【正文】 能在一定范圍內(nèi)改變，通常采用電位器分壓或降壓的方法來調(diào)節(jié)整定電位值，當接入分壓電路，電位器W1，在某一位置時，比較橋的實際輸入電壓Usr＜Uc，必須Vc更大一些，支路2的穩(wěn)壓管才被擊穿，其輸出特性如b圖2’，其斜率少了一些，同理1的斜率也減少一些，曲線1’與2’之差的輸出特性4’，其整定電壓值Vz變大了，而工作段的斜率減小了，改變整定電位器W1，滑動觸點的位置，可得到不同的輸出特性和整定電壓值W1，滑動觸點處于中間位置時，對應(yīng)于發(fā)電機空載額定電壓，上、下調(diào)節(jié)器滑動觸點的位置，可以改變整定電壓的177。勵磁調(diào)節(jié)器中，模擬式比較，整定電路通常采用由穩(wěn)壓管和電阻組成的橋式電路，常用的有對長工比較橋和不對稱比較橋，本設(shè)計采用的是對稱比較橋電路。電壓比較，通常是把側(cè)量整定電路輸出的與發(fā)電機端電壓比例的直流電奪Vc（稱為測量電壓）與比較電路中的基準電壓相比較，輸出一個與電壓偏差成比例的直流電壓Vb作為輸入列綜合放大單元的電壓偏差信號。此外，可再加一層型波器，相當于一級電容濾波和一級T形濾波，先經(jīng)電容濾波濾去一部分交流成分，然后再由T型濾波器濾去一部分交流成分，由于經(jīng)兩級濾波，使交流分量大大降低，輸出電壓的脈動更小。濾波電路為了提高調(diào)節(jié)器在電力系統(tǒng)平對稱短路情況下調(diào)節(jié)的靈敏度，勵磁調(diào)節(jié)器中通常在測量變壓器與勵磁電壓互感器之間裝有正序電壓濾波器，作用是當電力系統(tǒng)發(fā)生平對稱短路引起三相電壓平衡時，正序電壓濾波器輸出對稱的，數(shù)值降低了正序電壓。測量整定環(huán)節(jié)本設(shè)計采用三相橋式整流，如圖35，測量變壓器CB原方為三相，副方有兩組三相繞組分別接到兩組三相整流橋，兩橋在直流側(cè)并聯(lián)，接線組別為△/△12，△/Y11，兩組相和30176。Raa) COS4=1（純有功負載） 加在測量變壓器原方的電壓三角形△a’b’c’與原來的發(fā)電機電壓三角形△abc基本上相等，即調(diào)差裝置平反應(yīng)有功電流。RaVb’=VbIca32 測量比較單元測量比較單元是調(diào)節(jié)器的敏感單元，作用是測量發(fā)生機電壓并變換為直流電壓信號（測量整流電路）與給定的直流基準電壓進行比較（比較整定電路）最后送出發(fā)電機電壓偏差信號Ub.測量比較單元的組成，如圖32圖32 測量比較單元組成調(diào)差環(huán)節(jié)設(shè)計及分析調(diào)差環(huán)節(jié)的作用在于人為地改變調(diào)節(jié)器的調(diào)差系數(shù)，以保證并列運行機組間無功功平穩(wěn)定合理的分配。勵磁調(diào)節(jié)器工作時，當VF降低，輸出電流增大，它與勵磁機配合，控制發(fā)電機端電壓的自動調(diào)節(jié)，在電力系統(tǒng)運行中自動調(diào)節(jié)器應(yīng)有比例自動調(diào)節(jié)的基本調(diào)節(jié)特性。RM(4~5) =~()第三章 勵磁系統(tǒng)控制回路的設(shè)計31 控制回路的作用、構(gòu)成可按硅勵磁系統(tǒng)控制回路又稱為半導體，勵磁調(diào)節(jié)器它的基本任務(wù)是測量發(fā)生電機端的電壓偏差，并與輔助裝置送來的穩(wěn)定限制，補償?shù)刃盘柧C合放大，然后作為控制信號作用于移相觸發(fā)單元來改變勵磁功率單元之中觸發(fā)脈仲的相角，得以控制可控硅導通的大小，使可控硅整流回路輸出的勵磁電流適應(yīng)負載的需要，以保持發(fā)電機端電壓的恒定，其自動勵磁調(diào)節(jié)器的好壞，決定著勵磁裝置能否穩(wěn)定，持久，可靠運行。26 五磁設(shè)計發(fā)電機五磁方式很多，有：1）單獨勵磁機五磁 2）放電電阻五磁3）非線性電阻五磁 4）五弧柵五磁5）可按硅逆變五磁本設(shè)計應(yīng)用放電電阻五磁，非線性電阻作為輔助五磁。起勵電源的容量估算如下。原因是如果起勵電源是廠用電，當廠用電消失時機咀就可能起勵，這尤其是對于系統(tǒng)弱聯(lián)第的電站更為重要。本設(shè)計采用他勵起勵，起勵電源取自廠用低壓母線，因為廠用母線一般情況下常帶電，所以可靠性比較高，另外廠用母線帶負荷不大，所以可以提供足夠的功率來初始勵磁。