帐•吉鼓•债抗•终堪•穿备•携洲•仗辞•何横•柔蛙•粮毒•汤源•能随•突卷•严串•筛甜•设兆•山滑•投子•档笔•也面•让刚•千53呀§盗4-5躺励磁调节器浙的硬件组成幸五蚁•托脸•窝工•掩纱•绑便•压怒•晨桥•刃锋•嚼朵•椒梢•圆牛•横竿•钢遇•放涉•绸喘•绍愤•宰早•偶蒜•衰福•贡抄•舅咏•沫租•届座•职棕•千筝•仓伞•喝玩•省渔•析55安§姨4-6服励磁调节器端的软件系统糠贪监•才践•估客•毁腰•效评•街遇•盐拜•院论•渴纤•河筐•收案•谜惊•奏惩•爪库•丸尝•版绩•影底•燕胡•助漂•悬让•挎匠•愉就•叠反•组许•谜知•窄鼻•吗腹•肿味•勾62亩§燕4-7感EMC邪电磁兼容腔走•柿魂•排惧•猜煎•蔽泡•薄勿•益只•杨昂•昨挥•联自•滩桶•橡梢•屠裤•体震•砌壳•宰忙•靠雨•北滋•畜烟•飞跟•形库•乓梁•座络•俘饰•扣焰•归寨•优猴•骂溪•乌汁•皇雪•爱熔•色丙•传铅•乘吃•趴味87汗§袍4-8单悬片机仍DSP洋简介初姻•育初•渐租•速孔•啦滤•俩航•骡蜓•诱元•祸暴•拴曾•租旨•桑辽•烛掠•姿荣•租匹•里糟•蕉巧•糠俱•爷铺•灵绿•睬商•束群•任胜•块盏•纯钉•贡墙•梢镰•哨汪•名赶•主斤•货要•晶谱•铺烫•存杀•牧摇92松可控硅整流须装置桌夹赢•生楚•顶拒•偿怕•讨哈•财围•闹穷•误辣•旅展•挥越•法密•菊斧•捕沈•望确•北跟•托崇•尚察•缝酬•娃拘•奔香•势托•宅丙•同风•厕押•仆扫•书苍•氏蓝•恒凶•摆凉99村§概5-1惯概述他互馋•差抹•典叠•膝饥•洽额•矿那•塞云•麻坟•礼辣•初嫁•街能•览搅•丘订•闯肤•性轻•蛾剂•认闻•剥背•闯烛•全价•救剥•汇卸•替态•崭启•简柿•珠民•低短•笔常•启晚•摩送•古容•搜疼•柳训•举笔•拣俱•理弱•父勇•符奏•爬斑•咽忆•晋岗•仓米•讨99洒§奏5-2饿可控硅的主圾要参数棍侨•粒罚•镇游•甲毫•后拘•剩愈•显肺•白给•斯扬•化色•听让•槽虎•漆困•境村•名个•辆练•乔脖•旁旅•吩搜•梯饭•询纽•敲缠•为禁•倒料•康箭•宫杏•碍裂•瑞姐•习臂•私浪•民信•从外99盼§号5-3涨整流电路的叔原理及分析欧基•先答•牧输•迷禽•勾卸•肥哭•游冤•事图•议膝•半酒•配搂•吴殊•贿宫•场拆•捡乘•荒沈•占则•赴裙•质候•役财•兵孩•职壤•盐极•呆刊•猾蝶•虚锹•委痒•侵硬•浊104湾§总5-4异捷常情况下的啦波形分析胸洁•胖妄•问中•捐污•贞际•功偶•裳蓬•达鹿•泥默•百馆•愧避•刃香•丰瓣•还妹•姥挎•悲负•利喷•寄绒•僵滥•哑责•裁侵•丸狱•尾回•圆篇•暮窑•邀拿•雀漆•侵斧•仙118景§疫5-5半浆导体励磁系焰统的保护歼垄隶•虫焰•竟训•辛菊•掀摸•浊施•加智•作配•纷灰•烘洋•愚毕•峰欠•压旺•钟戴•愧筐•纤搏•垂君•钩讨•洋歇•触居•芬缸•保妄•仆朗•区种•锅过•特斜•钥如•浓124拿灭磁与过电扛压吓谅兆奉瞧•火祥•换防•妥糖•茄配•卡拌•饮宣•燥持•帽玻•译急•笋门•晨桨•掌问•誉尿•借爬•常曲•朴齿•拍属•灯球•粥趟•耕敢•揉菜•笋昂•热鞭•浇陪•小禽•宋134肚§郑6-1型灭磁方式的厨发展过程爸妇建•获口•轧碎•乎测•厌鸡•辈舟•昼抓•富捉•蚊令•绳锣•荡隆•命冲•抹年•谢挖•袭敏•荷共•钱眼•比席•今召•节喉•轧朝•摆淘•跨注•烘丹•毕绪•螺燃•耗变•生杜•尺134次§弃6-2笛鸟灭磁系统设利计原则浓炕•汇棒•诚劳•丧廉•教朴•兰轰•芬肺•般礼•复务•装滤•寿内•凳白•平忆•及吊•狱苗•菠势•令术•垒稻•毙纵•旧篮•尚舟•格犹•杯挎•舌筛•喷哄•狡赠•什访•招乐•凯聋•仔竿•寿萍•允137雁§乱6-3右灭磁系统用歪部件介绍开富厕•洞第•科些•怖败•去笔•熟项•旦签•瘦夺•蛙墓•燃朴•桂篮•虫青•焦尼•蜓横•保恨•穗穷•症棒•锋值•料艳•坊婆•裤旬•枝钥•筋衡•岁故•稻退•抬县•购鸟•帽烘•稼138坊§觉6-4做孔励磁系统的届灭磁配置级盼榴•拔键•液位•押遭•家夫•橡西•校戚•揉唯•角残•疗仁•材蜘•叼凡•唤缠•袍给•灰喘•植主•笋某•浓存•削使•幸阴•虚蜻•推独•替帖•搭犁•辱昂•雨俗•延长•海勺•丹140厨§寸6-5放励磁系统的蝶过电压及其璃抑制漫刺•饿勇•盈椅•签奔•涌芬•滔柴•收使•够涛•淘钩•凑渗•坟借•太茧•兆萍•售仰•炊盯•抢贞•颈吗•峡想•愉忠•绪务•蓄酿•宾黄•婶孤•谋婚•摊公•历141厨§中6-6顶轴电压及其股抑制钓篮看瓶•锻饥•诚格•买广•伍暑•嘱然•麦垫•凳灶•宝搁•拳积•艳原•或灰•茅少•小嘱•峡范•暂纵•继掠•集乘•夺漆•冻孔•桐燥•坚仿•槽奶•而兴•秧犹•垂奶•戚介•宰驱•私予•毛梦•畜142语电力系统稳哪定器绩源青•蓄拌•内急•促母•衡布•耻摔•朵材•根勉•薯当•公让•伴沈•贷舍•草兵•吨哥•立械•坛极•笋建•祸是•名爆•些摸•虾使•祥魂•帝盾•性燕•孤烦•腊答•董饥•妄浮144夺§雀7-1问低频振荡原祥理张渗•圆赢•杂俯•管瘦•鞭惭•绞治•牵遥•棒独•依艰•导局•童略•亚川•眠偶•毒蒸•已胆•惜箭•遍觉•追射•俊周•闭疤•扬坊•麻丘•缴笛•死浮•堂员•阀愁•读扎•形铺•佳讯•征旺•此文•迁鸽•惰误•机唤144溜§犁7-2涉PSS作用查原理曾眼村•倒真•捏食•输闹•嫌岂•俭达•际宿•逐著•嫌秩•镜询•社半•觉颜•确速•初仓•屑慢•亩鸣•证种•式任•泄往•炒特•诱傅•瘦号•奖霸•放驾•平积•窝覆•广惯•垃脾•饲扎•稿器•矛衬•抓窝•极己145液§干7-3糊PSS实现残的方法遥纳似•计驻•李妈•丈量•奋登•冤碌•哥雅•尾资•丧读•滚永•森愚•添罩•卡缺•蔬稳•选俱•蚕惜•上漠•势箱•面废•鸡转•巡已•雁庆•龟瓦•共蒸•乓安•购匪•符是•殖饿•亚疤•道室•退坛•程存•厅寨146浩§套7-4锡PSS投面入试验磨狱荒•卧齿•摊素•玩此•华纵•工是•间傻•抬耽•联盾•村侨•夏祸•缝骆•参怕•况嘉•术罪•甘嫩•烈请•辣旅•触耕•壶鲁•部佩•情弊•梳岛•做目•死纷•测宾•腊丑•竞挣•乐杏•暮贯•狐踏•亭嘉•杜戚147誓§搭7-5深我公司PS代S应用业绩脆纵端滑•察矿•党耍•死不•统椒•嘴凶•昌合•君碌•爱凝•叨兰•述执•嘉齿•墙秤•县标•坊帅•贺崇•桌膊•做蛋•慢扣•所今•青奉•厦布•破坐•棉警•么而•谦阿•喂劫•步148禁§服7-6再部分试验波袋形对留•合躺•望撑•胃另•粪暂•优薄•否袋•吧嘴•虏旧•旋肢•凭雾•缓收•须舞•凤漠•倍痒•基并•衫剪•瞎蒸•材壤•显犬•忙北•泳顽•门葛•拣那•饺搁•商费•捉退•栏丙•秋闹•靠扰•器诸•华坚•明危•悼贺150饱第一章尖发电笑机励磁系统则的发展及现下状觉§做1-1励筝磁主回路的犹发展动态笋在上世纪6饥0年代以前躺,同步发电岭机基本上都授是采用同轴走直流励磁机蜂的励磁方式无,由于当墙时发电机单抽机容量不大卖,输电线路烫不长,因此娘基本上能满贪足当时的要忧求,但直流厉励磁机维护码困难,炭刷聋易产生火花屡,换向器易捡于磨损,随衰着发电机单释机容量的增轮大,励磁容贡量也相应增软大,当汽轮乱发电机单机涨容量达10宿万千瓦,励攻磁机容量已友近500千宫瓦,而同轴江的转速为每宁分钟300录0转的直流染电机,受限滩于换向的极满限容量仅为艺500千瓦挤。当时大容俊量发电机或辰是用齿轮减特速后驱动直估流励磁机,旅或是用带大庙飞轮的独立忧驱动的电动喘发电机供励辆磁。朴后枕来,随着硅侵整流元件出捎现,直流励盈磁机逐步被潜同轴交流励疼磁机和整流津器代替,交赴流励磁机的巡容量基本上吵不受限制。岗在1960鞠年代,当时盐的第一机械赴工业部委托歇电器科学研访究院,组织式了汽轮发电坊机三机交流谢整流励磁系按统的全国统深一设计。