第二章同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)1

電力系統(tǒng)自動(dòng)化本章內(nèi)容

2.1概述

2.2同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)

2.3勵(lì)磁系統(tǒng)中轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的建立和滅磁

2.4勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理

2.5勵(lì)磁系統(tǒng)穩(wěn)定器

2.6電力系統(tǒng)穩(wěn)定器2

電力系統(tǒng)自動(dòng)化第一節(jié)概述3

電力系統(tǒng)自動(dòng)化本節(jié)內(nèi)容一、同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成二、勵(lì)磁控制系統(tǒng)的基本任務(wù)三、對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)的基本要求4

電力系統(tǒng)自動(dòng)化一、同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)組成/15

電力系統(tǒng)自動(dòng)化一、同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)組成/26

電力系統(tǒng)自動(dòng)化二、勵(lì)磁控制系統(tǒng)的基本任務(wù)/1電壓調(diào)節(jié)無(wú)功分配提高發(fā)電機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性改善電力系統(tǒng)運(yùn)行條件水輪發(fā)電機(jī)組要求實(shí)現(xiàn)強(qiáng)行減磁7

電力系統(tǒng)自動(dòng)化二、勵(lì)磁控制系統(tǒng)的基本任務(wù)/2（一）電壓調(diào)節(jié)/18

電力系統(tǒng)自動(dòng)化一般很小，可近似認(rèn)為，于是，可得簡(jiǎn)化的運(yùn)算式為上式說(shuō)明，負(fù)荷的無(wú)功電流是造成發(fā)電機(jī)電勢(shì)和端電壓幅值差的主要原因，發(fā)電機(jī)的無(wú)功電流越大，兩者之間的差值也越大。

二、勵(lì)磁控制系統(tǒng)的基本任務(wù)/2（一）電壓調(diào)節(jié)/29

電力系統(tǒng)自動(dòng)化勵(lì)磁不變勵(lì)磁增加曲線1：不變

曲線2：不變

二、勵(lì)磁控制系統(tǒng)的基本任務(wù)/2（一）電壓調(diào)節(jié)/310

電力系統(tǒng)自動(dòng)化

1.發(fā)電機(jī)與無(wú)窮大系統(tǒng)母線并聯(lián)/1①接線圖

②解析式系統(tǒng)～AB二、勵(lì)磁控制系統(tǒng)的基本任務(wù)/2（二）無(wú)功功率的分配/111

電力系統(tǒng)自動(dòng)化③IEF對(duì)無(wú)功功率的控制

二、勵(lì)磁控制系統(tǒng)的基本任務(wù)/2（二）無(wú)功功率的分配/2

1.發(fā)電機(jī)與無(wú)窮大系統(tǒng)母線并聯(lián)/2

12

電力系統(tǒng)自動(dòng)化①無(wú)勵(lì)磁調(diào)節(jié)

G1G2IGUGIQ2IQ1Um1Um2I’Q2I’Q1二、勵(lì)磁控制系統(tǒng)的基本任務(wù)/2（二）無(wú)功功率的分配/2

2.并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)間的無(wú)功功率分配/1

13

電力系統(tǒng)自動(dòng)化②有勵(lì)磁調(diào)節(jié)

二、勵(lì)磁控制系統(tǒng)的基本任務(wù)/2（二）無(wú)功功率的分配/2

2.并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)間的無(wú)功功率分配/2

G1G2IGUGIQ2IQ1Um1I’Q2I’Q1G’2G’114

電力系統(tǒng)自動(dòng)化靜態(tài)穩(wěn)定：小干擾后恢復(fù)到原狀態(tài)。（如：負(fù)荷波動(dòng)）暫態(tài)穩(wěn)定：大干擾后恢復(fù)到原狀態(tài)或新?tīng)顟B(tài)。（如：系統(tǒng)故障）二、勵(lì)磁控制系統(tǒng)的基本任務(wù)/2（三）提高同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行穩(wěn)定性/11.穩(wěn)定性的概念15

電力系統(tǒng)自動(dòng)化勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)是通過(guò)改變勵(lì)磁電流從而改變空載電動(dòng)勢(shì)值來(lái)改善系統(tǒng)穩(wěn)定性的。

—系統(tǒng)總電抗，一般為發(fā)電機(jī)、兩變壓器、輸電線電抗之和；

—發(fā)電機(jī)空載電動(dòng)勢(shì)和受端電壓間的相角。二、勵(lì)磁控制系統(tǒng)的基本任務(wù)/2（三）提高同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行穩(wěn)定性/22.勵(lì)磁對(duì)靜態(tài)穩(wěn)定的影響/116

電力系統(tǒng)自動(dòng)化二、勵(lì)磁控制系統(tǒng)的基本任務(wù)/2（三）提高同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行穩(wěn)定性/32.勵(lì)磁對(duì)靜態(tài)穩(wěn)定的影響/217

