【正文】 和提高輸送功率。維持發(fā)電機機端（或制定控制點）電壓在給定水平上是勵磁控制系統(tǒng)最基本和最重要的作用。通常當發(fā)電機負荷變化時，發(fā)電機機端電壓將隨之變化，這時，勵磁系統(tǒng)將自動的增加或減少發(fā)電機的勵磁電流，使機端電壓維持在一定的水平上，保證有一定的調(diào)壓精度。因勵磁電源取自發(fā)電機自身或發(fā)電機所在的電力系統(tǒng)，故這種勵磁方式稱為自勵勵磁系統(tǒng)，簡稱自勵系統(tǒng)。用作勵磁電源的同軸交流發(fā)電機稱為交流勵磁機 。同步發(fā)電機半導(dǎo)體勵磁系統(tǒng)中的直流勵磁電流是通過把交流勵磁電源經(jīng)半導(dǎo)體整流后得到的。 勵 磁 功率 單 元自 動 勵 磁調(diào) 節(jié) 器I gIU勵磁系統(tǒng)U gY HL H 圖 11 同步發(fā)電機勵磁 控制系統(tǒng)構(gòu)成示意圖 在電力系統(tǒng)發(fā)展初期，同步發(fā)電機容量較小，勵磁電流通常由與發(fā)電 2 機組同軸的直流發(fā)電機供給，即直流勵磁機方式。勵磁調(diào)節(jié)器根據(jù)輸入信號和給定的調(diào)節(jié)準則控制勵磁功率單元的輸出。如圖 11 所示。可見，同步發(fā)電機勵磁的自動控制在保證電能質(zhì)量、無功功率的合理分配和提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性及可靠性的方面都起著重要的作用。在某些故障情況下，發(fā)電機端電壓降低將導(dǎo)致電力系統(tǒng)穩(wěn)定水平下降。因此對同步發(fā)電機的勵磁進行控制，是對發(fā)電機的運行實施控制的重要內(nèi)容之一。另一部分用于在正常運行或發(fā)電機發(fā)生故障時調(diào)節(jié)勵磁電流以滿足安全運 行的需要，通常稱作勵磁控制部分 (或稱控制單元，亦稱勵磁調(diào)節(jié)器 )。 附 錄 B .......................................................................................................... 38 1 第 1章 緒論 發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)簡介 同步發(fā)電機的勵磁裝置是同步發(fā)電機的重要組成部分，它是供給同步發(fā)電機的勵磁電源的一套系統(tǒng)。本文著重在可控勵磁系統(tǒng)中的過勵限制方面作了重點分析，并設(shè)計了相關(guān)的一個過勵限制特性試驗，對過勵限制系統(tǒng)加深了了解。同步發(fā)電機勵磁的自動控制在保證電能質(zhì)量、無功功率的合理分配和提高電力系統(tǒng)運行的可靠性方面都起著十分重要的意義。而不同容量的負載，以及負載的不同功率因數(shù)，對同步發(fā)電機勵磁磁場的反映作用是不同的，要維持同步發(fā)電機端電壓為一定水平，就必須根據(jù)負載的大小及負載的性質(zhì)隨時調(diào)節(jié)同步發(fā)電機的勵磁。 I 可控勵磁發(fā)電系統(tǒng)綜合性實驗的設(shè)計 摘要 現(xiàn)代電力系統(tǒng)的發(fā)展，對同步發(fā)電機勵磁控制提出了更高要求。發(fā)電機在正常工作情況下，負載總在不斷地變化著。 在各類電站中，勵磁系統(tǒng)是保證同步發(fā)電機正常工作，提高電網(wǎng)穩(wěn)定水平的關(guān)鍵設(shè)備。 本文主要 對可控勵磁發(fā)電系統(tǒng)進行了實驗設(shè)計，首先對可控勵磁發(fā)電系統(tǒng)做了相關(guān)簡介并探討了可控勵磁發(fā)電系統(tǒng)的國內(nèi)外未來發(fā)展形勢。 關(guān)鍵詞 電力系統(tǒng)；勵磁控制系統(tǒng)；過勵限制 II 目錄 摘要 .......................................................................................................................I Abstract ............................................................................................................. Ⅱ 第 1 章 緒論 ........................................................................................................ 1 發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)簡介 ....................................................................... 1 勵磁控制系統(tǒng)的作用 ................................................................................ 2 維持發(fā)電機端電壓在給定水平 ....................................................... 2 提高電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性 ........................................................... 2 改善電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性 ........................................................... 3 改善電力系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性 ........................................................... 4 在并列運行的發(fā)電機間合理分配無功功率 ................................... 5 自動勵磁調(diào)節(jié)器的組成及功能 ............................................................... 5 基本工作電路 ................................................................................... 5 輔助工作電路 ................................................................................... 5 同步發(fā)電機勵磁控制方式研究現(xiàn)狀 ....................................................... 6 基于單變量控制方式 ....................................................................... 6 基于現(xiàn)代控制理論的多變量控制方式 ........................................... 6 非線性多變量勵磁控制方式 ........................................................... 8 智能控制方法 ................................................................................... 9 國外研究及發(fā)展狀況 ............................................................................. 10 第 2 章 勵磁系統(tǒng)的過勵限制 .......................................................................... 13 過勵限制的主要特性 ............................................................................. 13 限制過程 ................................................................................................. 13 級差 .......................................................................................................... 14 以勵磁機磁場電流作為過勵限制控制量的過勵限制整定 ................. 15 無發(fā)電機轉(zhuǎn)子過負荷保護的處理 ......................................................... 15 過熱量的釋放和再次過勵的條件 ......................................................... 15 過勵保護 .................................................................................................. 16 頂值電流保護 ................................................................................. 16 過勵反時限保護 ............................................................................. 16 過勵報警信號 ................................................................................. 16 第 3 章 可控勵磁發(fā)電系統(tǒng)實驗裝置操作及維護 .......................................... 17 實驗裝置操作說明 ................................................................................. 17 實驗的基本要求 ..................................................................................... 18 III 可控勵磁發(fā)電系統(tǒng)操作運行及檢測維護 .............................................. 19 可 控勵磁自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的投入運行的操作步驟 ......................... 19 自動 — 手動控制切換操作要點 ..................................................... 20 可控勵磁自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的正常運行要點 ..................................... 20 勵磁調(diào)節(jié)裝置的退出及停機操作要點 ......................................... 21 可控勵磁自動調(diào)節(jié)裝置的檢查與維護 ......................................... 22 控勵磁發(fā)電系統(tǒng)常見故障及處理方法 .................................................. 23 滅磁開關(guān) QFG 的常見故障及處理方法 ....................................... 23 調(diào)試中常見故障及處理方法 ......................................................... 23 起勵中常見故障及處理 ................................................................. 24 空載運行中的常見故障及處理方法 ............................................. 26 負載運行中的常見故障及處理方法 ............................................. 26 第 4 章 過勵限制特性實驗 .............................................................................. 30 可控勵 磁發(fā)電系統(tǒng)過勵限制電路原理及其工作特性 ......................... 30 實驗設(shè)備 .................................................................................................. 31 實驗內(nèi)容與步驟 ..................................................................................... 32 結(jié)論 .................................................................................................................... 35 致謝 .................................................................................................................... 36 參考文獻 ............................................................................................................ 37 附 錄 A ................................