这岂种方式在大秧型汽轮发电然机上一直延域用至今。为深减小时间常悟数,交流励窄磁机通常采蹄用频率10奏0-250评周,中频付次励磁机用3赛50-50神0周,早期介中频付励磁厦机采用感应皇子式,转子惑上无绕组,猛近年来已逐巡步被永磁发牛电机所代替访。像1960年帖代初,可控耻硅元件刚出塌现,电流、酱电压定额较抵低,所以他割励式可控硅最静止励磁用慕得较少。可衡控硅主要用随在三机交流菠整流励磁系届统主励必磁机的励磁程控制上。应飞该指出19林60年代末闪期天津电气碑传动设计研同究所,在发较展我国各种丘主回路励磁舟方式上,起四了很大作用肤,例如在1杠969年率渐先研制,并映在天津第一顷发电厂4#素机25MW胳汽轮发电机净上,投运了扮直流侧电流垫相加的自复劈励可控硅励耍磁系统,并轧励部分用的帝是三相半控糠整流桥。串求联部分用的坦是三相二极清管整流桥。冰1971年津投运了由天钥传所设计,灿上海华通开筐关厂、上海消整流器厂、枣上海电机厂袋参与生产的告富春江2#份机60MW元发电机的自纺复励可控硅掩励磁系统,蓝容量为当时童国内最大。涂并励的功率佩部分用的是锯三相半控整柔流桥,限于伏当时国内生浓产元件的水仔平,富春江弯水电厂的可围控桥臂是由雕(700V束,200A绪)年可控硅元件盗4串6并组配成。此外天皂传所还为长愈办试验电站柿陆水电站8言800KW播发电机设计颤了他励可控粒硅励磁系统续,可控硅整发流桥用三相际全控桥,整饿流桥每臂S筹CR2串悟5并,于7虫2年投运。畜后来这种方阵案天传所还描用在南桠河馅、渔子溪水倒电厂二台4稀万KW发电民机上。与此钉同时,在参扫照河北省岗董南水电站从叉日本进口的扫10MW抽洞水蓄能发电严机励磁的基凶础上,还设僚计出了可控瞎相复励的励赠磁系统,在恩湖北省一台境10MW调劲相机上运行祥。整流器胖是不可控的帖,是靠改变辱相复励变压拼器电压绕组耍上的电压来钞调节,后者死由饱和电抗排器L控制,熔本方案可靠盈性高,缺点攻是相复励变仓压器,饱和映电抗器体积艺大。动态响仿应符差。获叠碎季职浇舰图1丛-1可控两相复励粉1970年赶代中期,天盯传所还为河六南安阳发电固厂一台10好万KW汽轮黑发电机研制胖了无刷励磁洒装置,同时杰还参加了从肃英国Bru衰sh公司引险进的一台2浙3MW燃汽酒轮发电机的资无刷励磁系美统的仿制。夫同一时期,禁为给葛洲坝涂电站励磁方尺案进行中间池试验,天传催所(东方电物机厂参加)杂在湖南省花吃木桥电站进禾了交流侧电委压相加的自郑复励磁系统滤的研制。略在中小型发姿电机上,天被传所还推出万了双绕组电暴抗分流励磁课调节系统,益国内还开发装过谐波励磁钱系统,最大昌的一台是用掌在河北邯郸遍马头电厂#好25MW汽缩轮发电机上兼。振图1-2扯谐波励磁支系统宾大型发电机唱定子电压高泻,谐波绕组觉和主绕组绝抹缘困难,制共造工艺复杂刑。谐波励磁雁只适用中小催电机。现在蚕美国GE公腿司生产的P牧棒励磁系统时也是在发电骨机定子槽内杠安放附加绕集组(不是谐午波绕组),罪作为励磁供缴电电源。走1970年报代中期,南捕京热电厂进结口了一台1嗽25MW意黄大利制造的营汽轮发电机某,采用他励榨可控硅励磁底,励磁机本搞身用不可控柔相复励,意瓶专家来调试出,曾遇困难毯,不稳定,匆最后由南瑞路电气控制公望司技术人员阅调试成功,症在此期间,话富春江水电分厂从法国进签口了5#、与6#机,励惩磁为自复励妖励磁系统,荷其自励部分撞和复励部分躁的直流侧电莫压串联相加裹,这种方式途比较特殊。零应指出,1高960年代旅在大容量发甜电机励磁研削究方面我国塞受到苏联影盾响,在新安碧江九号机1乡0万KW水身冷发电机上誓,也是采用扰了交流侧相渴加的自复励聋系统。这时惰串联变压器止原边的电流败要在付边转蠢换为电压,尼变压器铁心耳中要嵌入空掘气隙,导致童串联变压器诵体积庞大,鹊鉴于当时可滴控硅容量无仁法满足要求砍,整流器采孤用了汞弧整眠流器,后者梨有玻壳的和铲铁壳的。(普当时苏联斯缺大林格勒到萌古比雪夫的兵长距离输电咬也是用汞弧吓整流器)。各国内电车供印电电源当时穗也是用汞弧概整流器(缺直点是对环境残有污染)整糊流得到的。群此方案由哈鲁尔滨电机厂父和东北的中判试所和设计馅院等研制成衣。洁图1-3那直流侧电压劝串联相加的镇自复励(法境国方案)键幸发电机自并肉励方案,在腾国内电力部蜻门受旧观念犯束缚,长期抗认为自并励狭不可靠,无私强励能力,那故障时无足说够短路电流子,不能保障介继电保护正锐确动作,在智这方面清华暮大学等曾进摄行了卓有成熄效的研究,淹并且指出自钳并励的优点近,动态响应习快,适当提炕高强励倍数皱等,它的缺队点是可克服躺的。国内例印如河北工学芦院电工厂,唐在福建省池虾潭水电厂5愁0MW机组宏上成功地进友行了自并励桐试验,从国岁外进口的天丧津大港发电旱厂320M脸W意大利火劫电机组,从耐日本进口的谱唐山陡河火凳电厂发电机造用自并激。耐由于自并激淋励磁的一系狼列优点,已跟逐步为国人暖所接受。因狡此后来国内疗许多水电厂描如白山、龙坟羊峡、岩滩掩、隔河岩等晨单机300述MW以上电瓦站也普遍采袖用自并激,饲三峡励磁也倘不用葛洲坝吗的自复励方绝案。由于国仿外许多厂家故将自并励作碗为汽轮发电悦机主要励磁宏方案,我国烦电力部门也蜻逐步将自并排励采用到汽拖轮发电机上迅去,如19洞91年辽宁乓清河发电厂孟一台210纸MW汽轮发啊电机励磁系凤统改造,就节采用了自并不励。当然一继般火电厂均奴建于城市市悄区或近郊,饰靠近负荷中用心,没有输垄电稳定问题冠,使用三机档交流整流励验磁系统是没剑什么问题,港但机组往往家存在振动、春厂房长投资作大的问题。受通常建设在腰煤矿的坑口针发电厂,往说往要远距离宰输电,这时洽是应该选用喜快速响应的纵自并励系统燥。除了自并浇励外,无刷塞励磁系统因侧不用电刷,不无火花,可替用于防爆环佛境。没有炭斧刷粉未污染属发电机端部酬绝缘,有招利于延长使羡用寿命,没置有电刷也有浊可能做到免茫维护,适用宜于无人电站士。柜§昏1-2娱励磁调节器祸发展动态室喇最初的同步馋发电机大都子用同轴直流皱励磁机励磁依,后者有用简自并励的,曾用于中小容扇量发电机,有大容量发电型机大多带直拴流付励磁机西,早期的励车磁调节器(前常称为自动言电压调节器烟AVR)实晃际上只有2尚个功能,即膏通过自动调勉节励磁机磁灰场电阻来达占到发电机电咽压恒定,和杀调差(使发片电机并联运嚷行下合理分川配无功)。再对较大型的坊发电机还备黄有继电强励淹和继电强减广功能。亦即恢当机端电压刺下降较大时烂,利用低电拦压继电器短照路磁场绕组怀内串接的某停个电阻,从林而达到强励继的目的,反破之当机端电予压突然上升永时,用电压捉继电器把一摔定电阻串入董励磁机磁场冶中达到强行疼减磁的作用羽。土国内在19勿50年代进报口西方国家职的AVR主知要有3类:卷A)炭阻式兆;B)银针标式;C)磁戴盘式;(亦脆称摆励接触炉式)。这些睬都属于机电朝式直接动作删的调压器,胞它们的电压糖敏感元件直瓶接通过机械拳机构操作励窄磁机的磁场赤电阻。架1、盈银针妨式栽调压泪器纸:或西屋公司银瓜针式调压器智的原理线路劳图示于图1掌-4。它的惹电磁铁线圈雅由发电机电缩压经PT及个整流器供电哪,当发电机容电压变化时违,衔铁运动吗,推动杠杆短,使电阻的长银钮接通或体开断,从吩而改变励磁钉机磁场回路超的电阻,并谅通过由电流瞎互感器CT跃供电的补偿肠电阻,来自灾动分配并联较运行发电机这间的无功负浴荷。励磁机则输出经稳定油变压器,输倦出稳定信号老到调节电路灵。嘴帐耐伏图1-4岂银针式违调压器原理弦图及银针触禾点照2、蒙炭阻式调压匙器非炭阻式调压肾器的原理图逼示于图1-轮5。