【正文】 B 的設(shè)計 整流變壓器的作用是提供發(fā)電機的勵磁功率，是勵磁功率單元的核心部分，由于發(fā)電機出口電壓較高，所以通過它的降壓后，能得到適合于整流回路的工作電壓。 另外，以種滅磁為事故時，正常運行時采用可控硅逆變滅磁即可。 本設(shè)計采用廠用電起勵，原因： ①本設(shè)計針對機組有相對獨立的機組母線，并且有可靠的自投入電源；②廠用電所帶負荷較小，所以考慮將廠用電線做為起勵電源，從而解決起勵問題；③勵磁變投入，整流橋側(cè)即有全電壓整流橋和勵磁調(diào)節(jié)器均能正常工作。 整流方式的選擇 整流電路一般按整流方式可分為可控硅整流和不可控硅整流兩大類，可控硅整流又分為：單相半波整流，單相半控橋式整流；兩相零式整流；三相半控橋整流；三相全控橋式整流。國內(nèi)外的分析研究和試驗表明，這種勵磁紋式的缺點，并沒有設(shè)備的那么嚴重，在短路剛開始的 以內(nèi)，自勵方式與他勵方式的勵磁是很接近的，只在短路 以后才發(fā)生明顯差別。 （ 2）于需由軸勵磁機，可縮短主軸長度，減少基建投資。 交流勵磁機勵磁系統(tǒng) 根據(jù)勵磁機電源整流方式及整流器狀態(tài)不同，可分為以下幾種： a) 他勵交流勵磁機系統(tǒng)是指帶有他勵電源一中頻副勵磁機可以是靜止的，也可是旋轉(zhuǎn)的，所以分為交流勵磁機帶靜止硅整流方式和交流勵磁機帶轉(zhuǎn)動的硅型整流器（ 無刷 勵磁）兩種方式，都帶有副勵磁機。 在電力系統(tǒng)發(fā)展初期，同步發(fā)電機的容量大，勵磁電流由與發(fā)電機同軸的直流發(fā)電機供給，即所謂直流勵磁機系統(tǒng)。 12 方案論 證及選擇 勵磁方式的選擇。 對勵磁功率單元的要求： 具有足夠的調(diào)節(jié)容量。 對遠距離輸電的發(fā)電機組，為了能在人工穩(wěn)定區(qū)域運行要求勵磁調(diào)節(jié)器設(shè)有共靈區(qū)。 保證發(fā)電機穩(wěn)定運行是電力系統(tǒng)可靠供電的首要條件，系統(tǒng)運行中隨時會受到外來干擾，擾動后機組能恢復(fù)到原狀態(tài)或過渡到新的運行狀態(tài)，則稱系統(tǒng)是穩(wěn)定的。為此，在正常運行或事故情況下，卻需要調(diào)節(jié)同步發(fā)電機的勵磁電流，勵磁調(diào)節(jié)應(yīng)執(zhí)行下列任務(wù)。 2 第一部分 QF6Z 型同步發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)基本設(shè)計 第一章 緒論 11 概述 主要技術(shù)參數(shù) 發(fā)電機型號： QF6Z 額定容量： 6MW 定子額定電壓： 定子額定電流： 688A 轉(zhuǎn)速： 3000 功率因數(shù) 效率 100%: 定子接線 :Y 空載勵磁電流 :95A 空載勵磁電壓 : 滿載勵磁電流 :248A 滿載勵磁電壓 : 同步電抗 Xd:% 瞬變電抗 Xd:% 定子線圈開路時勵磁線圈時間常數(shù) : 勵磁系統(tǒng)是同步發(fā)電機的重要組成部分，直接影響發(fā)電機的運行 3 特性。 勵磁系統(tǒng)是提供同步發(fā)電機可調(diào)勵磁裝置的組合。它的技術(shù)性能及運行的可靠性，對供電質(zhì)量，繼電保護可靠動作，加速電動機自啟動和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行都有重大的影響，隨著超高壓遠距離輸電系統(tǒng)的建立，以及大容量發(fā) 電機標(biāo)幺電抗的增大，也可按電網(wǎng)的條件采用高超響應(yīng)和高頂值電壓的勵磁系統(tǒng)。 東北電力 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題目 QF62型同步發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)基本設(shè)計 1 摘 要 同步發(fā)電機勵磁控制在保證電能質(zhì)量，無功功率的合理分配和提高電力系統(tǒng)運行的可靠性方面起著十分重要的作用，本次設(shè)計以QF62 發(fā)電機為 主，對其勵磁系統(tǒng)進行設(shè)計和性能分析。 關(guān)鍵詞：勵磁系統(tǒng) 可控硅 自并勵 自動控制 I 目 錄 目 錄 ...........................................................................................................................I 前 言 .......................................................................................................................... 1 第一部分 QF6Z型同步發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)基本設(shè)計 ........................................ 2 第一章 緒論 ................................................................................................................ 2 11 概述 ................................................................................................................... 2 12 方案論證及選擇 ................................................................................................ 5 第二章 勵磁系統(tǒng)主回路的設(shè)計 ................................................................................ 9 21 整流變壓器 ZB 的設(shè)計 ...................................................................................... 9 22 整流回路的原理及分析 ................................................................................... 12 23 半導(dǎo)體勵磁系統(tǒng)的保護 ................................................................................... 15 24 整流元件參數(shù)確定及元件選擇 ......................................................................... 18 25 起勵設(shè)計 ....................................................................................................... 