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同步發(fā)電機勵磁調節系統的類(lèi)型

  在電力系統發(fā)展初期,同步發(fā)電機的容量不大,勵磁電流由與發(fā)電機同軸的直流電機供給,即所謂的直流勵磁機系統。隨著(zhù)發(fā)電機容量的提高,所需勵磁電流也相應增大,而直流勵磁機卻受到制造容量、調節速度的限制,存在整流子炭刷維護困難、易發(fā)生故障等問(wèn)題。大功率半導體整流元件制造工藝日益成熟,因此大容量機組的勵磁功率單元就采用了交流發(fā)電機和半導體整流元件組成的交流勵磁機系統。隨著(zhù)控制理論的發(fā)展和新技術(shù)、新器件的不斷出現,數字式勵磁調節器已廣泛在新機組上投入使用。下面介紹幾種常見(jiàn)的勵磁調節系統。

  1.直流勵磁機系統

  直流勵磁機是最早采用的勵磁系統,直流勵磁機與發(fā)電機同軸。其主要優(yōu)點(diǎn)是結構簡(jiǎn)單,運行可靠;當勵磁機故障時(shí),發(fā)電機轉子仍可與勵磁機形成閉合回路,不會(huì )產(chǎn)生感應過(guò)電壓。其主要缺點(diǎn)是,由于直流勵磁機為采用機械整流子換流的,日常對整流子、炭刷的維護工作量大,且當需要的勵磁電流很大時(shí)換向困難,所以直流勵磁機的容量受到限制,這種方式只適合在IOOMW以下中小容量機組中采用。按直流勵磁機勵磁繞組供電方式的不同,可分為自勵式直流勵磁機系統和他勵式直流勵磁機系統兩種。

  2.交流勵磁機系統

  隨著(zhù)同步發(fā)電機容量的不斷提高,目前,200MW、300MW以上的大容量機組普遍采用交流勵磁機系統。因為交流勵磁機的容量可以設計得較大,勵磁機的頻率一般為100Hz或更高。交流勵磁機結構簡(jiǎn)單,工作可靠性高。交流勵磁機系統也分為自勵式與他勵式交流勵磁機系統兩種。

  3.發(fā)電機自并勵系統

  發(fā)電機自并勵系統中發(fā)電機的勵磁電源不用勵磁機,直接由同步發(fā)電機輸出端通過(guò)可控整流器取得勵磁電流。這種系統在機組啟動(dòng)過(guò)程中為建立磁場(chǎng),應設置起勵電源。機組運行正常后,將起勵電源退出。因這種勵磁裝置沒(méi)有轉動(dòng)部分,故又稱(chēng)為靜止勵磁系統。



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