发电机垫电压经PT渴接入磁电式惑敏感元件的掌动线圈,当仪发电机电压汁变化时,动绑线圈受到电园磁力的作用碎而上下运动牧,通过动臂庄的动作调节咳炭刷片的松贩紧程度,从钞而改变串联跟于励磁机励鸣磁回路中变厘阻器的电阻敌值,藉此调疾节发电机电准压。此外,垄亦通过电流泊互感器CT贷供电的电阻炸,来自动分吗配并联发电予机间的无功情负荷。励磁序机输出经稳架定变压器,麻输出稳定信悦号到调节电西路。捆旧堵裤耗家兆介便更技触图1-5士炭阻式调误压器原理图狠及实物图狗3、段盘式(摆攻动接触式)匆调压器味磁盘式调压额器亦用于控瓶制串联于直得流励磁机励纷磁回路上的碍电阻,来调宏节发电机电霉压。赚图1-6是奋它的原理图巴。发电机电盲压通过电压店互感器PT填向分相电动严机定子或螺商管线圈供电廉,电动机转悲子或螺管线冠圈的衔铁,夏通过转轴或霜动臂操作变舟阻器的嵌有江弧形炭刷的美扇形片,使秧它在固定的禽弧形接触轨异道上摆动,赵把接触轨道金铜块间所接扬电阻抽出或吼接入,这样低便改变了励弟磁机的磁场缓电阻。调压嚷器也装有C篇T供电的补容偿电阻,起清调差作用。敏衣艇图1-6妙磁盘式防调压器原理放图及磁盘接搅触摆锻在国内上海登华通开关厂统生产过炭阻孤调节器,供斗用户选用。章此外195当0年代学习理苏联,引进塔了苏式的以画磁性元件为栽主的励磁调层节器握,主要2大笼类型,电流越复励加电磁悼式校正器灿方式和花相复励磁调船节器叶方式。抚前者国产型隶号QF-D诵、SF-D匀,Q为汽轮忌发电机,S馆为水轮发电议机,F指复班励,D指电裙磁式电压校电正器,这类画调节器在发邻电机空载时精,利用直流避励磁机自并我励作用,调颠节其磁场电兽阻使其达到搂空载额定电奇压,发电机牛带负荷后,落利用机端电扇流互感器反牢馈的复励电巴流,整流后馋补偿发电机院的电枢反应胡,由于电流开复励没有相芒位补偿的作化用,要保证何发电机的电岭压调节精度你需要用电压叹校正器,这点种情况下励奔磁机励磁绕紫组往往还设亮计有1到2嚼个附加绕组仍(单支或双钳支校正器)妈,电压校正障器输出加到买附加绕组中毁来调节励磁故,以达到所早需调压精度痕。付相复励调节奥器采用了相期复励变压器扭,使得励磁票电流,不仅振与定子电压建,电流有关旱,并且还和摧两者之间相痛位,即负载颂功率因数有夏关。这样在应发电机定子慎电压,电流偏一定而负载音功率因数改行变时,调节萌器也能满足哑发电机所需尺励磁。欲为保证有较直高的调节精够度,往往也饮可装电压校归正器,国内瓦型号有称为恰KFD(主早要厂家:上蚊海华通开关伞厂、河北工狠学院电工厂凉、哈尔滨宏奇伟开关厂)晨它相当于苏些联YBK-呜坟等。这类励钱磁系统直流涂励磁机维护统困难,调节衔器时间响应胡长达1-5雹秒,动态性狭能差,空载期起励发电机呜电压超调量衔大,频率特境性差,但励给磁调节器运阴行基本稳定庄,整流器件专由硒片改为镰硅元件后,回维护工作量罚较小。被图1-7骂带电压校障正的相复励棒在同一时期俗,西方国家危采用著电机扩大机侄励磁调节宜,由于电机致扩大机放大巾倍数可达百狱倍甚至千倍齿,对励磁控销制信号功率葵要求十分小族。图1-捞8,图1-姻9为美借国通用电气反公司生产的上带直流励磁戚机和交流励惑磁机的励磁仇系统,调节拢器功摸率元画盈图1-8臂美国件GE公司生抵产的直流机赢励磁系统猜件为电机扩洲大机。们图1-慈9美倚国GE公司蹈生产的交流号励磁机励磁筝系统的1950年界代,苏联为烫解决斯大林蠢格勒和古比心雪夫上千公蜘里的远距离键输电,用直尺流励磁机无须法解决,提洋出了用汞弧虏整流器整流杀电流,直接碰向发电机磁借场供电的离淋子励磁系统脚,调节器方澡面在KFD竹基础增加了过端电压、频主率的一阶、骡二阶微分U较’件,U售”歪,f辫’测,f挣”筋等所谓强力朴调节器,国那产新安江9雁号机离子励丈磁也是这种吊背景下的产咏品。嫂随着晶体管交元件出现,政60年代可林控硅出现,影我国可控硅桃元件是61孩-62年由恐一机部电器冬科学研究院啦率先研制出症,后转给北店京椿树整流贱器厂(当时队为弄堂工厂添)生产。励想磁调节器开彼始向固态型加转变,出现毅了以晶体管都为主,用电报阻、电容等浇分立元件组警成的半导体念励磁调节器宝,功率元件星开始采用可船控硅,比起漫磁性励磁调笼节器和电机困扩大机等来堤,固态调节杠器动作速度油快,如果设无计正常,理乱论上讲也可悔以是半永久耳性的。国内艘从1970旺年代开始转皱入研制这类再调节器,但贴是由于文革帜期间,研制报厂家纷杂,薪缺乏励磁系杀统统一标准狂,加上当时耕国产元器件暮质量不过关捐,各厂自行相设计的产品舟,制造工艺散不良,功能裁不全,不经撒过工业试验汁,正式鉴定惰,便投入生盏产,因此可即靠性差,故纲障频繁。应扮当提到当时掉国内一机部刊广州电器科砖学研究所生裹产的调节器缺质量较好。绞采用了半导蛋体励磁调节躬器后,由于悄电子线路的帮灵活性,励溉磁调节器逐应渐增添了许淹多附加功能轰,使其逐步创完善。随着高线性集成电焰路和数字集飘成电路出现移,进一步改棚善了半导体蜜励磁调节器倍,原来要用敬6-8个晶唯体管组成的雪直流运算放富大器常至少燕要占一个印葵刷电路板,蜂有了集成运抹算放大器,绝一个芯片上喂集成2-4恋个运放。叛1970年里代后期,天垄津大港发电蝴厂从意大利吊进口的32房0MW火电旅机组的自并展激励磁系统状,其励磁调虚节器是典型夏的集成电路偿组成调节器办,其励磁功枝能已相当完橡善,但所用虎的印刷电路肤板多达68涉块,国外的伴工艺能保证庆这种调节器惭能正常工作移。80年代酿我国从西屋爆公司引进的现模拟式励磁坐调节器,适映合于三机交丹流整流励磁竞系统或无刷基励磁系统,均西屋的WT搭A调节器功丈能也较完善伞,但有约4笨0多块印刷录电路板,国运内仿制后,际有时运行就掀不稳定,这筒与所选用的熊元件,是否甲经严格老化疯筛选,以及夹加工工艺和肢质量有关。轨1970年屿代末期,清幻华大学与天烈津电传所合广作研究开发浓了模拟式最导优励磁控制蔑调节器,1伴980年代格中期在碧口坚水电站10袜万KW带直架流励磁机的伶励磁系统上道运行,效果杠并不理想,根模拟式调节寇器无计算能遇力,运行中寒参数无法调篮整,另外经勤过直流励磁远机,无法发郊挥励磁最优袄控制的优点败,因此没有蜻发展前途。留在劝利用计算机跨进行励磁所方面的研究味,最早要推玻加拿大和苏粥联两国曾联壤合研究和研透制,当时用冠小型机MI粒NICOM耐PUTER续进行研究,烂并且在试验夺室中对小发盲电机进行了玻试验。那时柱计算机在电蹄厂的应用,融主要承担,阿监视,数据吓记录,报警搅,打印制表钩等。那时计片算机体积庞对大,价格昂碍贵,只有出蛾现了微型计画算机,才有眨可能实际使响用,197好9年底电力煎部南京自动亦化研究所自婆控室,筹建沿了励磁组,澡经过蕴酿讨洲论,决定不能搞模拟式励皮磁调节器,酸直接自主开枝发宅微机型励磁娘调节器烛,报请部科易技司,80寺年电力部下引达了微机励沾磁的七五攻薯关项目。南波瑞电气控制亮公司经多年争攻关,于1弟984年7尼月研制出第径一台工业样竖机,经所内勤长达半年的榨试验,编制屯各种调节限费制软件,于款1985春苹节前运至池铸潭电站,用均在2#机,鱼5万千瓦发释电机,4月锣上旬开始现哥场调试,经穿过一系列试和验,于4月登27日通过镜72小时运帆行考验。正体式投入运行怪。雁这使我国发穷电机励磁发序展转入新的夹一页,在世词界上也是属滤于领先地位膝,并得到了盐在北京参加旁IFAC莫”吸电厂和电力屠系统控制杰”钳国际会议主趁席、美国电促厂和电力系刷统控制权威露Tomas桐.E.Dy侍liacc狠o教授的赞铜扬。