電力系統(tǒng)自動(dòng)化勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置能有效地提高系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的極限功率。二、勵(lì)磁控制系統(tǒng)的基本任務(wù)/2（三）提高同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行穩(wěn)定性/42.勵(lì)磁對(duì)靜態(tài)穩(wěn)定的影響/318

電力系統(tǒng)自動(dòng)化二、勵(lì)磁控制系統(tǒng)的基本任務(wù)/2（三）提高同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行穩(wěn)定性/33.勵(lì)磁對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定的影響/119

電力系統(tǒng)自動(dòng)化功角特性曲線I：對(duì)應(yīng)于故障前雙回線運(yùn)行；功角特性曲線II：對(duì)應(yīng)于一回線故障時(shí)的運(yùn)行狀況；功角特性曲線III：對(duì)應(yīng)于故障切除后一回線運(yùn)行。加速面積abce小于減速面積defg，系統(tǒng)是暫態(tài)穩(wěn)定的。

二、勵(lì)磁控制系統(tǒng)的基本任務(wù)/2（三）提高同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行穩(wěn)定性/33.勵(lì)磁對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定的影響/220

電力系統(tǒng)自動(dòng)化故障期間和故障切除后，勵(lì)磁系統(tǒng)施加的作用是力圖促使發(fā)電機(jī)的內(nèi)電動(dòng)勢(shì)上升而增加電功率輸出，使增加，功角特性曲線II和功角特性曲線III幅值增加，既減小了加速面積，又同時(shí)增加了減速面積。快速響應(yīng)=縮小勵(lì)磁系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)+提高強(qiáng)行勵(lì)磁的倍數(shù)二、勵(lì)磁控制系統(tǒng)的基本任務(wù)/2（三）提高同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行穩(wěn)定性/33.勵(lì)磁對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定的影響/321

電力系統(tǒng)自動(dòng)化改善異步電動(dòng)機(jī)的自起動(dòng)條件為發(fā)電機(jī)異步運(yùn)行創(chuàng)造條件提高繼電保護(hù)裝置工作的正確性二、勵(lì)磁控制系統(tǒng)的基本任務(wù)/2（四）改善電力系統(tǒng)的運(yùn)行條件22

電力系統(tǒng)自動(dòng)化當(dāng)水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)生故障突然跳閘時(shí)，由于它的調(diào)速系統(tǒng)具有較大的慣性，不能迅速關(guān)閉導(dǎo)水葉，因而會(huì)使轉(zhuǎn)速急劇上升。如果不采取措施迅速降低發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，則發(fā)電機(jī)電壓有可能升高到危及定子絕緣的程度，因此要求勵(lì)磁控制系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)強(qiáng)行減磁。二、勵(lì)磁控制系統(tǒng)的基本任務(wù)/2（五）水輪發(fā)電機(jī)組要求強(qiáng)行減磁23

電力系統(tǒng)自動(dòng)化三、勵(lì)磁系統(tǒng)的任務(wù)與要求/1（一）勵(lì)磁調(diào)節(jié)器任務(wù)要求迅速響應(yīng)輸入信息變化時(shí)間常數(shù)小準(zhǔn)確調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)電壓自然調(diào)差系數(shù)精確合理分配無(wú)功功率電壓調(diào)差系數(shù)范圍大人工穩(wěn)定區(qū)域運(yùn)行無(wú)失靈區(qū)迅速反映系統(tǒng)故障勵(lì)磁控制功能24

電力系統(tǒng)自動(dòng)化任務(wù)要求調(diào)節(jié)系統(tǒng)電壓和本身無(wú)功可靠性、調(diào)節(jié)容量較強(qiáng)勵(lì)磁能力頂值電壓快速響應(yīng)能力電壓上升速度三、勵(lì)磁系統(tǒng)的任務(wù)與要求/2（二）勵(lì)磁功率單元25

電力系統(tǒng)自動(dòng)化第二節(jié)同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)26

電力系統(tǒng)自動(dòng)化本節(jié)內(nèi)容一、直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)二、交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)三、靜止勵(lì)磁系統(tǒng)27

電力系統(tǒng)自動(dòng)化同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電源實(shí)質(zhì)上是一個(gè)可控的直流電源。28

電力系統(tǒng)自動(dòng)化（一）自勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組由專用的直流勵(lì)磁機(jī)供電；調(diào)整勵(lì)磁機(jī)磁場(chǎng)電阻，可改變勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁電流。（二）他勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)他勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁繞組是由副勵(lì)磁機(jī)供電的，比自勵(lì)多用了一臺(tái)副勵(lì)磁機(jī)。一、直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)29

