发电机励磁系统

励磁系统是同步发电机的重要部分，是用于提供同步发电机励磁功率的系统。励磁系统通常由两部分组成:(如图1所示）一部分用于向发电机的励磁绕组提供直流电流，以建立直流磁场，通常称为励磁功率输出部分（或励磁动力单元）。另一部分用于在正常运行期间调整励磁电流或无法满足安全运行的需要，通常称为励磁控制部分（或励磁控制单元或励磁调节器）。在电力系统的运行中，同步发电机的励磁控制系统起着重要作用。它不仅控制发电机的端电压，还控制发电机的无功功率，功率因数和电流等参数。在电力系统的正常运行中，保持发电机或系统的电压水平;合理分配发电机之间的无功负荷;提高电力系统的静态稳定性和动态稳定性，因此励磁系统必须满足以下要求：1在正常运行期间，可根据负载电流和电压的变化调节（自动或手动）励磁电流电压处于稳定水平并稳定地分配单元之间的电抗负载。 2.应该有足够的功率输出。当电力系统发生故障并且电压降低时，发电机的励磁电流可以快速增加到最大值（即最高值），以实现发动机的安全和稳定运行。 3，励磁装置本身应无失效区，以提高系统的静态稳定性，动作要快，工作要可靠，调整过程应稳定。第一阶段是AC励磁机旋转整流器的励磁系统，即无刷励磁系统。其辅助激励器是永磁发电机，其磁极旋转，电枢静止，交流励磁机正好相反。电枢，硅整流元件和发电机的励磁绕组都在同一轴上旋转。无需任何接触元件（如滑环和电刷）即可实现无刷励磁。第二阶段是自激直流激励器激励系统。发电机的转子绕组由专用的直流励磁机DE供电。调节励磁机的励磁电阻Rc可以改变励磁机励磁电流中的IRC，达到调节发电机转子电流的目的。第三阶段使用静态励磁系统。这种类型的励磁系统不使用励磁机。励磁变压器提供给整流电源，发电机的励磁电流由三相全控整流桥控制。 （1）直流发电机电源的励磁模式这种励磁发电机有一个专用的直流发电机。这种特殊的直流发电机称为直流励磁机。激励器通常与发电机同轴，并激励发电机。绕组通过安装在大轴上的滑环和固定电刷从激励器吸取直流电流。该励磁方式具有励磁电流独立，运行可靠，减少自用电耗的优点。它是近几十年来发电机的主要励磁方式，具有成熟的运行经验。缺点是励磁调节速度慢，维护工作量大，因此很少用于10MW以上的单位。 （二）交流励磁电源的励磁方式一些现代大容量发电机使用交流励磁机提供励磁电流。交流励磁机也安装在发电机的大轴上。交流电流输出被整流并提供给发电机转子以进行激励。此时，发电机的励磁模式属于励磁模式，并且由于静态整流装置，也称为静态励磁的激励，AC二次励磁机提供励磁电流。 AC二次激励器可以是永磁电机或具有自激恒压装置的交流发电机。为了提高励磁调节速度，交流励磁机通常使用100至200赫兹的中频发电机，交流辅助励磁机使用400至500赫兹的中频发电机。发电机的直流励磁绕组和三相交流绕组缠绕在定子槽中。转子只有齿和槽，没有绕组，就像齿轮一样。因此，它没有诸如刷子和滑环之类的旋转部件，并且具有可靠的操作。本实用新型结构简单，制造工艺方便等。缺点是噪声很大并且AC电位的谐波分量也很大。 （3）励磁机的励磁方式在励磁方式下，不提供特殊的励磁机，励磁功率从发电机本身获得，然后整流后再提供给发电机本身进行励磁，称为自励磁机。激发静态激发。自激静态激励可分为自激和自激。自激模式通过连接到发电机出口的整流变压器获得励磁电流，并在整流后将其提供给发电机进行励磁。该励磁方法具有接头简单，设备少，投资少，维护少的优点。除了整流和变换之外，自复合激励模式还具有与发电机的定子电路串联连接的高功率电流互感器。该变压器的功能是在发生短路时为发电机提供大的励磁电流，以补偿整流变压器输出的不足。该激励方法具有两种类型的激励电源，由整流变压器获得的电压源和由串联变压器获得的电流源。