【正文】 B 的設計 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。 本設計采用廠用電起勵，原因： ①本設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，整流橋側即有全電壓整流橋和勵磁調節(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。國內外的分析研究和試驗表明，這種勵磁紋式的缺點，并沒有設備的那么嚴重，在短路剛開始的 以內，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)域運行要求勵磁調節(jié)器設有共靈區(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，卻需要調節(jié)同步發(fā)電機的勵磁電流，勵磁調節(jié)應執(zhí)行下列任務。 2 第一部分 QF6Z 型同步發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)基本設計 第一章 緒論 11 概述 主要技術參數 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 轉速： 3000 功率因數 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 : 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)電機可調勵磁裝置的組合。它的技術性能及運行的可靠性，對供電質量，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) 電機標幺電抗的增大，也可按電網的條件采用高超響應和高頂值電壓的勵磁系統(tǒng)。 東北電力 大學 畢業(yè)設計（論文） 題目 QF62型同步發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)基本設計 1 摘 要 同步發(fā)電機勵磁控制在保證電能質量，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，本次設計以QF62 發(fā)電機為 主，對其勵磁系統(tǒng)進行設計和性能分析。 關鍵詞：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)主回路的設計 ................................................................................ 9 21 整流變壓器 ZB 的設計 ...................................................................................... 9 22 整流回路的原理及分析 ................................................................................... 12 23 半導體勵磁系統(tǒng)的保護 ................................................................................... 15 24 整流元件參數確定及元件選擇 ......................................................................... 18 25 起勵設計 ....................................................................................................... 23 26 五磁設計 ........................................................................................................ 24 第三章 勵磁系統(tǒng)控制回路的設計 .......................................................................... 25 31 控制回路的 作用、構成 ................................................................................... 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 數學模型的建立 ............................................................................................ 40 11 測量比較單元 .................................................................................................... 40 12 綜合放大單元的傳遞函數 ................................................................................... 41 13 功率主大單元的傳遞函數 ................................................................................... 41 14 同步發(fā)電機傳遞函數 .......................................................................................... 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 ................................................ 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)定數據 ........................................................................ 50 結 論 .......................................................................................................................... 60 1 前 言 勵磁系統(tǒng)是同步發(fā)電機的重要組成部分?？梢?，同步發(fā)電機勵磁的自動控制在保證電能質量，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，對其主回路設計，勵磁方式以及控制系統(tǒng)的穩(wěn)定和調節(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)電機及其相聯的電力系統(tǒng)的技術經濟指標。 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，勵磁調節(jié)器應能反映發(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無功功率的轉移。 結構簡單可靠，操作維護可靠方便，并逐步做到系統(tǒng)化，標準化。 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，三是勵磁調節(jié)大慢，在這些矛盾的解決上誕生了半導體勵磁系統(tǒng)。在設計勵磁系統(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，勵磁功率單元應作為發(fā)電機的專用電源，另外，它的起勵方式也應力求簡單方便。 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)接線和設備簡單，無轉動部分，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。 本設計采用