電力系統(tǒng)自動(dòng)化(一)他勵(lì)交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)二、交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)/130

電力系統(tǒng)自動(dòng)化（二）無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)/1二、交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)/231

電力系統(tǒng)自動(dòng)化（1）無(wú)炭刷和滑環(huán)，維護(hù)工作量可大為減少。（2）發(fā)電機(jī)勵(lì)磁由勵(lì)磁機(jī)獨(dú)立供電，供電可靠性高。并且由于無(wú)刷，整個(gè)勵(lì)磁系統(tǒng)可靠性更高。（3）發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制是通過(guò)調(diào)節(jié)交流勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁實(shí)現(xiàn)的，因而勵(lì)磁系統(tǒng)的響應(yīng)速度較慢。（二）無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)/2二、交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)/332

電力系統(tǒng)自動(dòng)化（4）發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子及其勵(lì)磁電路都隨軸旋轉(zhuǎn)，因此在轉(zhuǎn)子回路中不能接入滅磁設(shè)備，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路無(wú)法實(shí)現(xiàn)直接滅磁，也無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)的常規(guī)檢測(cè)（如轉(zhuǎn)子電流、電壓，轉(zhuǎn)子絕緣等），必須采用特殊的測(cè)試方法。（5）要求旋轉(zhuǎn)整流器和快速熔斷器等有良好的機(jī)械性能，能承受高速旋轉(zhuǎn)的離心力。（6）無(wú)接觸部件的磨損，因而沒(méi)有炭粉和銅末引起的對(duì)電機(jī)繞組的污染，電機(jī)的絕緣壽命較長(zhǎng)。（二）無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)二、交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)/433

電力系統(tǒng)自動(dòng)化三、靜止勵(lì)磁系統(tǒng)/1靜止勵(lì)磁系統(tǒng)又稱為發(fā)電機(jī)自并勵(lì)系統(tǒng)。34

電力系統(tǒng)自動(dòng)化（1）勵(lì)磁系統(tǒng)接線和設(shè)備比較簡(jiǎn)單，無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)部分，維護(hù)費(fèi)用省，可靠性高。（2）不需要同軸勵(lì)磁機(jī)，可縮短主軸長(zhǎng)度，減小基建投資。（3）直接用晶閘管控制轉(zhuǎn)子電壓，勵(lì)磁電壓響應(yīng)速度快。（4）由發(fā)電機(jī)機(jī)端取得勵(lì)磁能量。機(jī)端電壓與機(jī)組轉(zhuǎn)速的一次方成正比，故靜止勵(lì)磁系統(tǒng)輸出的勵(lì)磁電壓與機(jī)組轉(zhuǎn)速的一次方成比例。三、靜止勵(lì)磁系統(tǒng)/2靜止勵(lì)磁方式的主要優(yōu)點(diǎn)：35

電力系統(tǒng)自動(dòng)化第三節(jié)勵(lì)磁系統(tǒng)中轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的建立和滅磁36

電力系統(tǒng)自動(dòng)化本節(jié)內(nèi)容一、時(shí)間常數(shù)二、電壓響應(yīng)比三、勵(lì)磁繞組對(duì)恒定電阻放電滅磁四、理想的滅磁過(guò)程五、交流勵(lì)磁機(jī)系統(tǒng)的逆變滅磁37

電力系統(tǒng)自動(dòng)化轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的建立：事故情況下，系統(tǒng)母線電壓極度降低，系統(tǒng)無(wú)功缺額很大，要求有關(guān)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)迅速增強(qiáng)，以彌補(bǔ)系統(tǒng)無(wú)功缺額，使系統(tǒng)迅速恢復(fù)正常。兩個(gè)指標(biāo)：轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電壓的最大值，磁場(chǎng)建立的速度，即強(qiáng)勵(lì)頂值與響應(yīng)比。轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的滅磁：發(fā)電機(jī)繞組內(nèi)部故障等，使轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)內(nèi)存儲(chǔ)的大量能量迅速消釋，而不致在發(fā)電機(jī)內(nèi)產(chǎn)生危險(xiǎn)的過(guò)電壓。38

電力系統(tǒng)自動(dòng)化（一）他勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)時(shí)間常數(shù)/1一、時(shí)間常數(shù)/139

電力系統(tǒng)自動(dòng)化（一）他勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)時(shí)間常數(shù)/2一、時(shí)間常數(shù)/240

電力系統(tǒng)自動(dòng)化（二）自勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)時(shí)間常數(shù)/1一、時(shí)間常數(shù)/341

電力系統(tǒng)自動(dòng)化（二）自勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)時(shí)間常數(shù)/2一、時(shí)間常數(shù)/442

電力系統(tǒng)自動(dòng)化（二）自勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)時(shí)間常數(shù)/3一、時(shí)間常數(shù)/543