随后,租华中理工大宽学与东方电绩机厂合作生始产了微机-互模拟双通道厕励磁调节器蒜,88年在漂渔子溪电厂栏1号机试验组,采用了最房优控制算法抓。与南瑞电犹气控制公司档微机励磁不务同的,触发折部分仍用模划拟式的,而趟用的Z80牙单板机不是爪工业专用机溪。微机的作任用只是起着规模拟调节器丈的综合放大论等功用,此总外微机一模脑拟双通道,漫增加用户维冈护困难,既蹄要维护模拟胁式又要维护豪微机部分。帖由于微机励害磁调节器比洒起模拟式励宇磁调节器来诵有许多优点浸,从上世纪里90年代开绵始,国内也便有许多单位泛竞相研制,甲但经过十多册年的竞争淘饼汰,有实力蝶的研制单位弯已不多,现宝列述如下:晃1)赏南瑞集团电划气控制公司忍其前身为电革力部南京自鉴动化研究所绸,系微机励的磁调节器首演创者,19竭85年4月救在池潭水电尸厂#2号5聋0MW发电猎机可控硅励船磁上投运成视功后,经电高力部鉴定,祖被评为19弟86年部科磨技进步一等盗奖,198帅7年被国家给科委评为国劝家科技进步扒三等奖。但启新生事物,抬难以得到业芦界承认,直雀到1988她年池潭电厂刻要求将其#竖1号机50最MW也改用捎微机励磁调旁节器,才有涛第二台的投反入,为提高热运行可靠性每,该调节器鸣由原有单自锄动及单手动琴通道,改制垒为双自动控翠制通道。后链来葛洲坝水棕电厂对微机喉励磁调节器盟也有兴趣,牵提出要借用贫一台试运行耽,考虑到该奇厂的重要性悟,同意借一超台给二江分湾厂。据了解神在随后的一箭次事故中,厦厂内许多机矮组因低励限晚制失效而跳杜闸,而微机载励磁调节器此所在发电机顺事故后,仍遣继续运行,俊此后,葛洲蛛坝二江电厂鬼又订购了两啊台微机励磁守调节器。1赌991年龙址羊峡水电厂腰320MW凳发电机励磁婆装置,故障捎频繁,厂内徐职工奖金罚差没,为此该缓厂派员外出槽调查,了解亏到微机励磁绘运行较好,遗到南瑞电气裙控制公司订戚购了一台,状于1992醒年投运,结顿果良好,过石了大半年后男,决定将该寒厂另外三台絮320MW辈发电机也改因用微机励磁陈。1992姥年科研体制柜改制,电气问控制公司成轻立,随着龙浮羊峡电厂微章机励磁成功赌运行,得到贯了业界的承彻认,电控公苍司业务量大状增。199健4年新建的狸铁岺火电厂岭因励磁装置缠运行不稳定掌,拟采用微幅机励磁,厂衰内虽有不同娱意见,最后摆决定采用微洋机励磁,消圾息传出,徐胃州发电厂因堵励磁运行不奇好,要求先休给该厂的2浑台200M妙W发电机供升货。至此电胡控公司在水比电和火电方选面应用局面贸被打开。该逝所微机励磁民调节器型号虽最初为WL衫T-1后改幸为SJ-8炭00,进入航新世纪升级摇换代后,采匆用DSP和蝇FPGA等抽后改为SA往VR-20健00,截止西2004年在3月底已投征运的发电机汽约650台评,水电机组置最大为32闲0MW,火家电机组为6置00MW及读800MW筝.粱2)纹广州电器科淋学研究所兵该所197晃0年代中生犯产励磁装置小,开始主要是面对中小用争户,质量较员好,199拣2年开始研绩制数字式励属磁调节器,相当年12月残在新丰江水拦电厂85M佣W机组投运面。还搞过模裁拟-微机混朝合励磁系统睛。现在在水摘电厂励磁中僚,己挤身于般大机组励磁察投标者的行崭列,成为南灭瑞集团竞争就对手。其微区机励磁调节虽器型号为L命TW-62淹00,30袋年来已为数胆百座电站提扁供了上千台两励磁装置,排多数是用于质中小型发电撕机。此外该忙所还与AB融B结为合作身伙伴。米3)钞河北工学院盗电工厂推该厂生产励尼磁装置有很邀长的历史,艇原来主要生架产磁性元件附为主的调节厌器和模拟式孤励磁装置,踪1987年宰南京自动化失研究所向该喜厂转让了微畅机励磁调节台器技术,该品厂为辽宁清学河发电厂2讽00MW发备电机研制了赢第一台微机贪励磁装置。母近年来独立购开发了适用旋于中小型同喇步电机的D精WLZ型,斩和中大型同柿步发电机的险WLZ型的震双通道微机识励磁调节器论。象4)城武汉洪山电微工研究所符早先专业生爬产模拟式励此磁调节器,扛性能基本稳排定,有不少筑用户,近年目来开发了新汗的一代TD赖WLT-0她1的微机励享磁系统,目写前它向市场宵提供的模拟剃式励磁调节篮器型号为H喉JT-07摧1S,数字奥式励磁调节咳器型号为5捧C800。炼5)匆能达公司栽葛洲坝水电毙厂在微机励蛇磁运行成功圈的基础上,伯成立了能达凳公司,也研苍制了微机励捷磁装置,首爱先用于更新奥本厂的老励发磁设备,进辉而参加了市丢场竞争,其详励磁装置型逆号为MEC述-31B。径6)玩清华同方欺清华大学励融磁装置先是谊和胃”霸国电南自蛮”陡合作生产,叹后因后者退汉出市场,改垂由清华同方锻生产,其微裳机励磁装置颠型号为GE铲C-1,特思点是在控制窝策略方面采宗用了非线性米最优。但实烘际上仍是用怎PID作为宏基本的控制吐规律,其它岂三种,PS狸S,线性最斜优LOEC狭,非线性最宪优NOEC燥,可以选作评为附加分量千,加入调节趴环节中。由刑于依靠了清希华大学品牌把效应,发展绞态势比较强架劲,已成为限有力的市场连竞争者。中7)朱主机厂励磁陆车间秧东方电机厂构和哈尔滨电穗机厂励磁车乖间,原来励亦磁产品质量稼不过硬,虽足具有成套供独应的优势,移但它们的励项磁产品,仍形逃不过被改慎造的命运,讯后来东方电那机厂引进了欧ABB公司别的微机励磁编系统及元件北组装,在此格基础上进行腔了自主开发尽,研制了型袜号为DWL业S-2C的陈微机励磁调耗节器,推入给了市场。哈脂尔滨电机厂投近日也推出袋HWLT-划4微机励磁座调节器,使养用不多,正写在进一步打现入市场。价8)一些老哑牌励磁研发植单位,如举机电部自动销化研究所,初天津电气传辅动研究所钉等,过去曾捐有过辉煌业裕绩,但受制抹于老体制,纱已基本被逐雷出市场。算§数1-3兄消国外励磁发赔展动态彻国外在进行弹计算机控制尊励磁研究,牧早在196稠0年代末期辉就已开始,倡用的是小型允计算机,大柄都是在一些劳大学和研究挑单位进行,杆在理论上对墨控制方法规飞律进行了研罪究,有的还肠在试验室的榴小的模型发樱电机上进行亚了试验,7栗0年代加拿谷大和苏联对注计算机(当读时称数字式应自动电压调远节器DAV往R寄)市励磁进行了雅联合研究,往但是真正用俘于现场是在督微型计算机材出现后才有腥可能。应该寒指出,南瑞塞电气控制公谱司第一台W仰LT-1微文机励磁调节烟器在198窄5年投运时傲,通过国际死专利联网查贵询,以及1讯986年葛痕洲坝电站励残磁招标会议奋,向国外公居司询价时,爱没有哪个能象提供微机型分励磁调节器吗。实际上国羞外微机励磁于的应用,也它只是在80宾年代中叶后裁兴起的,如剃日本东芝公熔司于198赵9年7月在弃日本的东北跪电力(株)顾,八户火力晚发电所3号娃机上开始投膝运双微机系孤统的数字式罗励磁调节器际,加拿大通满用电气公司阅CGE于9籍0年5月已系开发出微机杨励磁调节器妥。又如瑞士饼ABB公司幸利用厂用微文机系统开发盖了UNIT现ROL-D尽型微机励磁受调节器,很课快就停止生融产模拟式励麦磁调节器。弦95年又推收出了新的一表代微机励磁买调节器UN弄ITROL富-F,及U锅NITRO匀L-P。原1、拍瑞士ABB溉公司到,神况怖记脱大约是19税89年开发善出UNIT姜ROL-D生的数字式市电压调节器闻,是多微机右励磁调节器说,一共敲用了六个C番PU,1个云CPU完成恳自动调节和呀脉嗽冲形成,1肠个CPU完陕成手动调节干和脉冲形科成,(自动稻及手动双通骂道),1个猫CPU完成当自适应电力叠系统稳定器某,1个CP窜U完成励沫磁系统保护缎功能,1个壮CPU完成伏顺控,另陕1个CPU垒完成监视功绍能。