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發電機勵（lì）磁電流（liú）有關特性

同步發電機為了實（shí）現能量的轉換,需（xū）要有一個直流磁場而產生這個磁場（chǎng）的直流電流,稱為發（fā）電機的勵磁電流.根據勵磁電流的供給方（fāng）式（shì）,凡是從其它電源獲得勵磁電流（liú）的發電機,稱（chēng）為他勵發電機（jī）,從發電機本身獲得勵磁（cí）電源的（de）,則稱為（wéi）自勵發電機.

  一、發電機獲得（dé）勵磁電流的幾種方式

  1、直流發電機供電的勵磁方式:這種（zhǒng）勵磁方式的發電機具有專用的直流發電機,這種專用的直（zhí）流發電機稱為直（zhí）流勵磁機,勵磁機（jī）一般與發電（diàn）機同軸,發電機的勵磁繞組通過裝在大軸上（shàng）的滑環及固定電（diàn）刷從勵磁機獲得直流（liú）電（diàn）流.這種勵磁方式具有勵磁電（diàn）流獨立,工（gōng）作比較可靠和減（jiǎn）少自（zì）用（yòng）電消（xiāo）耗量（liàng）等優點,是過去幾十年間發（fā）電機（jī）主要勵磁方式,具有較成熟的運（yùn）行（háng）經驗（yàn）.缺點是勵磁調節速（sù）度較慢,維護工作量大,故在10MW以上的機組中很（hěn）少采用.

  2、交流勵磁機供電的勵磁方（fāng）式,現（xiàn）代大容量發電機（jī）有的采用交流勵（lì）磁機提供勵磁電流.交流勵（lì）磁機也裝在發電機大軸上,它輸出的（de）交（jiāo）流電流經整流（liú）後供給發電機轉子勵磁,此時,發電機的勵磁方式屬他勵磁方（fāng）式,又由於（yú）采用靜止的整流裝置,故又稱為（wéi）他勵靜（jìng）止勵磁,交流副勵磁（cí）機提供勵磁電流.交（jiāo）流副勵磁機可（kě）以是（shì）永（yǒng）磁機或是具有自（zì）勵恒壓（yā）裝置的交流發電機.為了提高勵磁調節速度,交流勵（lì）磁機通常采用100——200HZ的中頻發（fā）電機,而交流副勵（lì）磁機則采用400——500HZ的中頻發電機.這種發電機的直流勵磁繞組和（hé）三相交（jiāo）流繞組都繞在定子（zǐ）槽內,轉子隻有齒與（yǔ）槽而沒有繞組,像個齒輪,因此,它沒有電刷,滑環等轉（zhuǎn）動接（jiē）觸部件,具（jù）有工作可靠（kào）,結構簡單,製造工藝方便（biàn）等優點.缺點是噪音較大,交流電勢（shì）的諧波分量也較大.

  3、無勵磁機的勵磁方式:

  在勵磁方（fāng）式中不設置（zhì）專門的勵磁機,而從發電機本身取得勵磁電源,經整流後再供給發（fā）電機本身勵（lì）磁,稱自勵（lì）式（shì）靜止勵磁.自勵式靜止勵磁可分為自並勵和（hé）自複勵兩種方式.自並勵方式它（tā）通過接在發（fā）電機出（chū）口的整流變壓器取得勵磁電（diàn）流,經整流後（hòu）供給發電機勵磁,這種

  勵磁方式具有結簡單,設備少,投資省和維護工作量少等優點（diǎn）.自複勵磁方式除沒有整流變壓外,還設有串聯在發（fā）電機定子回路（lù）的大功率（lǜ）電流（liú）互感器.這種互感器的作用是在發生短路時,給發電機提供較大的（de）勵磁電流,以彌補整流變壓器輸出的不足.這種勵（lì）磁方式具有兩（liǎng）種勵磁電源,通過整流變壓器獲得的電（diàn）壓（yā）電源（yuán）和通過串聯變壓器獲（huò）得的電流源.

  二、發電機與勵磁電流的有關特性

  1、電壓（yā）的調（diào）節

  自動調節勵磁係統可以看成為一個以電壓（yā）為被（bèi）調量的負反饋控製係統.無功負荷電流（liú）是造成發電（diàn）機端電（diàn）壓下降（jiàng）的主要原因,當勵磁電（diàn）流不變時,發電機的端電壓將隨無功電（diàn）流的增大（dà）而降低.但是（shì）為（wéi）了滿足用戶對電能（néng）質量的要求,發電機的端電壓應基本保持（chí）不變,實現（xiàn）這一要求的辦法是隨無功電流的變化調節發電機的勵磁電流.

  2、無（wú）功功率的調節:

  發電機與係統並聯運行時,可以（yǐ）認為是與無限（xiàn）大容量電源（yuán）的母線運行,要改變發電機勵（lì）磁電流,感應電勢和定子電流也跟著變化,此時發電機的無功電流也跟著變化.當發電機（jī）與無限大容量係統並聯運行時,為（wéi）了改變發電機的無功功率,必須調節發電機的勵磁電流（liú）.此時改變的發電機勵磁電流並不是通常所說的“調壓”,而是（shì）隻是改變了送入係統的無功功率.