電力系統(tǒng)自動(dòng)化（二）自勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)時(shí)間常數(shù)/4一、時(shí)間常數(shù)/644

電力系統(tǒng)自動(dòng)化（三）自勵(lì)系統(tǒng)時(shí)間常數(shù)與他勵(lì)系統(tǒng)時(shí)間常數(shù)的比較一、時(shí)間常數(shù)/745

電力系統(tǒng)自動(dòng)化電壓響應(yīng)比反映了勵(lì)磁機(jī)磁場(chǎng)建立速度的快慢。二、電壓響應(yīng)比/146

電力系統(tǒng)自動(dòng)化二、電壓響應(yīng)比/247

電力系統(tǒng)自動(dòng)化二、電壓響應(yīng)比/348

電力系統(tǒng)自動(dòng)化勵(lì)磁系統(tǒng)電壓響應(yīng)時(shí)間:

指在發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓為額定勵(lì)磁電壓時(shí)，從施加階躍信號(hào)起至勵(lì)磁電壓達(dá)到最大勵(lì)磁電壓與額定電壓之差的95％所花費(fèi)的時(shí)間。勵(lì)磁系統(tǒng)電壓響應(yīng)時(shí)間為0.1s或更短的勵(lì)磁系統(tǒng)，稱為高初始響應(yīng)勵(lì)磁系統(tǒng)。二、電壓響應(yīng)比/449

電力系統(tǒng)自動(dòng)化所謂滅磁就是將發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組的磁場(chǎng)盡快的減弱到最小程度。三、勵(lì)磁繞組對(duì)恒定電阻放電滅磁/150

電力系統(tǒng)自動(dòng)化用斷開(kāi)轉(zhuǎn)子回路的辦法來(lái)滅磁是不恰當(dāng)?shù)模驗(yàn)閯?lì)磁繞組是一個(gè)大電感。滅磁方法：將轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組自動(dòng)接到放電電阻。要求：

1.滅磁時(shí)間短

2.滅磁過(guò)程中轉(zhuǎn)子電壓不應(yīng)超過(guò)允許值三、勵(lì)磁繞組對(duì)恒定電阻放電滅磁/251

電力系統(tǒng)自動(dòng)化三、勵(lì)磁繞組對(duì)恒定電阻放電滅磁/352

電力系統(tǒng)自動(dòng)化理想的滅磁過(guò)程，就是在整個(gè)滅磁過(guò)程中始終保持轉(zhuǎn)子線圈GEW的端電壓為最大允許值不變，直至勵(lì)磁回路斷開(kāi)為止。

四、理想的滅磁過(guò)程/153

電力系統(tǒng)自動(dòng)化四、理想的滅磁過(guò)程/254

電力系統(tǒng)自動(dòng)化利用晶閘管的有源逆變特性來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)子回路的快速滅磁。保證逆變過(guò)程不致“顛覆”：

逆變滅磁過(guò)程是一個(gè)理想的滅磁過(guò)程剩余磁場(chǎng)能量向并聯(lián)的電阻放電五、交流勵(lì)磁機(jī)系統(tǒng)的逆變滅磁55

電力系統(tǒng)自動(dòng)化第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理56

電力系統(tǒng)自動(dòng)化本節(jié)內(nèi)容一、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的功能和基本框圖二、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理三、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性四、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器靜態(tài)特性的調(diào)整五、自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的輔助控制57

電力系統(tǒng)自動(dòng)化輸入量：發(fā)電機(jī)電壓輸出量：勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流或是轉(zhuǎn)子電流，通稱為功能：一是保持發(fā)電機(jī)的端電壓不變；其次是保持并聯(lián)機(jī)組間無(wú)功電流的合理分配。一、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的功能和基本框圖/1勵(lì)磁調(diào)節(jié)器是一個(gè)閉環(huán)比例調(diào)節(jié)器。58

電力系統(tǒng)自動(dòng)化人工不斷調(diào)整的大小，以達(dá)到維持其端電壓不變的目的。人工在調(diào)壓過(guò)程中的作用可用圖2-23中的ab線段來(lái)表示。人工和發(fā)電機(jī)形成了一個(gè)“封閉回路”。一、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的功能和基本框圖/259

電力系統(tǒng)自動(dòng)化一、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的功能和基本框圖/360

電力系統(tǒng)自動(dòng)化一、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的功能和基本框圖/461

電力系統(tǒng)自動(dòng)化基本環(huán)節(jié)：測(cè)量、放大、同步、觸發(fā)，實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)和無(wú)功功率分配等最基本的調(diào)節(jié)功能。輔助控制：是為滿足發(fā)電機(jī)不同工況，改善電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，改善勵(lì)磁控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性而設(shè)置的單元。當(dāng)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器退出后，由自動(dòng)切換裝置將手控單元投入。一、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的功能和基本框圖/562