在50顽周波下每秒够300次中诚断。采用了笔直接交流采野样。图1-睛10庙为UNIT牵ROL-D医调节器的外球外貌图,它梳还具有一个陷小终端,通煎过它可以用周来修改调节株器各项参数塞及各个量的径上、下限值授。华能上逐海石洞口第狸二电厂从瑞割士引进的6讨0万千瓦汽姑轮发电机,饭就是使用了摄这种励磁调泼节器,瑞士庆ABB括毫伐托图1-10椅UNI岔TROL-误D调节器贸系公司H.H徐erzog甩先生在93闷年曾来南京用自动化研究氏院访问,探画讨双方合作逝可能性,9条5年该公司棒又派人员前晕来,介绍了深该公司新开静发的适用于恨中小发电机蚕的UNIT桑ROL-F厌和大型发电泡机的UNI矮TROL-猪P的新一代们微机励磁调膛节器,其特锤点是硬件进寨一步减少。群例如UNI像TROL-李P是由双微录机组成的双化自动控制通纠道,每个通母道只有3块乏电路板组成希,1块是微蜻机板,1块挡是模拟量,叹数字量输入顿/输出板,涛另1块是脉执冲放大板,早和南瑞电气怨控制公司的更SJ-80井0类似。床暑悠披划过耀琴糖雪多怀偿崭萝辣扮访搏剩评办每由于微处理属器的快速发健展,其计算赏处理能力不灯断加大,利叮用1个CP残U处理所有谢励磁调节功柜能是完全可垫能,这样大疫量任务转移门到软件中,粱减少硬件,疤使调节器结遭构简单、明迹确,并不会梨降低其可靠伶性。新世纪椒瑞士ABB早公司进一步计推出了UN府ITROL塌-5000筑的微机励磁项系列,增加群了多种调试距手段,完善题了通讯功能益,增加了可槐控硅整流桥浩动态和智能嫁化均流方法制等。蓝衔图1-11峡瑞士祖ABB公司克UNIT舒ROL-P斜励磁系统著方块瘦2、临美国通用(桨GE)公司客近年来从该妥公司进口的宴火电机组上导,配用了该瓦公司生产的杀GENER巨EX-PS稼S励磁系统该,国内常称制为P棒电压轨源励磁系统川,即在发电军机定子槽内拳另嵌一组励您磁专用的线航棒,但其输钥出仍要接至赌整流变压器前上。究其原形因是发电机朋短路时,P贤棒有一定电版流复励磁能头力,对维持庄故障时机端款电压有利,舍该系统功率硬电路有的还盈采用三相半练控可控硅整抓流桥,比较肤落后,无法梁采用逆养图1-12贝美国G航E公司GE横NEREX副-PSS励核磁系统藏变灭磁,在卧半控桥丢脉枝冲的情况和杏续流管管压拘降因老化而市升高时,常茫会产生某相庄可控硅和其挽它两相二极勉管持续导通喂的误强励情毯况,国内早宁期的可控硅挺励磁曾多次燃遇到这类问减题。进口的拒客户必须引随起注意。该顿公司的微机凡励磁调节器缘型号为EX吨2000有率手动和自动清控制通道,脾它的一个特聚点是,有一杏个基于微处杨理器的智能掩操作员站,习上有按钮,天信号灯,诊绍断显示,仪季表的数码显现示,所有操朱作、远方通课讯和透平控搞制系统联系治等都集中在底此。姓3、稼英国罗-罗些(R屿olls千-Ro前yce欠)公司匀:坛1991年患研制了全数接字式励磁调圾节器,19妇96年升级疲到第二代,膜用了DSP艺,型号为(期TMR)即睁三通道冗余嘱,图1-1裙3表示偷了它的原理旺框图。姐每通道自动卷(以端电压睛为调节量)陡手动(以励蝶磁电源为调代节量)方式惕可用软件设尸置,自动用马PID调节舍,手动用P玉I调节,控惭制算法每3扔.3ms即黎60蛙°伶电角度进行废一次,灭磁油用磁场开关唇,也可加非唇线性电阻。西国内张家口葵发电厂和上待安电厂30赵0MW火电贸机组有用,留洪山电工所骄为其组装。割图1-13饭罗浴—坛罗公司的三瓦模块冗余(掀TMR)调危节器示意图竿4、新日本三菱电卸气公司。赶从1984稼年开始研制娱数字式励磁省调节器,称树为D-AV梅R,截止2袍000年1添月已生产8达0套,CP遥U采用I蒙ntel末公司奔腾(默586),括型号为ME骄C5000春,有单通道权和双通道型绿,图1-诉14为产其双通道电隙路图。啄勇图1-14辟三菱嘱公司双通道肾微机励磁系闪统配置慨表1中表测示了该系统国运行可靠性钉,只有工作负通道和备用尝通道供电电靠源同时故障藏,或脉冲同淹时消失,才孙导致停机。燥表1调施节系统同时黎发生两个故瞧障时,对系做统的影响。纸5、岭加拿大通用降电气(CG姓E)公司荡荷隔河法岩水电厂,谜4台300象MW机组采宵用CGE生奶产的SIL兼CO型微机赢励磁调节器通的自并励系师统。由两台燕微机励磁调肉节器组成双狭通道系统。显CPU用I邀ntel蛮公司80C运188,时朝钟频8MH席Z每个励磁探调节器由9套种印刷电路己组成,特点查是有2块带牌CPU的板来,一作为调捏节用,另一摊作为顺控用杰。联接个人就计算机IB渔M-PC后达,可实现相洗应的软件模投块修改,投刃入或切除等爬。并可在调莲试时修改P穗ID调节参皆数,用的是煎直接数字触晴发。萌惰励磁节系统的特点颤是采用了冗绞余设计,运功行过程中单胜台装置故障殿一般不影响蚊正常运行。伤励磁系统还估包括了电气对制动功能,伍起励变压器徐和制动变压揪器公用。隔泥河岩1,2劈号是93年负6,11月闲投入运行,服现在4台机权全都运行。彼据从现场了丸解,除了整厦流变压器发均热外,励磁您系统运行良霉好。贯6勾、意大利A予NSALD独O(ASG嘉)公司混监图1-15答利隶港发电厂意给大利ASG蔑的双通道励痒磁调节器原划理紫大港发电厂旗1#号机3牧50MW发伐电机微机励准磁系统是意烘大利生产的甚,于199抓2年底投入法运行,主结货线为自并励旦,调节装置洽由调节器和止移相器组成将见图1-1起5,调节器电为双自动控饥制通道。每添个通道有三哨个CPU插甩件,CPU眯R,CP协UT,C扮PUV,咳用的M仅otoro玻la走的16/3谈2,680粉10,10馅MHZ,V出ME96位烈总数。CP井UR为主机姥负责调差,誓PID调节闹,欠励,过狐励限制及电掘力系统稳定柔器PSS功奶能,CPU遗V负责人串机接口,参浆数整定,显糠示等,CP崇UT负责在交流采样U样、I、P、怀Q频率帐f掀等计算及数犯字滤波等。旅此外调节器镇还具有开关静量输入/输资出、模拟量眯输入/输出板四个插件与隐外部联系用隙。应该指出那调节器的控绩制信号,仍吵通过D/A残转成模拟的什控制信号V钓con,输雅出到移相器祥产生触发脉倡冲,因此不铺属直接数字腊触发移相器搭。CPU是阶采用16位肿单片机,8骆096BH大,12MH欧Z,即图中渡Dconc姻。除此外还时有9通道模腰拟插件DA狸NIA以及赠脉冲发生器酷DESPB奴。DINI煮A输入信号界有7:RS念T三相3个基同步信号、各励磁电压U做L、电流I声L、由调节乒器输出的控简制信号Vc慧on,及跨陪接器的电流赌信号。DE轿SPB输出竖6相触发脉语冲外,还有霉1路脉冲用元于启动跨接扮器的。这个佛励磁系统的肌另一个重要遇的特点是完雾全取消了励扣磁回路的灭厕磁开关。催四平综合以上来桂看,手励磁发展动钓态浇可初步归结图为:述采用微机励忘磁调节器对的趋势是肯辞定的,微机蜓励磁也由简蚕单地代替综抗合放大器作始用,扩大到拉直接数字触鹿发等功能,蚀由于微机处骨理器及CP疤U功能愈来底愈强,执行粪时间愈来愈纳快,使硬件哥简化,一个答通道调节器勉用多个CP晨U不是方向客。其中包括盾取消模拟式煮变送器硬件苍,而采用直仗接交流采样帆。穴为了加强发丑电机励磁系捎统的可靠性艇,许多厂家夹都采用从变混送器,微机陷励磁调节器滨,及其供电啊的稳压电源瑞,到可控硅指整流器,都辞用双通道冗挠余,使得工穗作通道故障爪时,自动切痕到备用通道坛,避免了发丽电机的因励形磁故障停机倚。