23 26 五磁設(shè)計 ........................................................................................................ 24 第三章 勵磁系統(tǒng)控制回路的設(shè)計 .......................................................................... 25 31 控制回路的 作用、構(gòu)成 ................................................................................... 25 32 測量比較單元 ................................................................................................. 26 33 綜合放大單元 ................................................................................................. 32 34 移相觸發(fā)單元 ................................................................................................. 33 第二部分 勵磁系統(tǒng)的性能分析 ................................................................................ 40 第一章 數(shù)學(xué)模型的建立 ............................................................................................ 40 11 測量比較單元 .................................................................................................... 40 12 綜合放大單元的傳遞函數(shù) ................................................................................... 41 13 功率主大單元的傳遞函數(shù) ................................................................................... 41 14 同步發(fā)電機傳遞函數(shù) .......................................................................................... 42 第二章 動態(tài)性以分析 .............................................................................................. 44 21 勵磁控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性 ...................................................................................... 44 22 利用時域仿真校驗勵磁控制系統(tǒng)的暫態(tài)性能指標(biāo) ................................................ 47 23 移態(tài)誤差的計算 ................................................................................................. 49 第三章 勵磁系統(tǒng)控制對電力系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定影響及改善的分析 .......................... 49 31 同步發(fā)電機的動態(tài)療程線性化條件 ..................................................................... 50 32 同步發(fā)電機動態(tài)方程及穩(wěn)定數(shù)據(jù) ........................................................................ 50 結(jié) 論 .......................................................................................................................... 60 1 前 言 勵磁系統(tǒng)是同步發(fā)電機的重要組成部分。可見，同步發(fā)電機勵磁的自動控制在保證電能質(zhì)量，無功功率的分配和提高電力系統(tǒng)運行的可靠性方面起著十分重要的作用。本文以 QF62 發(fā)電機為例，對其主回路設(shè)計，勵磁方式以及控制系統(tǒng)的穩(wěn)定和調(diào)節(jié)性能進行了初步論述。優(yōu)良的勵磁系統(tǒng)不僅可以保證 發(fā)電機運行的可靠性和穩(wěn)定性，而且可以有效地提高發(fā)電機及其相聯(lián)的電力系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。 提高同步發(fā)電機并列運行時的穩(wěn)定性。對其要求如下 ： 系統(tǒng)正常運行時，勵磁調(diào)節(jié)器應(yīng)能反映發(fā)電機電壓的高低以維持發(fā)電機電壓的給定水平，并能合理分配組間的無功功率和便于實現(xiàn)無功功率的轉(zhuǎn)移。 結(jié)構(gòu)簡單可靠，操作維護可靠方便，并逐步做到系統(tǒng)化，標(biāo)準(zhǔn)化。 隨著勵磁系統(tǒng)的發(fā)展及系統(tǒng)裝機容量的增大，傳統(tǒng)的靠利用同軸的直流發(fā)電機作為勵磁機的勵磁方式存在下列問題：一是直流勵磁機 5 受制造容量的限制；二是整流子和炭刷的維護麻煩，三是勵磁調(diào)節(jié)大慢，在這些矛盾的解決上誕生了半導(dǎo)體勵磁系統(tǒng)。在設(shè)計勵磁系統(tǒng)方案時，首先要考慮它的可靠性，為了防止外系統(tǒng)故障對它的影響，勵磁功率單元應(yīng)作為發(fā)電機的專用電源，另外，它的起勵方式也應(yīng)力求簡單方便。 直流勵磁機勵磁系統(tǒng) 在電系統(tǒng)發(fā)展初期，機組容量不大，勵磁電流由與發(fā)電機同軸的 6 直流發(fā)電機供給，它是靠機械整流子換向整流，當(dāng)勵磁電流過大時，換向很困難，所以這種方式足能在 10 萬 KW 以下容量機組采用，分為自勵式和它勵式。 基優(yōu)點是： （ 1）勵磁系統(tǒng)接線和設(shè)備簡單，無轉(zhuǎn)動部分，維持費用小，可靠性高。 對于這種勵磁方式，人們常有兩種疑慮：第一，發(fā)電機近端短路時，能否滿足強勵要求，機組失磁；第二，由于短路電流的迅速衰減，帶時限的繼電保護是否會拒絕動作。所以自并勵方式被廣泛采用。起勵方式分為殘壓起勵和他勵起厲，而他勵起勵又分為廠用電起勵和蓄電池起勵。 本設(shè)計采用