電力系統(tǒng)自動(dòng)化作用：測(cè)量發(fā)電機(jī)電壓并變換為直流電壓，與給定的基準(zhǔn)電壓相比較，得出電壓的偏差信號(hào)。測(cè)量比較單元由電壓測(cè)量、比較整定環(huán)節(jié)組成。二、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理/1（一）測(cè)量比較單元/163

電力系統(tǒng)自動(dòng)化二、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理/2（一）測(cè)量比較單元/21.電壓測(cè)量電壓測(cè)量是將機(jī)端三相合成電壓降壓、整流、濾波后轉(zhuǎn)換成一正比于發(fā)電機(jī)電壓的直流電壓。64

電力系統(tǒng)自動(dòng)化二、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理/3（一）測(cè)量比較單元/32.比較整定電路/165

電力系統(tǒng)自動(dòng)化二、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理/4（一）測(cè)量比較單元/42.比較整定電路/266

電力系統(tǒng)自動(dòng)化電位器R5用作最小電壓整定電位器R8用作電壓調(diào)節(jié)范圍整定電位器R14用作運(yùn)算放大器AJ的增益系數(shù)的調(diào)整二、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理/5（一）測(cè)量比較單元/53.比較整定電路的整定67

電力系統(tǒng)自動(dòng)化輸入控制信號(hào)：1.被調(diào)量控制量：（正常情況）2.反饋控制量：勵(lì)磁系統(tǒng)穩(wěn)定信號(hào)、電力系統(tǒng)穩(wěn)定信號(hào)（正常情況）3.限制控制量：最大、最小勵(lì)磁限制信號(hào)（異常情況）（二）綜合放大單元/1二、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理/668

電力系統(tǒng)自動(dòng)化綜合放大單元原理接線圖由正競(jìng)比電路，負(fù)競(jìng)比電路、信號(hào)綜合放大電路和互補(bǔ)輸出電路組成。（二）綜合放大單元/2二、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理/769

電力系統(tǒng)自動(dòng)化（1）正競(jìng)比電路：它由所組成。（二）綜合放大單元/3二、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理/870

電力系統(tǒng)自動(dòng)化（二）綜合放大單元/4二、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理/971

電力系統(tǒng)自動(dòng)化（二）綜合放大單元/5二、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理/10（2）負(fù)競(jìng)比電路：72

電力系統(tǒng)自動(dòng)化（二）綜合放大單元/6二、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理/11（3）信號(hào)綜合（運(yùn)算）放大73

電力系統(tǒng)自動(dòng)化（二）綜合放大單元/7二、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理/12（4）互補(bǔ)輸出電路74

電力系統(tǒng)自動(dòng)化移相觸發(fā)單元是勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的輸出單元，它根據(jù)綜合放大單元送來(lái)的綜合控制信號(hào)的變化，產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，用以觸發(fā)功率整流單元的晶閘管，從而改變可控整流柜的輸出，達(dá)到調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁的目的。（三）移相觸發(fā)單元/1二、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理/1375

電力系統(tǒng)自動(dòng)化圖2-31移相觸發(fā)單元原理框圖（三）移相觸發(fā)單元/2二、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理/1476

電力系統(tǒng)自動(dòng)化

勵(lì)磁調(diào)節(jié)器由自動(dòng)勵(lì)磁（AC）調(diào)節(jié)器和手動(dòng)勵(lì)磁（DC）調(diào)節(jié)器組成，為雙通道結(jié)構(gòu)。

1.正常運(yùn)行時(shí)，AC調(diào)節(jié)器工作，DC調(diào)節(jié)器作AC調(diào)節(jié)器的備用。

2.當(dāng)AC調(diào)節(jié)器故障時(shí)，由AC-DC自動(dòng)切換裝置控制，將DC調(diào)節(jié)器投入運(yùn)行。

3.為了防止AC調(diào)節(jié)器向DC調(diào)節(jié)器切換引起沖擊，在勵(lì)磁調(diào)節(jié)器中還設(shè)有DC調(diào)節(jié)器自動(dòng)跟蹤AC調(diào)節(jié)器的自動(dòng)跟隨器，可確保切換沖擊最小。（四）自動(dòng)－手動(dòng)的自動(dòng)切換/1二、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理/1577

電力系統(tǒng)自動(dòng)化（四）自動(dòng)－手動(dòng)的自動(dòng)切換/2二、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理/1678

電力系統(tǒng)自動(dòng)化三、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性/1（一）靜態(tài)工作特性的合成/179

電力系統(tǒng)自動(dòng)化圖2-35調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性RP右移RP右移80

電力系統(tǒng)自動(dòng)化三、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性/2（一）靜態(tài)工作特性的合成/281