便此外,附加算的励磁系统向智能调试功缸能,采集的奶电气量及调驰节参数显示软和修正等人胆机会话界面岸,以及事件铅记录,故障片自检和自诊喇断也被广泛肆采用,使得闹励磁系统运顽行比过去更店为便利。腐2)对于航水轮发电机贯来讲,为加萍快停机速度怪,只用机械念方式制动,锅是不够的,匀因存在着许凳多缺点,而庄应该采用尺电气制动和纺机械制动磨配合工作。姓电气制动要畏求定子短路祸电流为定值届,这时可利西励磁调节器宰的恒励磁电化流控制功能准来完成,因影此有趋势将遍水轮发电机彻的电气制动塌功能包括进啊励磁系统来删。发3)率取消机械来式灭磁开关洽的趋势照灭磁开关主坑要的作用是纹:在发电机忆发生故障时酱迅速切除发和电机励磁电且流,与一般签开关不同之塌处,发电机倚磁场绕组电扇感很大,因宇而发电机磁固场绕组中贮鲜存着大量能项量,需要利位用开关迅速敞释放,才能做达到灭磁效折果。图1-赖16吵表示了现婆在常用的灭竟磁方式:骑耕芬山培(a)子赚喉立夫攻粪任宅像著(b)帽掀欧血鼓(c)粘获轧惭异挥寺待蔽皂轿(d)绑图1-16睡常用的几将种灭磁方式叼(a)灭挎磁开关MZ菊K由2个常盯开1常闭触谎头组成,正敏常运行时常郊开触点接通暂,常闭断开灵,要灭磁,铁常闭触点先弯接通,励磁悟电流增加一疏条能通过灭裹磁电阻R的烦通路,然后佛常开触头断盈开,常开触阔头断开时,房靠拉弧也消分耗部分能量篇,但磁场主勇要能量消耗犬在灭磁电阻镜R上。拢(b)利用母DM2灭磁践开关拉弧。浅当DM2开酱关拉开时,分励磁电流因贺有磁场电感述,有保持不号变趋势,当廊开关拉开时当,在开关2饥端感应出很裹高电势,使腥开关2端产宏生电弧,在四磁场作用下碰,电弧被吹改进灭弧栅中午,在灭磁过痕程中能量消索耗在电弧的调燃烧上,但匠这时励磁电伞源仍在供应批能量。另外步开关电弧灭枯磁能量大小熄无法调整。杀会发生烧毁畏开关的情况听。女(c)利用供DM4双断锋口空气开关妻加非线性电注阻FR,二径极管D灭磁善。发电机正饲常运行,由饼于D及非线察性电阻饱和丧电压较高而续不通。当故叔障发生后,厚双断口开关脏DM4跳开烂时,由于转卸子电感作用佣下,励磁组盟2端感应出魄反向高电压糟,使励磁电崭流通过非线绪性电阻及二奏极管D,把扎主要磁场能饥量消耗在非腿线性电阻F员R上。非线起性电阻可按铲其所吸收的是能量,任意哥组合比较灵闷活。绢(d)三相菌交流开关灭狱磁,近来国该外的一些汽庄轮发电机上收,采用交流剃开关灭磁,困省去庞大而施昂贵的直流颜灭磁开关,涂如图1-1杀6D所示暗,交流开关炎分闸前,切棚除可控硅脉排冲,这时整泥流桥阳极组他和阴极组各无有一元件流采过电流,分读闸后,触头嫌间产生交流暂电弧电压U刻s,要能克慌服交流线压识UL后,仍逗大于非线性珠电阻FR的团动作电压时阿,才能导致肯成功灭磁。凉盾随着大功率付电力电子元暴件,如大功惑率晶闸管的故出现,静止其固态开关必蹲将最终代替手机械开关。芦前者动作时鸟间快,维护傻工作量小,诚后者动作慢刑,不宜频繁兔操作,触头冈易烧坏,维煌护工作量大葵。当然使用贪静止固态开帜关的前提,红是其可靠性遮大于机械开嫩关,图1-徐17为意救大利公司为衫利港电厂励迟磁装置提供适的固态开关柔的灭磁和转陪子侧过电压鼓保护综合装绕置。刊辉极滔梳图1--1脸7利徐港电厂意大疾利发电机固营体灭磁及过服电压保护综爹合装置士CBP,跳CBN是正悬,反向跨接薄器(Cro捐wbar)谁的晶闸管开沾关,RES辱为灭磁电阻佩。助教幻①抱当来正加向过电压时篮(励磁绕组搁上+,下-童),正向电宏压经二极管持D6,4层洽触发二极管清BOD1,狼D7,D8隔,如过电压仿足够高,B耕OD1导通准,使正向电舰压加在CB咸N控制极上色,使CBN侨可控硅导通皮,达到限制勉正向过电压宵的目的。在羡CBN导通裤瞬间,通过告逻辑信号去苦使整流器逆米变,以保证械CBN自动康关断,然后扒恢复整流器筛正常工作。突沿熄②仅当反向撒过电压来时怜(励磁绕组三下+,上-前),加在D警4,BOD姐1,D5,扬D3的电压熊使BOD1如导通,触发蠢CBP,使毯过电压能量厕消耗在灭磁科电阻上。这互并不影响整布流柜器正常宝工作。靠龄③猾系统正紧常灭磁,由很移相器来脉猎冲传送到脉状冲变压器C盈N,CN副国边输出脉冲单经D9触发社CBP,释浇放发电机转丙子能量到灭和磁电阻RE尤S。荡察阴④俗系统正工常灭磁,也父可使SDE址继电器失电师,SDE接浴点断开K1朋,继电器失古电,其常闭屯触点接通,固如这时有正童电压(*)斑经D1,K指1加到BO让D2上,B借OD2的电职压动作值一益般较低,如伪BOD2动谋作,则有正穷脉冲加至C臣BP,使发始电机转子灭闪磁。嗽赴蔽*注意浸:这2种情掉况下灭磁命凳令发出前,纠令整流桥先宽处于逆变状呀态,有正电阶压出现在转逆子绕组下端症。具体灭磁瑞时序如下,孟停机令到后胡,立即逆变域灭磁,约2命0往ms浴,CBP跨畜接器接通,摘这时,逆变亭灭磁和跨接纺器同时灭磁什。30浸ms兆后,切脉冲普电源后,完俯全由跨接器批灭磁。齿图1--1敲8固貌体开关灭磁包时序图鸽4)假励磁主接迟线方式穷糕不速论是汽轮发坏电机还是水场轮发电机,露国外许多公贴司励磁,均简采用俊自并励方式院。因无旋转难部分,维护里方便,对水舞电厂取消同阿轴励磁机,轰可降低厂房灭高度,节省诱投资,另外岭自并励磁系港统,动态性绸能优良,有三利于长距离淋输电稳定。传对汽轮发电蚀机而言,用凶自并激,可硬减小发电机训长度,有利系于减小振动冻,缩短厂房耀长度,节省星投资。佩公另桃一方式是塌无刷励磁系除统昼,也是国外腔采用较多。酸无刷系统取凳消了炭刷,侄有利于发电盾机端部绕组馆绝缘,不受刚污染,简化粘了维护,特烂别对大型发逝电机,对石因化等防爆地查点,以及无巡人控制电站涨,无刷励磁涨方式也比较贤理想。灯搅俄援罗斯汽轮发管电机系列包代括500M休W,800争MW选用的写他励静止式料可控硅励磁带,比起静止争自并励来,算快速旋转的滑交流励磁机窄和静止的整必流变压器比裂,体积小,狐重量轻,并香且他励,动颗态响应性能月也不比自并虹励差。叹国内发电机豪上微机励磁壳总的应用情某况缺乏调查帜,现在仅以睛华北电网发汇电机励磁调肤查结果来看安,截止到2卵002-6筐月/20日管,100M砖W以上发电饰机总共12烦9台,用数等字调节器为诉71台,国蜡产共53台拨,南瑞电控链26台,清规华同方17旧台,武汉红肃山10台,棚占全部数字屠调节器的7艘4.6%,判进口的R-铃R公司10齐台,法国A衡LSTOM园2台,A府BB4台廊,日本三菱害2台,共计逝18台。广色州电器科学顽研究所等的谱装置在华南过及其它地区欠有使用。华缩北的例子没他有普遍性。敬第二章许励磁多控制系统暖§顽2-1僚励磁控制冤系统的主要巡任务瓶1、弄维持发电机假或其他控制邪点欺(让例如发电厂虎高压侧母线瞧)爷的电压扬在给定水平厨维持电压水劈平是励磁控桐制系统的最锈主要的任务阳,有以下问3迷个主要原因密:威第一,保证书电力系统运存行设备的安锣全。电力系束统中的运行尽设备都有其贪额定运行电衡压和最高运塞行电压。保法持发电机端点电压在容许赌水平上,是传保证发电机帆及电力系统艘设备安全运氧行的基本条史件之一,这嗽就要求发电猴机励磁系统屠不但能够在枪静态下,而庭且能在大扰电动后的稳态筹下保证发电颂机电压在给第定的容许水垦平上秩。贞发电机运行翼规程规定,缸大型同步发骆电机运行电驱压不得高于晌额定值的1泽1律0赏%。贤第二,保证劳发电机运行伪的经济性。叹发电机在额史定值附近运瓜行是最经济律的。拾如果发电机你电压下降,恨则输出相同并的功率所需晨的定子电流月将增加,从隆而使损耗增丹加。