  3、無功（gōng）負（fù）荷的分配:

  並聯運行的發電機根據各自的額（é）定容量,按比例進（jìn）行無功電流的分配.大容量發電機應負（fù）擔較多無功負荷,而容量較小的則負提供較少的無功（gōng）負荷.為（wéi）了實現無功負荷能（néng）自動分配,可以通過自動高壓調節的勵磁裝（zhuāng）置,改變發電機勵磁電流維持其（qí）端電壓不變,還可對發電機電（diàn）壓調節特性的傾斜度進行調（diào）整,以實現並聯運行發電機無功負荷的合理分配.

  三、自動調節勵（lì）磁電流（liú）的方法

  在（zài）改變（biàn）發電機的勵磁電流中,一般不（bú）直（zhí）接在（zài）其轉子回路中進行,因為（wéi）該回路中（zhōng）電流很大,不（bú）便於（yú）進行（háng）直接調節,通常采用的方法（fǎ）是改變勵磁機（jī）的勵（lì）磁電（diàn）流,以達（dá）到調（diào）節發電機轉子電流（liú）的目的.常用的方法有改（gǎi）變勵磁機勵磁（cí）回路的電阻,改變（biàn）勵磁機的附（fù）加勵磁電流,改變可控矽的導通角等.這裏主要講改變可控矽導通角（jiǎo）的方（fāng）法,它是根據發電機電壓、電流或功率因數的變化,相應地改變可控（kòng）矽整（zhěng）流器的導（dǎo）通（tōng）角,於是發電機的勵磁電流便跟著改變.這套裝置一般由晶體管,可控矽電子（zǐ）元件構成,具有靈敏、快（kuài）速、無（wú）失靈區、輸出（chū）功率大、體積小和重（chóng）量輕等優點.在事故情況下能有效地抑製發電機的過電壓（yā）和實現快速滅磁.自動調節勵磁裝置通常由測量單元、同步單元、放大單（dān）元、調差單元（yuán）、穩定單元、限製單元及一些輔助單元構成.被測量（liàng）信（xìn）號(如電壓、電流等),經測量單元變換後與給定（dìng）值相比較,然後將比較（jiào）結果(偏差)經前（qián）置放大單元和功率放大單元放大,並用於控製可控矽的導通角,以達到調節發電機勵（lì）磁電流的目的.同步單元的作（zuò）用是使移（yí）相部分輸出的觸發脈衝與可控矽整流器（qì）的交流勵磁電源同步,以（yǐ）保證控（kòng）矽的正確觸發.調差單元的作用是為了使（shǐ）並聯運行的發電機能穩定和合理地分配無功負荷.穩定單（dān）元是為（wéi）了改善電力係統（tǒng）的穩定而引進的單元.勵磁係（xì）統穩定單元用（yòng）於改善勵磁係統的穩定性.限（xiàn）製單元是為了使發電機不致在過勵磁（cí）或欠勵磁的條（tiáo）件下運行而設置的.必須指出並（bìng）不是每一種自動調節（jiē）勵磁裝置都具有上述各種單元,一種調節器裝置所具有的單元與其擔負的具體（tǐ）任務有關.

  四、自動調節勵磁的組成部件及輔助設備

  自動調節勵磁的組成部件有機端電壓互感（gǎn）器、機端電流互感（gǎn）器、勵磁變壓（yā）器;勵磁裝置需要（yào）提供以下電流,廠用AC380v、廠用DC220v控製電源（yuán）.廠用（yòng）DC220v合閘電源;需要提供以下空接點,自（zì）動開機.自動停機.並網（wǎng）(一常開,一常閉)增,減;需要提供以下模擬信（xìn）號,發電機機端電壓（yā）100V,發電機機端電流5A,母線（xiàn）電（diàn）壓100V,勵磁裝置輸出以下繼電器（qì）接點信號;勵磁變過流,失磁,勵磁裝置異（yì）常等.

  勵磁控製、保護（hù）及信號回路由滅磁開關,助磁電路、風機、滅磁開關偷跳、勵磁變過流、調節器故（gù）障、發電機工（gōng）況異常、電（diàn）量變送器（qì）等組成.在同步發電機發生內部故（gù）障時除了（le）必（bì）須解列外,還（hái）必須滅磁,把轉子（zǐ）磁場盡快地減弱到*小程度,保證轉子不過的情況下,使滅磁時間盡（jìn）可能（néng）縮短,是滅磁裝置的主要功能.根據額定勵磁電壓的（de）大小可分為線性電（diàn）阻滅磁和非線性（xìng）電阻滅磁.

  近十多年（nián）來,由於新（xīn）技術,新工藝和新（xīn）器件的湧現和使用,使得（dé）發電機的勵磁方式得到了（le）不（bú）斷的發展和完善（shàn）.在自（zì）動調節勵磁（cí）裝置方麵,也不斷研製和推廣使用了許多新型的調節裝置.由於采用微機計算機用（yòng）軟件實現的自動調節勵（lì）磁裝置有顯著優點,目前很多國（guó）家都在研製和試驗用微（wēi）型機計算機配以相（xiàng）應的外部（bù）設備構成的數字自動（dòng）調節勵（lì）磁裝置,這種調節裝置（zhì）將能實現（xiàn）自適應*佳調節.

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