電力系統(tǒng)自動(dòng)化三、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性/3（一）靜態(tài)工作特性的合成/382

電力系統(tǒng)自動(dòng)化三、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性/4（一）靜態(tài)工作特性的合成/483

電力系統(tǒng)自動(dòng)化三、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性/5發(fā)電機(jī)勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)=勵(lì)磁系統(tǒng)+發(fā)電機(jī)（二）發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)靜態(tài)特性/184

電力系統(tǒng)自動(dòng)化三、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性/6（二）發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)靜態(tài)特性/285

電力系統(tǒng)自動(dòng)化三、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性/7（二）發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)靜態(tài)特性/386

電力系統(tǒng)自動(dòng)化三、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性/8（二）發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)靜態(tài)特性/487

電力系統(tǒng)自動(dòng)化對(duì)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器工作特性進(jìn)行調(diào)整，主要是為了滿足運(yùn)行方面的要求：保證并列運(yùn)行發(fā)電機(jī)組間無(wú)功電流的合理分配，即改變調(diào)差系數(shù)；保證發(fā)電機(jī)能平穩(wěn)地投入和退出工作，平穩(wěn)的改變無(wú)功負(fù)荷，而不發(fā)生無(wú)功功率的沖擊現(xiàn)象，即上下平移無(wú)功調(diào)節(jié)特性。四、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器靜態(tài)特性的調(diào)整/188

電力系統(tǒng)自動(dòng)化（一）調(diào)差系數(shù)的調(diào)整/1四、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器靜態(tài)特性的調(diào)整/289

電力系統(tǒng)自動(dòng)化（一）調(diào)差系數(shù)的調(diào)整/2四、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器靜態(tài)特性的調(diào)整/390

電力系統(tǒng)自動(dòng)化四、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器靜態(tài)特性的調(diào)整/4（二）發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)特性的平移/191

電力系統(tǒng)自動(dòng)化四、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器靜態(tài)特性的調(diào)整/5（二）發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)特性的平移/292

電力系統(tǒng)自動(dòng)化

1、在超高壓電力系統(tǒng)中輸電線的電壓等級(jí)很高，此時(shí)，輸電線的電容電流也相應(yīng)增加。當(dāng)線路輸送功率較小時(shí)，線路的容性電流引起的剩余無(wú)功功率使系統(tǒng)電壓升高，以致超過(guò)允許的電壓范圍。使發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行吸收剩余無(wú)功功率是一個(gè)比較經(jīng)濟(jì)的辦法。

2、發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行時(shí)，容許吸收的無(wú)功功率和發(fā)出的有功功率有關(guān)。此時(shí)發(fā)電機(jī)最小勵(lì)磁電流值應(yīng)限制在發(fā)電機(jī)靜態(tài)穩(wěn)定極限及發(fā)電機(jī)定子端部發(fā)熱允許的范圍內(nèi)。為此，在自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器中設(shè)置了最小勵(lì)磁限制。五、自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的輔助控制/193

電力系統(tǒng)自動(dòng)化

3、對(duì)大容量發(fā)電機(jī)組由于系統(tǒng)穩(wěn)定的要求，勵(lì)磁系統(tǒng)應(yīng)具有高起始響應(yīng)特性這對(duì)于帶有交流勵(lì)磁機(jī)的無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)而言，必須采取相應(yīng)措施才能達(dá)到高起始響應(yīng)特性。這些措施之一是提高晶閘管整流裝置電壓，使發(fā)電機(jī)勵(lì)磁頂值電壓大大超過(guò)其允許值。勵(lì)磁電流過(guò)大，超過(guò)規(guī)定的強(qiáng)勵(lì)電流會(huì)危及發(fā)電機(jī)的安全，為此，在調(diào)節(jié)器中必須設(shè)置瞬時(shí)電流限制器以限制強(qiáng)勵(lì)頂值電流。五、自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的輔助控制/294

電力系統(tǒng)自動(dòng)化對(duì)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器這些新功能的要求，由調(diào)節(jié)器的輔助控制去完成。輔助控制與勵(lì)磁調(diào)節(jié)器正常情況下的自動(dòng)控制的區(qū)別是，輔助控制不參與正常情況下的自動(dòng)控制，僅在發(fā)生非正常運(yùn)行工況，需要?jiǎng)?lì)磁調(diào)節(jié)器具有某些特有的限制功能時(shí)，通過(guò)信號(hào)綜合放大電路中的競(jìng)比電路閉鎖正常的電壓控制使相應(yīng)的限制器起控制作用。五、自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的輔助控制/395