蓬规程规定大请型发电机运挑行电压不得雷低于额定值也的拜90旨%;当发电姜机电压低于恋95对%时,发电楚机应限负荷承运行。其他禁电力设备也差有此问题。步第三,提高黎维持发电机鸭电压能力的惑要求和提高袍电力系统稳赞定的要求在垮许多方面是默一致的。励糊磁控制系统队对静态稳定闹、动态稳定韵和暂态稳定筑的改善,都尺有显著的作马用,而且是惊最为简单、淡经济而有效骂的措施。庆2、江控制并联运玻行机组无功茄功率合理分幼配乞并联运行机街组无功功率补合理分配与览发电机端电尤压的调差率敬有关。发电苹机端电压的明调差率有三旦种调差特性防:无调差、施负调差和正蔬调差。汪两台或多台包有差调节的形发电机并联盗运行时,按辫调差率大小明分配无功功乔率。调差率凶小的分配的贼无功多,调承差率大的分纠配到的无功肠少。屈如果发电机问变压器单元浸在高压侧并愧联,因为变疲压器有较大改的电抗,如摘果采用无差录特性,经变清压器到高压政侧后,该单收元就成了有目差调节了。庆若变压器电可抗较大,为恋使高压母线洋电压稳定,哈就要使高压弯母线上的调悟差率不至太乒大,这时发早电机可采用叙负调差特性漫,其作用是这部分补偿无世功电流在主浓变压器上形痒成的电压降蓝落,这也称顺为负荷补偿喝。调差特性栽由自动电压评调节器中附榴加的调差环数节整定。与今大系统联网疏的机组,调老差率Ku在香土(3%~袋10%)之葛间调整。甜3、慎提高电力系放统的稳定性婆1)僚励磁控制系表统对静态稳虚定的影响沟对于汽轮发倒电机,其功驴角特性为:雀式中Eq一景发电机内电略势;机Us一受端影电网电压;扰Xd样Σ勺一发电机与观电网间的总动电抗。策当无励磁骡调节时,财Eq=常数渔,相应功角叮特性如图2逮-1(a)徒所示。此曲苏线亦称内功煤率特性曲线驶。静态稳定撒功率极限等轧于P丑M芒=匆。对应的功滋角为90悠0蹄。悲图2-1绑发电机内、隆外功率特性舅曲线及端电铃压和内电势行变化图珍Eq恒定,妄(b)棵当Eq恒定残,Eq仁’旅及U的变化缸;哲Eq借’扑恒定,(堵d)当Eq革’慰恒定,Eq节及U的变化阔;央(e)U心恒定,售(f)当U错恒定,Eq喘及Eq肆’兵的变化坚如果发电机坑在运行中可端自动调节励岁磁,则此时嫂Eq为变值基,相应的传虫输功率可得繁到显著的提秀高。假定自烂动励磁调节浮是无惯性的但,并假定在脏负载变化时离可保持发电吴机的暂态电来势Eq'白近似为常数个,由于随负开载变化时,亲内电势Eq极亦随励磁调阅节而变化,仔此时的功率擦特性己不是公一条正弦曲小线,而是由缠一组Eq等利于不同恒定诞值的正弦曲蚊线族上相应沫工作点所组廊成,如图愧2-1(c遣)中曲线所兄示。为区别敢Eq等于恒缝定值时的内还功率特性曲坡线,当Eq江随负载而变未化的功率特狼性曲线称之棕为外功率特姥性曲线。另卷由图2-1咸(d)可看吩出,如维持价Eq'近似缺不变,则随刃着负载增加咬,Eq是上钳升的。静态介稳定功率极伐限理论值P贡M拦=衡,具体数值谢取决于微动胁态稳定的条争件。对应的照功角大于9抚0俯0仇。伍如果励磁调投节器具有更永良好的性能练和更高的电态压放大倍数歇,在负载变旦化中可维持耽发电机的电男压U为恒定挑值,此时的急外功率特性调曲线将具有吊更高的斜率拔,如图2-血1(e)中客所示的外功净率特性曲线至。静态稳定研功率极限理诚论值P性M里=岗,具体数值尚也取决于微党动态稳定的锣条件。对应观的转子功角驳更大于90拍0杰。崭同步电机的如静态稳定能意力提高后,炕相应系统传督输功率的能欠力也得到提慈高。徐理论分析研犬究结果表明熔:励磁系统独的电压放大荡倍数Kou厕与励磁系统俊的时间常数竟Te以及转破子功角牧δ将间具有图2叫-2所示的切关系。由此县图可看出:会在同一转子洋功角条件下披,随时间常杆数Te的增清加,为保证仙发电机稳定晶运行所允许跃的电压放大余系数是增加才的;在同一烂时间常数T差e条件下,蚊随转子功角翅δ圣的增加所允扔许的电压放辰大系数是减粥少的。由此肿引起了如图朋2-1(微c)和图2资-1(e)运所示的功率锅振荡情况。锄图2-2窗极限放大倍减数(阴影部蒙分为稳定工心作区)检2)胆励磁控制系窝统对暂态稳劳定的影响相现以图2-铸3(a)所钻示的线路为仰例,讨论在椅短路故障下新功率特性的颂变化。迟在图2-3果(b)中曲拳线1表示双哄回路供电时陷的功率特性思曲线,其幅品值等于:兵其中X叹Σ征=Xd+X趴T雹+Xe/2若。史图2-3还在短路故障打下,功率特叉性曲线的变术化幸单机元限大妨母线系统;亲胁(b)短路勺故障下,功劳率特性曲线率的变化魂曲线2表示苦切除短路故薄障线路后的卷功率特性曲结线。由于线雀路阻抗由X雕e/2增加姻到Xe,使位功率特性曲屯线的幅值减颠小到舅,其中X票’权Σ始=Xd+X桥T倍+Xe。曲相线3表示故板障中的功率鹿特性曲线。陪如果发电机慨初始工作点群在功率特性港曲线1的a餐点,短路后蓄工作点将由支功率特性曲倍线3所决定前。在故障瞬蜂间,由于惯钓性的影响,蚊转速维持不闲变,功率角控δ菊仍为笛δ掀0,工作点甘由a移至b泊。其后,因粮输出电磁功布率减小,转锡子开始加速项,功率角开执始增加。当作达到非δ什1时故障切紫除,功率特登性为曲线2崭,工作点由贱c移到e点捏。由于惯性南的影响,转讲子沿功率特房性曲线2继铁续加速到f谈点,对应的见转子功率角宁为掀δ喉2。经过反螺复的振荡,外最后稳定在佳工作点g肥处。同前所员述,暂态稳乏定性决定于灿加速面积a累bed是否谢小于或等于刃减速面积d璃fed。同显然,当故垂障切除较慢蝶时,白δ按1将增大,逝加速面积a零bed将且增大。如果冠减速面积小阔于加速面积铅,将进一步舱加速,失去吩暂态稳定性谋。次提高暂态堪稳定性有两芬种方法,减关小加速面积钳或增大减速驰面积。减小摸加速面积的叠有效措施之猫一是加快故暮障切除时间震,而增加减肾速面积的有水效措施是在系提高励磁系障统励磁电压聚响应比的同赤时,提高强敲行励磁电压彻倍数,使故辫障切除后的桶发电机内电园势Eq迅速榨上升,增加颤功率输出,忍以达到增加屈减速面积的哲目的。相应境变化如图2越-4所示。抓图2-4姐功率特性曲货线盾由图2-4祖可看出,正此常时,发电导机的工作点鸟在功率特性尿曲线1的a秘处;当发生六短路事故时文,相应功佛率特性曲线迫为曲线3。徒如在此时提霉供强行励磁告以迅速提高童发电机内电砌势Eq,使蜡功率特性曲挖线由bc段你增加到bc能'段,由此近在故障切除增前减少了加封速面积(顿由abcd粉减少到ab姿c盟’家d)。在宁δ来=顶δ没c时故障切迈除后亦能增材加减速面积默(由曲线2忽的dehg挺增加到de蜘’钻h久’英g)。如公面积de'骄h拖’未g等于面积刚def趁’老f,则可使傅转子功角最刮大值由办δ墓m骡’蜘降到飘δ蚂m,明显地漆提高了暂态桥稳定性。显动然,励磁顶晚值电压越高驳,电压响应趟比越快,励饥磁调节对改秧善暂态稳定校的效果越明赴显。但是,期考虑到发电停机绝缘的强的度,强励顶阅值电压以(渣7~9)倍懒为宜,于此努基值取为发寿电机空载励晓磁电压。惩3)浓励磁控制系浪统对棵动态偷稳定的影响肝电力系统的城动态稳定性爸问题,可以叠理解为电力刑系统机电振晚荡的阻尼问上题。励磁控屑制系统中的如自动电压调兰节作用,是璃造成电力系贿统机电振荡腿阻尼变弱袄(挑甚至变负解)胡的最重要的带原因之一。建在都—今定的运行方勾式及励磁系江统参数下,心电压调节作嘉用在维持发将电机电压恒床定的同时,偏特产生负的统阻尼作用。磨在正常实用干的范围内,件励磁电压调梁节器的负阻浪尼作用会随森着开环增益敌的增大而加锦强。因此提点高电压调节很精度的要求足和提高动态吵稳定性的要乔求是不相容皂的。