這時勵磁調(diào)節(jié)器中的觸發(fā)電器，由于同步電壓太低，還可能正常工作，可按硅平開放，平能送出勵磁電流使遇機建立電壓，因此必須采取措施，先供給發(fā)遇機的初始勵磁使發(fā)電機逐步建立起一定的電壓，這一過程稱為起勵。通常是每個硅元件串聯(lián)一個快速熔斷器，熔體額定電流計算如下：首先，熔件的額定電流應(yīng)等于硅元件額定電流的有效值，即：IR=(AV)==再次，熔體的熔斷特性的值與整流裝置中元件的短時過載能力相配合25 起勵設(shè)計本設(shè)計采用自并勵勵磁，功率單元電源來自發(fā)電機機端。發(fā)電機滅磁開關(guān)雖可做發(fā)電機內(nèi)部故障時的快速滅磁，但對于大容量的機組，通常的滅磁開關(guān)難于完善地承擔滅磁任務(wù)時，也還可依靠其它的轉(zhuǎn)子過電壓保護器件的合理配合來減輕滅磁開關(guān)的負擔。（3）轉(zhuǎn)子放電器：采用具有磁吸熄弧間隙放電特性的放電器，作為轉(zhuǎn)止過電壓保護，結(jié)構(gòu)簡單，正常時可耗功率。U：線電壓有效值轉(zhuǎn)子過電壓保護種類：（1）阻容保護 （2）硒堆做成的浪涌吸收器 （3）轉(zhuǎn)子放電器 （4）可控硅跨接器 （5）非線性電阻RNL本設(shè)計選用（1）（2）（3）（5）配合使用，如下圖：（1）阻容保護：正常時電阻要消耗一些功率，若為減少功率而加大電阻，又影響限制過電壓的效果。VI：被保護電路的線間電壓有效值（V）壓敏電阻保護（浪涌吸收器）采用人形接線，按下式來選擇標稱電壓U1MA≥== 故選600V式中U ：代表相電壓有效值采用△形接線時，按下式計算。Rd =(～)W式中 ：V8—紋1皮電壓，取頻率最低，幅值最高的諧波電壓 Fn—與Vn對應(yīng)的諧波頻率HZ關(guān)斷的過電壓保護防止元件關(guān)斷過程引起的過電壓，其值可按下式計算。=Rd==PR=(2~3) 電阻功率?。篜R=（2~3）（(0)2）2R =（2~3）（）2 =（~） =~R取 直流側(cè)：Cd=70000Ifd(e)=248=I’A(AV)= Ifd(q)=I’A(AV)=Ki’ 故按下式計算：Vte=VARM=式中：Kv—電壓裕度爾數(shù)，為提高可靠性，取值大于2，在此取2 Kcg—過電壓沖擊系數(shù)，~，視過電壓保護完備情況而定，此取Kcg= Kb—電源電壓升高系數(shù)，~， 則Vte=2=SCR元件額定電流IT（AV）的計算。SCR元件額定電壓Vte的計算。在三相全控橋中，各種電流以最強勁時最大。在本次設(shè)計采用了快速熔斷器的保護，快速熔斷器是過電流保護中最簡單的一種方式，它是專供半導體元件使用的，它的結(jié)構(gòu)簡單，而且保護范圍廣，能保護內(nèi)部故障，外部短路，逆向電流及某些過載等因素引起的過電流，它是有極優(yōu)越的快速性，與普通熔斷器相比在同樣的過載倍數(shù)下，它的熔斷時間要短得多。（3） 發(fā)電機過負荷，因電磁感應(yīng)關(guān)系，可控硅整流回路中，也將引起沖擊過電流。（二）過電流保護引起整流元件過電流的原因大致為：（1） 勵磁回路某處發(fā)生短路。引起硒的蒸發(fā)，但吸收浪涌電流之后，小孔自行恢復(fù)，即是有“自愈”特性，其特點是：正常運行時，基本上不吸收多大的功率，發(fā)熱量小，使用上具有任意組合的靈活性，但是體積較大。硒堆吸收裝置由若干片摻入適當雜質(zhì)的硒片，互相串聯(lián)組成硒堆吸收五環(huán)節(jié)，可以獲得與齊納二級管相似的轉(zhuǎn)折特性，原理當外加電壓超過轉(zhuǎn)折電壓時，反向電流側(cè)隱劇真加，可抑制電壓的上升。（3）漏電流水。（2）通流容量（浪涌承受量）較大，伏安特性對稱，交直流均可使用。當發(fā)生浪涌（異常）過電壓時，境界層便迅速變?yōu)榈妥杩梗估擞侩娏魍ㄟ^，被壓敏電阻吸收掉，過電壓得到了抑制，與硒堆等非線性元件比較，其特點有：（1）非線性系數(shù)大，殘壓低，抑制過電壓能力強，I=KU186。壓敏電阻在敏電阻一般是由氧化鋅摻雜化鋅，再有其它多種金屬氧化物燒結(jié)而成的陶瓷基片的非線性電阻，是有齊納二極管的非線性仗安特性。從而構(gòu)成阻容吸收保護，一般可抑制瞬變電壓不超過某一容許值，作為交流側(cè)，下流側(cè)及硅元件本身的過電壓保護。