電力系統(tǒng)自動(dòng)化1、靜態(tài)穩(wěn)定極限的限制發(fā)電機(jī)欠勵(lì)磁運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)吸收系統(tǒng)的無(wú)功功率，這種運(yùn)行狀態(tài)稱為進(jìn)相運(yùn)行。發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行時(shí)受靜態(tài)穩(wěn)定極限的限制。以單機(jī)－無(wú)限大系統(tǒng)為例來(lái)討論電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定極限的問(wèn)題。五、自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的輔助控制/4（一）最小勵(lì)磁限制（“欠勵(lì)磁限制”）/196

電力系統(tǒng)自動(dòng)化五、自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的輔助控制/5（一）最小勵(lì)磁限制（“欠勵(lì)磁限制”）/297

電力系統(tǒng)自動(dòng)化五、自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的輔助控制/6（一）最小勵(lì)磁限制（“欠勵(lì)磁限制”）/398

電力系統(tǒng)自動(dòng)化五、自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的輔助控制/7（一）最小勵(lì)磁限制（“欠勵(lì)磁限制”）/499

電力系統(tǒng)自動(dòng)化五、自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的輔助控制/8（一）最小勵(lì)磁限制（“欠勵(lì)磁限制”）/5100

電力系統(tǒng)自動(dòng)化五、自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的輔助控制/9（一）最小勵(lì)磁限制（“欠勵(lì)磁限制”）/6101

電力系統(tǒng)自動(dòng)化五、自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的輔助控制/10（一）最小勵(lì)磁限制（“欠勵(lì)磁限制”）/7102

電力系統(tǒng)自動(dòng)化2、防止發(fā)電機(jī)定子端部過(guò)熱在相同的視在功率和相同的端部冷卻條件下，發(fā)電機(jī)隨著功率因數(shù)由滯相向進(jìn)相轉(zhuǎn)移，發(fā)電機(jī)定子端部漏磁磁密值相應(yīng)增高，這將引起定子端部元件的損耗發(fā)熱也趨向嚴(yán)重。因此，隨著發(fā)電機(jī)進(jìn)相程度的增大，要維持發(fā)電機(jī)端部元件的溫度不超過(guò)允許值，其出力便要相應(yīng)地降低。顯然，防止定子端部過(guò)熱，是發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行深度的一個(gè)限制因素。五、自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的輔助控制/11（一）最小勵(lì)磁限制（“欠勵(lì)磁限制”）/8103

電力系統(tǒng)自動(dòng)化在P-Q平面上，繪制出發(fā)電機(jī)運(yùn)行容量曲線和臨界失步曲線，再在兩曲線圍定的公共區(qū)域內(nèi)留有適當(dāng)?shù)脑Ａ浚ㄒ粭l最小勵(lì)磁限制線，如圖2-44所示。欠勵(lì)限制器的任務(wù)就是確保在任何情況下，將發(fā)電機(jī)的功率運(yùn)行點(diǎn)（P、Q）限制在這條最小勵(lì)磁限制線之上。五、自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的輔助控制/12（一）最小勵(lì)磁限制（“欠勵(lì)磁限制”）/93、留有適當(dāng)?shù)脑Ａ?04

電力系統(tǒng)自動(dòng)化最小勵(lì)磁限制器首先檢測(cè)發(fā)電機(jī)的現(xiàn)行功率運(yùn)行點(diǎn)（P、Q），并與最小勵(lì)磁限制線加以比較，若現(xiàn)行功率運(yùn)行點(diǎn)高于最小勵(lì)磁限制線，則輸出一個(gè)負(fù)值電壓，其電位低于綜合信號(hào)放大器正競(jìng)比門(mén)的其他輸入，最小勵(lì)磁限制器的輸出被封鎖，不起作用；若功率開(kāi)關(guān)運(yùn)行點(diǎn)低于最小勵(lì)磁限制線，則輸出正電壓，其電位高于綜合信號(hào)放大器正競(jìng)比門(mén)的其他輸入，欠勵(lì)限制信號(hào)起作用，迫使功率運(yùn)行點(diǎn)（P、Q）上移或不再下移。在最小勵(lì)磁限制起作用期間，最小勵(lì)磁限制器承擔(dān)了調(diào)節(jié)勵(lì)磁的任務(wù)。4、輸出到正競(jìng)比端五、自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的輔助控制/13（一）最小勵(lì)磁限制（“欠勵(lì)磁限制”）/10105

電力系統(tǒng)自動(dòng)化1、唯有采用高勵(lì)磁頂值的方法才能提高勵(lì)磁機(jī)輸出電壓的起始增長(zhǎng)速度由于電力系統(tǒng)穩(wěn)定的要求，大容量發(fā)電機(jī)組的勵(lì)磁系統(tǒng)必須具有高起始響應(yīng)的性能。交流勵(lì)磁機(jī)-旋轉(zhuǎn)整流器勵(lì)磁系統(tǒng)（無(wú)刷勵(lì)磁）在通常情況下很難滿足這一要求。