液解决电压调陪节精度和动才态稳定性之底间矛盾的有捎效措施,是笨在励磁控制腥系统中增加敬其它控制信煌号。这种控吹制信号可以此提供正的阻琴尼作用,使医整个励磁控全制系统提供赢的阻尼是正尸的,而使动火态稳定极限然的水平达到陪和超过静态永稳定的水平坏。这种控制皱信号不影响虽电压调节通混道的电压调谷节功能和维政持发电机端植电压水平的懒能力,不改华变其主要控那制的地位,演因此,称为除附加励磁控蝴制。牢§秃2-2咱励磁控制夫系统的一些生调节和控制棋算法汇1、容PID调节墙及其算法饱按偏差的比酱例、积分和击微分进行控锡制的PID苹调节器,绝是连续系统螺控制中技术点成熟、应用参最为广泛的蒸一种调节器徒。涉比例调节可夫以减小控制艰系统惯性时鼠间常数,但链相对稳定性兽降低,而且鉴不能消除稳雹态误差;积扑分调节可以白消除稳态误受差;微分调识节可以提高基控制系统的沸稳定性,相寻应可以增加瓦比例调节放条大倍数。造在励磁控制酱系统中,应惜用电压偏差盼PID调节辛可以达到:永1)稳态苹时有较大的萌放大倍数,乳使机端电压择接近恒定,辈调节精度始达0.1%御以内,从而应有较大的小迈干扰稳定极百限;2)律暂态时有较且小的放大倍盘数,以避免喊超调和振荡码。顿1.1并傍联PID调缠节:(理想靠PID调节赏)刑输入输出之寄间微分方程李为:球举怠真徐伞式中:Y(坐t)一一控浓制输出;源e(t)一堤一机端电压环偏差信号;碌Ug一协一电压给定为值;交Uc一堆一电压测量绸值,与机端破电压成比例碰;仆Kp-机一-比例系域数用于提高怪控制系统的养响应速度,狼以减少静态恨偏差;静Ti一伯一积分时间筛常数用于消愤除静态误差昼;隔Td一孙一微分时间件常数用于改胀善系统的动源态性能。硬连续系统传李递函数为:忆对于计算机抹控制,必须斥将上式离散锻化,用差分虽方程代替微慨分方程。采缓用梯形积分常来逼近积分颜,采用后向漏差分来逼近刊微分,可得年PID数字眯控制算法:找离散系统全为量式差分方誓程为:务T一一钞采样周期。波离散系统增跪量式差分方全程为:露微机励磁调蓬节器中PI方D程序设计国时要考虑到艰调节死区、瞧积分溢出和症微分限幅。剧1.2串劈联PID调被节:菊在模拟电路趴控制中无法厅采用理想P雕ID控制,器而代之以下易述串联式丰PID。怀输入输出在曾频域中的传崭递函数表达勇式为:贷上式以波德渐图表示的幅般频特性如图给2-5。嘱Kp表示直凑流增益,用绢于确定调节坏器的调压精理度,经过积梢分带宽控制辩时间常数T打b1、积分盒时间常数T撞c1确定的黑积分区段,燥在中频区表我现为暂态增驴益降低的比扭例增益Kr姥,以提高系蜂统的暂态稳毒定性,堡Tc1玉可取发电机扬励磁回路时津间常数,T剧b1约为T使c1的勾5—10纠倍;澡通过微分时碌间常数Tc旅2和微分带记宽控制时间裤常数Tb2蒙确定的微分摧区段,在高紧频区表现为于微分增益抑卧制的高频增捡益Kh,诊用于防止高秒频杂散信号舌对微分环节想的干扰。在嫂具有励磁机墓的励磁系统掠中,微分区呢段主要用于卡补偿励磁机考滞后对增益介和相位裕度标的影响,以突提高调节系暑统的稳定性竟,犬Tc2可取瘦励磁机时间叶常数,Tb墨2约为Tc厉2的帐1脉/危5—1编/裙10摔。档皱Kp与大信后号调节性能扑有关,当机的端电压降低明至额定值的理80%时,句Kp的最小陵值应保证不各至于在所处属频段对强励躁顶值形成限纪制。哥在微机励磁满数字化控制教系统中,应痰使用离散法全将上式转化夫为差分方程咱。云丈幻忆2、枪转子电压软蛙负反馈(衔励磁系统稳拍定器门ESS辫)步自动电压调题节器他(AVR)挂为了保证发咽电机有足够图的调压精度把,必须采用狡较大的控K隐p.但旦K兽p增大将造石成励磁控制证回路的不稳并定,在发电顽机空载运行欺时可能导致盛发电机电压拖振荡。为了层解决调压精魔度与稳定性民之间的矛盾主,早期的自邪动电压调节肠器采用了转透子电压软负浪反馈,赏又称为舰(励磁系统易稳定器产ESS卖)炊。其结构如瘦图2-6的筝实线部分所摩示。它的主吹要作用是使听暂态时的增席益降低,以流防止发电机寻空载时励磁窃控制回路振递荡。一般情片况下.由于旁Vt反馈,恭在系统低频慢振荡时产生梢负阻尼,其富负阻尼值与毒增益成正比沃,因此暂态催增益衰减小挨,可以减小贫Δ意Vt所产生户的负阻尼.弊这在一定程矿度上可改善据电力系统动矛态稳定特性井。视密采用疏ESS翻虽可提高励叼磁控制回路拔的稳定性,午但整个暂态督过程中增益曲的减小,也凶减小其励磁港响应速度。存为提高高频忧段的增益.捞又增加了微加分环节剥(1肃十伴T宴cS蓄)音/森(1推十显T旗bS林)廉,如图2-扁6中虚线各恰部分所示,慢这也是律PID驱调节。拉PID气调节可使暂乏态增益衰减等限制在低频膊振荡区,而啄不影响其它束频段Vt调澡节作用的充稿分发挥。渗图2-6我转子电压软灰反馈方框图因3、储励磁电压硬逝负反馈驼换交流励磁机胆励磁系统中调,交流励磁掌机的时间常查数较大,影昨响励磁系统军的调节速度情。为了提高蚁强行励磁时袭励磁系统的何响应比,在汪提高晶闸管薪电源电压的拖同时,采用主励磁机输出偿电压或励磁杂机励磁电流泡硬负反馈,艘以减小励磁扁机时间常数屯,如图茂2-摩7所示。膊拿图2-7嫩转子电压硬员反馈方框图瓜没有负反馈辫时荒,励磁机增送益为思,时间常数构为哭。增加负反棋馈后,为保谎持励磁系统柳增益不变,思需增大木,此时励磁母机等值增益蝶为盈,要求逃即使得涌,而等值时为间常数哥。啄召在大干扰机嚼端电压下降歉很大时,即则使晶闸管全嘴开放,如只症采用负反馈碗,在暂态时逗不能达到提体高励磁电压辰上升速度的同效果,只有施同时配合提哨高可控整流掘装置电源电芹压,才能构奶成高起始励余磁系统。粉挪当不采用伍P炮SS时,霜减小将使趴反馈回路的哈负阻尼加大掘,在采用仅PSS热后,起减小将加强邻PSS娇的作用,更颈多地增加正辫阻尼,故采照用升PSS更后交流励磁夺机励磁系统耽适当采用励捎磁电压硬负亭反馈是合适奥的。对于快街速励磁系统铁,如静态励哨磁系统,励看磁时间常数旱本已很小,院再采用励磁章电压硬负反堆馈就没有必闷要了。皇4、魂云PSS(电羡力系统稳定誉器)撞聋榨在60年代矛中期,由于叶快速励磁系蚀统的普遍应山用,在一些嘉大型输电系姨统中频繁地苏出现了低频倒功率振荡以尊及在大扰动忍事故后动态喝稳定恢复过申程中的振荡委失步的情况删。对此,美酸国学者F.晃D.迪米洛淹(Deme埋llo)和侦C.康柯迪汤亚(Con坛cordi妨a)首先从娱分析低频振息荡发生的机集理入手,探佳讨了在采用宴快速励磁系帅统以及特定笋电力系统参门数条件下造隆成动态稳定赖性恶化的原萍因。他们利写用R.A.铲菲利浦斯和脾W.G.埃驻佛伦提出的萄建立在线性浓化小偏差理啊论基础上的灵数学模型,垂经分析得出拳结论,认为壮单机-无限鼠大系统的正箭阻尼转矩恶巡化的主要原词因是由于励非磁系统和发题电机励磁绕已组的滞后特定性所致。轿在正常运行记条件下,以鹅发电机端电树压为负反馈让量的发电机絮闭环励磁调嚷节系统是稳闯定的。当转茧子功率角发示生振荡时,秤励磁系统提盗供的励磁电垮流的相位滞塞后于转子功湖率角。在某撤一频率下,艘当滞后角度劳达到180出°伟时,原来的或负反馈变为皇正反馈,励伴磁电流的变吐化进一步导滑致转子功率席角的振荡,免即产生了所杰谓的土“悟负阻尼席”伍。狠如果励磁系话统采用PI姑D控制方式惊,以发电机蚀电压偏差信植号进行调节象励磁,有助济于改善发电萄机电压的动拳态和静态稳类定性。同时能,向励磁系妇统提

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