發(fā)電機(jī)電流差動(dòng)環(huán)流補(bǔ)償?shù)脑?/h1>
發(fā)布時(shí)間：2023-10-30 點(diǎn)擊：261
發(fā)電機(jī)電流差動(dòng)環(huán)流補(bǔ)償?shù)脑?br>提高電壓的精度和并聯(lián)運(yùn)行的穩(wěn)定性是矛盾的。解決這一矛盾的有效措施是采用帶差動(dòng)電流互感器的環(huán)流補(bǔ)償裝置，它能使發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流既按電壓偏差又按機(jī)組間無(wú)功功率偏差兩個(gè)信號(hào)同時(shí)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，這樣既能使發(fā)電機(jī)端電壓保持恒定，又能實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率的自動(dòng)分配，從而達(dá)到穩(wěn)定并聯(lián)運(yùn)行目的。差動(dòng)無(wú)功電流補(bǔ)償電路如圖1所示。
發(fā)電機(jī)采用差動(dòng)互感器的無(wú)功電流補(bǔ)償裝置原理圖.png width=600 height=375 />
圖1 采用差動(dòng)互感器的無(wú)功電流補(bǔ)償裝置原理圖
圖中發(fā)電機(jī)電流信號(hào)是通過(guò)差動(dòng)電流互感器的次級(jí)繞組w3加到環(huán)流補(bǔ)償電阻（或 r2)）上的。差動(dòng)互感器ta1和ta2的另一個(gè)次級(jí)繞組 w2間用導(dǎo)線相連，其接法是一繞組的始端與另一繞組的末端相接。
圖中用主開(kāi)關(guān)的常閉輔助觸點(diǎn)保證差動(dòng)電流互感器不影響單機(jī)的電壓變化率，因?yàn)椴顒?dòng)電流互感器的次級(jí)繞組w2的輸出被固定短接。在并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，輔助觸點(diǎn)打開(kāi)，差動(dòng)電流互感器的次級(jí)繞組w2中就流過(guò)環(huán)流。此環(huán)流通過(guò)鐵芯磁路影響各差動(dòng)電流互感器的另一個(gè)次級(jí)繞組 w3，使無(wú)功電流負(fù)擔(dān)趨向平衡。
使用差動(dòng)電流互感器補(bǔ)償裝置時(shí)，并聯(lián)運(yùn)行與單機(jī)運(yùn)行的電壓變化率幾乎相同，達(dá)±1％以內(nèi)；而不使用差動(dòng)電流互感器時(shí)，并聯(lián)運(yùn)行的電壓變化率下降到3.5％。
用差動(dòng)電流互感器進(jìn)行無(wú)功環(huán)流補(bǔ)償?shù)脑砗?jiǎn)述如下。
當(dāng)單機(jī)運(yùn)行時(shí)，其中一臺(tái)發(fā)電機(jī)主開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，其常閉輔助觸頭是閉合的。把ta1和ta2的次級(jí)繞組w2短路，接補(bǔ)償電阻r1（或r2）的繞組w3沒(méi)有電流輸出，該裝置不起作用，電壓調(diào)整器僅在電壓偏差作用下進(jìn)行電壓調(diào)整。
當(dāng)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，主開(kāi)關(guān)閉合，常閉觸點(diǎn)打開(kāi)，使差動(dòng)電流互感器ta1和 ta2的次級(jí)繞組w2的首尾交叉連接，故在 ta1和ta2的次級(jí)繞組w3中有兩個(gè)電流源供電，此兩電流源的電流與各發(fā)電機(jī)的同一相電流成正比，相位也與發(fā)電機(jī)電流相位相同。應(yīng)用疊加原理可得如圖2所示的等效電路。為便于分析，設(shè)ta1和ta2的所有繞組匝數(shù)相同，并忽略了互感器的磁化電流、漏抗及繞組電阻等因素的影響，則從圖2可得
式中， i1為ta1的次級(jí)電流；
i2為 ta2的次級(jí)電流；
ir1為流過(guò)r1(g1環(huán)流補(bǔ)償電阻）的差值電流；
ir2為流過(guò)r2(g2環(huán)流補(bǔ)償電阻）的差值電流。
發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行無(wú)功環(huán)流補(bǔ)償?shù)戎惦娐?png width=600 height=375 />