2、輸出到負(fù)競(jìng)比端勵(lì)磁調(diào)節(jié)器內(nèi)設(shè)置的瞬時(shí)電流限制器檢測(cè)勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流，一旦該值超過(guò)發(fā)電機(jī)允許的強(qiáng)勵(lì)頂值，限制器輸出立即由正變負(fù)。（二）瞬時(shí)電流限制/1五、自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的輔助控制/14106

電力系統(tǒng)自動(dòng)化（二）瞬時(shí)電流限制/2五、自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的輔助控制/15107

電力系統(tǒng)自動(dòng)化（二）瞬時(shí)電流限制/3五、自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的輔助控制/16108

電力系統(tǒng)自動(dòng)化最大勵(lì)磁限制是為了防止發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組長(zhǎng)時(shí)間過(guò)勵(lì)磁而采取的安全措施。五、自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的輔助控制/17（三）最大勵(lì)磁限制/1109

電力系統(tǒng)自動(dòng)化表2-1

不同勵(lì)磁電壓的允許時(shí)間五、自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的輔助控制/18（三）最大勵(lì)磁限制/2110

電力系統(tǒng)自動(dòng)化

V/Hz（伏/赫）限制器，用于防止發(fā)電機(jī)的端電壓與頻率的比值過(guò)高，避免發(fā)電機(jī)及與其相連的主變壓器鐵心飽和而引起的過(guò)熱。五、自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的輔助控制/19（四）V/Hz（伏/赫）限制器111

電力系統(tǒng)自動(dòng)化第五節(jié)勵(lì)磁系統(tǒng)穩(wěn)定器112

電力系統(tǒng)自動(dòng)化本節(jié)內(nèi)容一、勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)響應(yīng)曲線的一般討論二、勵(lì)磁控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)三、勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性113

電力系統(tǒng)自動(dòng)化勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性是指在較小的或隨機(jī)的干擾下，勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)特性，可以用線性方程組來(lái)描述，分析這些問(wèn)題的方法有經(jīng)典的傳遞函數(shù)法及現(xiàn)代的狀態(tài)變量法兩種。

114

電力系統(tǒng)自動(dòng)化一、勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)響應(yīng)曲線的一般討論/1115

電力系統(tǒng)自動(dòng)化一、勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)響應(yīng)曲線的一般討論/21.09.0trstutsa1a20.1圖2-48時(shí)域特性曲線

stoUftstr1.02.03.04.05.0圖2-49強(qiáng)行勵(lì)磁時(shí)的響應(yīng)曲線

116

電力系統(tǒng)自動(dòng)化二、勵(lì)磁控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)/1

圖2-50他勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)

GlEiEEREuEEDEuE發(fā)電機(jī)勵(lì)磁機(jī)G=UEIAEBIBEAABG1IEEo圖2-51勵(lì)磁機(jī)的飽和曲線

117

電力系統(tǒng)自動(dòng)化二、勵(lì)磁控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)/2（一）他勵(lì)式直流勵(lì)磁機(jī)的傳遞函數(shù)/1118

電力系統(tǒng)自動(dòng)化二、勵(lì)磁控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)/3（一）他勵(lì)式直流勵(lì)磁機(jī)的傳遞函數(shù)/2119

電力系統(tǒng)自動(dòng)化勵(lì)磁調(diào)節(jié)器主要由電壓測(cè)量比較、綜合放大及功率放大等單元組成。電壓測(cè)量比較單元由測(cè)量變壓器、整流濾波電路及測(cè)量比較電路組成。其時(shí)間常數(shù)要取決于濾波電路的參數(shù)。數(shù)值通常在0.02～0.06之間。二、勵(lì)磁控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)/4（二）勵(lì)磁調(diào)節(jié)器各單元的傳遞函數(shù)/1120

電力系統(tǒng)自動(dòng)化二、勵(lì)磁控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)/5（二）勵(lì)磁調(diào)節(jié)器各單元的傳遞函數(shù)/2121

電力系統(tǒng)自動(dòng)化二、勵(lì)磁控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)/6（三）同步發(fā)電機(jī)的傳遞函數(shù)122

電力系統(tǒng)自動(dòng)化二、勵(lì)磁控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)/7（四）勵(lì)磁控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)123

電力系統(tǒng)自動(dòng)化124

電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)某勵(lì)磁控制系統(tǒng)的參數(shù)如下：

三、勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性/1（一）典型勵(lì)磁控制系統(tǒng)的穩(wěn)定計(jì)算/1125

電力系統(tǒng)自動(dòng)化三、勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性/2（一）典型勵(lì)磁控制系統(tǒng)的穩(wěn)定計(jì)算/2126

電力系統(tǒng)自動(dòng)化三、勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)的