武汉电力职业技术学院 自强不息王 Wuhan Electric Power Technical College 学习情境五水轮发电机励磁系统的运行与维护 任务一认知同步发电机 励磁系统 Excitation Systems
学习情境五 水轮发电机励磁系统的运行与维护 任务一 认知同步发电机 励磁系统
武汉电力职业技术学院 自强还息 Wuhan Electric Power Technical College 任务一认知同步发电机励磁系统 知识目标 1) 掌握励磁系统的结构及各部分的作用； 2)了解励磁系统的功能、作用。 能力目标 1)能画出一般励磁系统的系统结构图，表述各部分的作 用
任务一 认知同步发电机励磁系统 1）能画出一般励磁系统的系统结构图，表述各部分的作 用。 能力目标 1）掌握励磁系统的结构及各部分的作用； 2）了解励磁系统的功能、作用。 知识目标
武汉电力职业技术学院 自强不息王 Wuhan Electric Power Technical College 一励磁的基本概念 ◆什么是励磁？ 导体切割磁力线感生电动势e ■励磁就是提供一个磁场B e Blv E=4.44fWΦ ◆对于发电机来说，励磁就是产生磁通Φ
一 励磁的基本概念 什么是励磁？ ◼导体切割磁力线感生电动势e ◼励磁就是提供一个磁场B E=4.44fNΦ 对于发电机来说，励磁就是产生磁通Φ
武汉电力职业技术学院 自强不息王 Wuhan Electric Power Technical College 1励磁的基本任务 ▣▣同✉✉a▣回✉口▣口✉口 Active Power (P) Governor调速 Frequency (f) Reactive Power (Q) Static or Brushless Terminal Voltage (Ug) Excitation励磁 同步发电机的两个基本控制：励磁&调速 口口口口口口电能质量电压&频率
G Active Power（P） Frequency（f） Reactive Power（Q） Terminal Voltage（Ug） Governor调速 Static or Brushless Excitation励磁 同步发电机的两个基本控制：励磁&调速 电能质量：电压&频率 1 励磁的基本任务
武汉电力职业技术学院 自强不息 Wuhan Electric Power Technical College 2同步发电机励磁的作用 1.从发电厂角度研究励磁 调节发电机电压（空载) ■ 调节发电机无功功率（负载） ◆ 多台发电机无功功率分配（调差） ◆ 安全可靠运行 2.从电力系统角度研究励磁 提高系统的静态稳定性（小扰动稳定） ◆ 提高系统的动态稳定性（小扰动失稳） 提高系统的暂态稳定性（大扰动稳定) 改善系统的电压稳定性(AVC) 二次电压控制、安全可靠运行
2 同步发电机励磁的作用 1. 从发电厂角度研究励磁 ◼ 调节发电机电压（空载） ◼ 调节发电机无功功率（负载） ◼ 多台发电机无功功率分配（调差） ◼ 安全可靠运行 2. 从电力系统角度研究励磁 ◼ 提高系统的静态稳定性（小扰动稳定） ◼ 提高系统的动态稳定性（小扰动失稳） ◼ 提高系统的暂态稳定性（大扰动稳定） ◼ 改善系统的电压稳定性(AVC) ◼ 二次电压控制、安全可靠运行
武汉电力职业技术学院 自强不息 Wuhan Electric Power Technical College 什么是电力系统稳定？ 电力系统稳定分为三个电量的稳定：电压稳定、频率稳定、 功角稳定。 励磁系统提高电力系统的稳定主要是提高电压的稳定，其次 是提高功角稳定。频率稳定由调速器负责。 功角稳定又分为三种：静态稳定、暂态稳定和动态稳定。 静态稳定是系统受到小扰动后系统的稳定性； 。 暂态稳定是大扰动后系统在随后的1一2个周波的稳定性； 动态稳定是小扰动后或者是大扰动1一2周波后的，并且采取 技术措施后的稳定性，也就是PSS研究的稳定性
什么是电力系统稳定？ • 电力系统稳定分为三个电量的稳定：电压稳定、频率稳定、 功角稳定。 • 励磁系统提高电力系统的稳定主要是提高电压的稳定，其次 是提高功角稳定。频率稳定由调速器负责。 • 功角稳定又分为三种：静态稳定、暂态稳定和动态稳定。 • 静态稳定是系统受到小扰动后系统的稳定性； • 暂态稳定是大扰动后系统在随后的1－2个周波的稳定性； • 动态稳定是小扰动后或者是大扰动1－2周波后的，并且采取 技术措施后的稳定性，也就是PSS研究的稳定性
武汉电力职业技术学院 自强不息 Wuhan Electric Power Technical College 3同步发电机励磁控制方法的发展与现状 软件上： 经典控制理论：PID+PSS 线性最优励磁控制方式 非线性最优励磁控制方式 器 自适应模糊控制 硬件上： ● 单片机 PLC 工控机 ● DSP+ARM ● PCC 024P 02制
3 同步发电机励磁控制方法的发展与现状 • 软件上： • 经典控制理论：PID+PSS • 线性最优励磁控制方式 • 非线性最优励磁控制方式 • 自适应模糊控制 • 硬件上： • 单片机 • PLC • 工控机 • DSP+ARM • PCC
武汉电力职业技术学院 自强不息王 Wuhan Electric Power Technical College 4励磁系统的组成与分类 一□一✉▣✉一 ◆自动电压调节器AVR、FCR(励磁调节器) ◆励磁电源（励磁机、励磁变压器） ◆整流器(AC/DC变换，SCR、二极管) ◆灭磁与转子过电压保护 网 0 ⊙{s
4 励磁系统的组成与分类 自动电压调节器AVR、FCR（励磁调节器） 励磁电源（励磁机、励磁变压器） 整流器（AC/DC变换，SCR、二极管） 灭磁与转子过电压保护
武汉电力职业技术学院 自强不息王 Wuhan Electric Power Technical College 5励磁系统的组成与分类 ▣▣同✉▣✉口口口✉口 ◆按励磁电源分类： ◆直流励磁机励磁系统 ◆交流励磁机励磁系统 ◆自并励励磁系统 ◆按响应速度分类： ◆慢速励磁系统 ◆快速励磁系统 ◆高起始励磁系统
5 励磁系统的组成与分类 按励磁电源分类： 直流励磁机励磁系统 交流励磁机励磁系统 自并励励磁系统 按响应速度分类： 慢速励磁系统 快速励磁系统 高起始励磁系统
武汉电力职业技术学院 自强还息 Wuhan Electric Power Technical College 5-1交流励磁机系统 (三机它励) 同轴 ACFL PT 自动恒 压装置 自动励磁调节器 组成：交流主励磁机(ACL)和交流副励磁机(ACFL)都与发电机同 轴。副励磁机是自励式的，其磁场绕组由副励磁机机端电压经整流后供电。 也有用永磁发电机作副励磁机的，亦称三机它励励磁系统。 优点：它励，励磁电源不受系统电源的影响 缺点：口调节速度慢，轴系长度长，易引发轴系振荡
5-1 交流励磁机系统（三机它励） 组成：交流主励磁机（ACL）和交流副励磁机（ACFL）都与发电机同 轴。副励磁机是自励式的，其磁场绕组由副励磁机机端电压经整流后供电。 也有用永磁发电机作副励磁机的，亦称三机它励励磁系统。 优点：它励，励磁电源不受系统电源的影响 缺点：调节速度慢，轴系长度长，易引发轴系振荡 同轴