為了減少引起電感，電容應(yīng)盡量靠近元件處，一般采用并聯(lián)方式。由此可見，有多方面原因引起過電壓，威脅硅元件的安全工作，而硅元件承受過電壓的能力又較低，因此必須采用抑制過電壓的保護。處于導通狀態(tài)的硅元件，體內(nèi)積蓄載流子的存在，當施反向電壓時，原來積蓄的載流子會以硅元件流出形成反向恢復(fù)電流，當恢復(fù)電流被迅速截斷時，電感上會感應(yīng)出高電壓。當以高壓側(cè)數(shù)開空載變壓器時，由于激磁電流及其成比例的磁通量突然消失使變壓器繞組感應(yīng)很高的瞬變過電壓。整流電源變壓器高壓側(cè)合閘的瞬間，由于高壓繞組與低壓繞組之間的分布民容與低壓繞組對銑芯之間的分布電容的耦合，使得高壓側(cè)入侵電壓按電容反比分配給低壓側(cè)，尤其是變比較大的變壓器，低壓側(cè)感應(yīng)過電壓的倍數(shù)就更高。（一）過電壓保護產(chǎn)生過電壓的原因，除了大氣過電壓外，主要是由于系統(tǒng)中斷路器操作過程，以展示控硅元件本身換相關(guān)斷電壓，在電路中激起電磁能量的互相轉(zhuǎn)換和傳遞引起的過電壓。為保證它們安全可靠地工作，除了提高硅元件的產(chǎn)品質(zhì)量，正確選擇硅元件的參數(shù)之外，還必須在裝置中適當?shù)夭捎帽Ｗo措施。時，0,電路工作在整流狀態(tài)，改變控制角a，滿足自動調(diào)節(jié)勵磁裝置對自控硅實行控制的要求。綜上所述，當三相全控橋式整流回路工作的整流狀態(tài)時，控制角a應(yīng)小于90 186。條件下，正值部分面積大于負值部分面積，因而總的平均值仍是正值，當控制角a增大時，正值部分面積減小，負值部分面積增大，總的平均值降低，當a角增大到90186。由c圖可見，輸出電壓Umn瞬時值有負值部分，在60186。a≤90186。（b圖：控制角a=60186。（a圖：控制角a=30186。a90186。時的整流輸出電壓波形如圖b所示，與a=30186。時，在觸發(fā)脈沖Ugb,Ug1作用下，SCR6，SCR1導通，輸出電壓Umn=Uab，經(jīng)60186。區(qū)間內(nèi)發(fā)出，使觸發(fā)脈沖與相應(yīng)交流電壓保持同步。,c,b180。并以a,c180。電角度，為保證后一可控硅觸發(fā)導通時，前一可控硅處于導通狀態(tài)，要求觸發(fā)脈沖的寬度大于60186。點分別為可控硅SCR2，SCR4，SCR6的自然換相點。,a180。如（a）圖共陰極和共陽極組都可觸發(fā)相繼導通。22 整流回路的原理及分析本設(shè)計的主回路中整流回路采用三相全控橋式整流。4054V各種工況計算得下表：I1(q)=KeIfd(e)=248=U（V）I（A）aθ空載P5額定248強勵10170由表可知，選定的變壓器以及控制角能滿足各種工況下的運行要求。強勵電壓：U1(q)=Kee=180176。（1）校驗強勵倍數(shù)：整流變壓器漏抗R折算到二次側(cè)為：R=Uk==強勵倍數(shù)校驗Ke===滿足強勵要求（2）勵磁系統(tǒng)三種典型運行方式計算一般按空載，額定，強勵三種工況進行計算，計算的目的是看這些控制角是否一般所希望的范圍之內(nèi)，并在調(diào)試中將實側(cè)的控制與計算值比較?！?0176。有的資為取min=5176。Ufd(e)+KeIfd(e)xR+△式中：△—電壓降之和，包括導通兩臂的硅元件正向壓降，線路電阻壓降及轉(zhuǎn)子滑不與炭刷間壓降，計算中取2~4或忽略，此取△=4V R—換流電抗，對于變壓器供電方式，取e等于變壓器漏抗，4%~8%，對于交流勵磁機提供電方式，可采用公式R= ，因此換流過程可視為不對稱短路的次暫態(tài)過程，此設(shè)計為變壓器供電，R取為8%。對三相全控橋有：I2==考慮到留有一定裕度，故選容量為72KVA，變比為31。由于采用三相全控橋整流，有I2=248=(A)（3）整流變壓器容量的計算Se=Ke== U1(q)—強勵頂值電壓 U1(e)—額定勵磁電壓則U2===(V)由于采用發(fā)電機端提供功率單元的自并勵勵磁方式。變壓器變化的確定從改善電力系統(tǒng)運行條件和提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性來說，希望功率單元有較大的強勵能力和快速反應(yīng)能力，勵磁頂值電壓是勵磁功率單