發電機勵磁自動調整裝置常用的幾種技術指標有哪些
發布時間：2024-04-21 點擊：215
在負載變動時，自勵恒壓裝置維持電壓恒定有一個調整過程，如圖1所示。圖中在t0時突加負載會使電壓瞬時下降到u'min，由于恒壓裝置的作用，使端電壓在tf時恢復到接近額定電壓un的umin穩定工作。此后，在t'0時突卸負載，使電壓瞬時上升到u'max，由于恒壓裝置的作用，在t'f時電壓恢復到umax穩定工作。為了保證供電質量，電壓調節必須滿足兩個基本技術指標，即靜態（穩態）指標和動態（瞬態）指標的要求。
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圖1 電壓調整過程曲線
1．電壓靜態指標
電壓靜態指標即發電機穩態電壓變化率。交流發電機連同其勵磁系統，應能在負載自空載至額定負載范圍內，且其功率因數為額定值情況下，保持其穩態電壓的變化值在額定電壓的±2.5％以內，應急發電機可允許在額定電壓的±3.5％以內。
發電機穩態電壓變化率按下式計算：
式中，umax為在規定的負載變化范圍內，發電機的最大電壓；
umin為在規定的負載變化范圍內，發電機的最小電壓；
un為發電機的額定電壓。
2．發電機電壓動態指標
發電機動態特性有兩個指標。
（1）瞬態電壓調整率：
指當電網負載突變后電壓的最大波動值，稱為瞬態電壓調整率。
（2）電壓波動恢復時間tf：
指自負載突變時，從電壓發生波動開始到電壓恢復到穩定值的一定容許差值范圍內所需要的時間，用tf表示。
（3）規范對動態指標規定：
交流發電機在負載為空載、轉速為額定轉速、電壓接近額定值的狀態下，突加或突卸60％額定電流及功率因數不超過0.4（滯后）的對稱負載，當電壓跌落時，其瞬態電壓值應不低于額定電壓的85％；當電壓上升時，其瞬態電壓值應不超過額定電壓的120％；而電壓恢復到與最后穩定值相差3％以內所需的時間，則不應超過1.5s。
發電機動態電壓變化率按下式計算：
式中，u'min為動態過程中的最大電壓，u'max為動態過程中的最小電壓；un為發電機的額定電壓；u0為突卸或突加負載前的電壓。
3．無功分配
并聯運行交流發電機組間的無功功率應合理分配。
并聯運行的各交流發電機組的無功功率的分配要求為：并聯運行的各交流發電機組均應能穩定運行，且當負載在總額定負載的20％～100％范圍內變化時，各機組所承擔的無功負載與總無功負載按機組定額比例分配值之差，應不超過下列數值中的較小者：①最大機組額定無功功率的±10％；②最小機組額定無功功率的±25％。
依上述規范規定，對并聯運行交流發電機組間的無功功率分配應符合以下原則：
（1）對于同容量發電機組并聯運行時，各自實際分擔的無功功率與應分擔的無功功率誤差應小于±10％。
（2）對于不同容量發電機組并聯運行時，最大機組實際分擔的無功功率與應分擔的無功功率誤差應小于±10％。
（3）對于不同容量發電機組并聯運行時，最小機組實際分擔的無功功率與應分擔的無功功率誤差應小于±25％。
4．強行勵磁
地下工程電力系統的特點之一是過渡過程非?？?，當負載突變或發生短路時，電壓會突然下降很大。這將給電力系統的運行帶來許多問題，甚至可能使電力系統喪失穩定。從提高發電機并聯運行穩定性等的角度看，要求調壓裝置的動作要迅速；從短路保護的選擇性要求看，也要求一旦發生外部短路，發電機在短路瞬間應能提供足夠的短路電流，以供保護動作跳閘。當接線端在三相短路時，穩態短路電流應不小于3倍也不大于8倍的額定電流，發電機及其勵磁機必須能承受此穩態短路電流2s而無損壞。
上述均要求調壓裝置要有強行勵磁能力。強勵能力通常用強行勵磁倍數和發電機電勢最大上升變化率來描述。
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圖1 電壓調整過程曲線
1．電壓靜態指標
電壓靜態指標即發電機穩態電壓變化率。交流發電機連同其勵磁系統，應能在負載自空載至額定負載范圍內，且其功率因數為額定值情況下，保持其穩態電壓的變化值在額定電壓的±2.5％以內，應急發電機可允許在額定電壓的±3.5％以內。
發電機穩態電壓變化率按下式計算：
式中，umax為在規定的負載變化范圍內，發電機的最大電壓；
umin為在規定的負載變化范圍內，發電機的最小電壓；
un為發電機的額定電壓。
2．發電機電壓動態指標
發電機動態特性有兩個指標。
（1）瞬態電壓調整率：
指當電網負載突變后電壓的最大波動值，稱為瞬態電壓調整率。
（2）電壓波動恢復時間tf：
指自負載突變時，從電壓發生波動開始到電壓恢復到穩定值的一定容許差值范圍內所需要的時間，用tf表示。
（3）規范對動態指標規定：
交流發電機在負載為空載、轉速為額定轉速、電壓接近額定值的狀態下，突加或突卸60％額定電流及功率因數不超過0.4（滯后）的對稱負載，當電壓跌落時，其瞬態電壓值應不低于額定電壓的85％；當電壓上升時，其瞬態電壓值應不超過額定電壓的120％；而電壓恢復到與最后穩定值相差3％以內所需的時間，則不應超過1.5s。
發電機動態電壓變化率按下式計算：
式中，u'min為動態過程中的最大電壓，u'max為動態過程中的最小電壓；un為發電機的額定電壓；u0為突卸或突加負載前的電壓。
3．無功分配
并聯運行交流發電機組間的無功功率應合理分配。
并聯運行的各交流發電機組的無功功率的分配要求為：并聯運行的各交流發電機組均應能穩定運行，且當負載在總額定負載的20％～100％范圍內變化時，各機組所承擔的無功負載與總無功負載按機組定額比例分配值之差，應不超過下列數值中的較小者：①最大機組額定無功功率的±10％；②最小機組額定無功功率的±25％。
依上述規范規定，對并聯運行交流發電機組間的無功功率分配應符合以下原則：
（1）對于同容量發電機組并聯運行時，各自實際分擔的無功功率與應分擔的無功功率誤差應小于±10％。
（2）對于不同容量發電機組并聯運行時，最大機組實際分擔的無功功率與應分擔的無功功率誤差應小于±10％。
（3）對于不同容量發電機組并聯運行時，最小機組實際分擔的無功功率與應分擔的無功功率誤差應小于±25％。
4．強行勵磁
地下工程電力系統的特點之一是過渡過程非?？?，當負載突變或發生短路時，電壓會突然下降很大。這將給電力系統的運行帶來許多問題，甚至可能使電力系統喪失穩定。從提高發電機并聯運行穩定性等的角度看，要求調壓裝置的動作要迅速；從短路保護的選擇性要求看，也要求一旦發生外部短路，發電機在短路瞬間應能提供足夠的短路電流，以供保護動作跳閘。當接線端在三相短路時，穩態短路電流應不小于3倍也不大于8倍的額定電流，發電機及其勵磁機必須能承受此穩態短路電流2s而無損壞。
上述均要求調壓裝置要有強行勵磁能力。強勵能力通常用強行勵磁倍數和發電機電勢最大上升變化率來描述。
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