圖2 并聯(lián)運(yùn)行無(wú)功環(huán)流補(bǔ)償?shù)戎惦娐?br>當(dāng)兩臺(tái)發(fā)電機(jī)負(fù)載電流完全相等（幅值和相位）時(shí)，則i1=i2，差值電流ir1和ir2等于零，差動(dòng)無(wú)功環(huán)流補(bǔ)償裝置不起作用，發(fā)電機(jī)運(yùn)行特性與單機(jī)工作時(shí)相近，此時(shí)兩臺(tái)發(fā)電機(jī)負(fù)擔(dān)的無(wú)功電流完全相等。
當(dāng)兩臺(tái)發(fā)電機(jī)的負(fù)載電流不等時(shí)，則i1≠i2，這時(shí)差值電流ir1和ir2不等于零，它們的幅值相等，相位相反，在r1和r2上產(chǎn)生的壓降ur1和 ur2相位相反，幅值相等，即|url|=|ur2|=|ur|。
可以看出，當(dāng)差值電流為純有功電流時(shí)，uel+ur1=uc1同 ue2+ur2=uc2幅值相等，并與電壓信號(hào)ue1、ue2近似相等，故作用于電壓調(diào)正器后兩發(fā)電機(jī)的電勢(shì)近似不變。當(dāng)差值電流為純無(wú)功電流（i1>i2)時(shí)，由圖11-58(d)可見(jiàn)，uel與ur1為代數(shù)和，使uc1=uel+ur，而lir2為負(fù)值，使uc2=ue2-ur，故作用于電壓調(diào)正器后使 g1的勵(lì)磁電流減小，而g2的勵(lì)磁電流則增加。結(jié)果 g1電勢(shì)降低，使 i1減小，g2電勢(shì)升高，使 i2增大，直到兩臺(tái)發(fā)電機(jī)的無(wú)功電流相等為止。
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發(fā)電機(jī)采用差動(dòng)互感器的無(wú)功電流補(bǔ)償裝置原理圖.png width=600 height=375 />
圖1 采用差動(dòng)互感器的無(wú)功電流補(bǔ)償裝置原理圖
圖中發(fā)電機(jī)電流信號(hào)是通過(guò)差動(dòng)電流互感器的次級(jí)繞組w3加到環(huán)流補(bǔ)償電阻（或 r2)）上的。差動(dòng)互感器ta1和ta2的另一個(gè)次級(jí)繞組 w2間用導(dǎo)線相連，其接法是一繞組的始端與另一繞組的末端相接。
圖中用主開(kāi)關(guān)的常閉輔助觸點(diǎn)保證差動(dòng)電流互感器不影響單機(jī)的電壓變化率，因?yàn)椴顒?dòng)電流互感器的次級(jí)繞組w2的輸出被固定短接。在并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，輔助觸點(diǎn)打開(kāi)，差動(dòng)電流互感器的次級(jí)繞組w2中就流過(guò)環(huán)流。此環(huán)流通過(guò)鐵芯磁路影響各差動(dòng)電流互感器的另一個(gè)次級(jí)繞組 w3，使無(wú)功電流負(fù)擔(dān)趨向平衡。
使用差動(dòng)電流互感器補(bǔ)償裝置時(shí)，并聯(lián)運(yùn)行與單機(jī)運(yùn)行的電壓變化率幾乎相同，達(dá)±1％以內(nèi)；而不使用差動(dòng)電流互感器時(shí)，并聯(lián)運(yùn)行的電壓變化率下降到3.5％。
用差動(dòng)電流互感器進(jìn)行無(wú)功環(huán)流補(bǔ)償?shù)脑砗?jiǎn)述如下。
當(dāng)單機(jī)運(yùn)行時(shí)，其中一臺(tái)發(fā)電機(jī)主開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，其常閉輔助觸頭是閉合的。把ta1和ta2的次級(jí)繞組w2短路，接補(bǔ)償電阻r1（或r2）的繞組w3沒(méi)有電流輸出，該裝置不起作用，電壓調(diào)整器僅在電壓偏差作用下進(jìn)行電壓調(diào)整。
當(dāng)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，主開(kāi)關(guān)閉合，常閉觸點(diǎn)打開(kāi)，使差動(dòng)電流互感器ta1和 ta2的次級(jí)繞組w2的首尾交叉連接，故在 ta1和ta2的次級(jí)繞組w3中有兩個(gè)電流源供電，此兩電流源的電流與各發(fā)電機(jī)的同一相電流成正比，相位也與發(fā)電機(jī)電流相位相同。應(yīng)用疊加原理可得如圖2所示的等效電路。為便于分析，設(shè)ta1和ta2的所有繞組匝數(shù)相同，并忽略了互感器的磁化電流、漏抗及繞組電阻等因素的影響，則從圖2可得
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ir1為流過(guò)r1(g1環(huán)流補(bǔ)償電阻）的差值電流；
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