發(fā)電機勵磁自動調整裝置常用的幾種技術指標有哪些
發(fā)布時間：2024-04-21 點擊：222
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(wěn)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(wěn)定工作。為了保證供電質量，電壓調節(jié)必須滿足兩個基本技術指標，即靜態(tài)（穩(wěn)態(tài)）指標和動態(tài)（瞬態(tài)）指標的要求。
發(fā)電機電壓調整過程曲線.png width=600 height=375 />
圖1 電壓調整過程曲線
1．電壓靜態(tài)指標
電壓靜態(tài)指標即發(fā)電機穩(wěn)態(tài)電壓變化率。交流發(fā)電機連同其勵磁系統(tǒng)，應能在負載自空載至額定負載范圍內，且其功率因數(shù)為額定值情況下，保持其穩(wěn)態(tài)電壓的變化值在額定電壓的±2.5％以內，應急發(fā)電機可允許在額定電壓的±3.5％以內。
發(fā)電機穩(wěn)態(tài)電壓變化率按下式計算：
式中，umax為在規(guī)定的負載變化范圍內，發(fā)電機的最大電壓；
umin為在規(guī)定的負載變化范圍內，發(fā)電機的最小電壓；
un為發(fā)電機的額定電壓。
2．發(fā)電機電壓動態(tài)指標
發(fā)電機動態(tài)特性有兩個指標。
（1）瞬態(tài)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(tài)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(fā)生波動開始到電壓恢復到穩(wěn)定值的一定容許差值范圍內所需要的時間，用tf表示。
（3）規(guī)范對動態(tài)指標規(guī)定：
交流發(fā)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(tài)下，突加或突卸60％額定電流及功率因數(shù)不超過0.4（滯后）的對稱負載，當電壓跌落時，其瞬態(tài)電壓值應不低于額定電壓的85％；當電壓上升時，其瞬態(tài)電壓值應不超過額定電壓的120％；而電壓恢復到與最后穩(wěn)定值相差3％以內所需的時間，則不應超過1.5s。
發(fā)電機動態(tài)電壓變化率按下式計算：
式中，u'min為動態(tài)過程中的最大電壓，u'max為動態(tài)過程中的最小電壓；un為發(fā)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(lián)運行交流發(fā)電機組間的無功功率應合理分配。
并聯(lián)運行的各交流發(fā)電機組的無功功率的分配要求為：并聯(lián)運行的各交流發(fā)電機組均應能穩(wěn)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(shù)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(guī)范規(guī)定，對并聯(lián)運行交流發(fā)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(fā)電機組并聯(lián)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(fā)電機組并聯(lián)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(fā)電機組并聯(lián)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(tǒng)的特點之一是過渡過程非常快，當負載突變或發(fā)生短路時，電壓會突然下降很大。這將給電力系統(tǒng)的運行帶來許多問題，甚至可能使電力系統(tǒng)喪失穩(wěn)定。從提高發(fā)電機并聯(lián)運行穩(wěn)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(fā)生外部短路，發(fā)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(wěn)態(tài)短路電流應不小于3倍也不大于8倍的額定電流，發(fā)電機及其勵磁機必須能承受此穩(wěn)態(tài)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(shù)和發(fā)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(tài)指標
電壓靜態(tài)指標即發(fā)電機穩(wěn)態(tài)電壓變化率。交流發(fā)電機連同其勵磁系統(tǒng)，應能在負載自空載至額定負載范圍內，且其功率因數(shù)為額定值情況下，保持其穩(wěn)態(tài)電壓的變化值在額定電壓的±2.5％以內，應急發(fā)電機可允許在額定電壓的±3.5％以內。
發(fā)電機穩(wěn)態(tài)電壓變化率按下式計算：
式中，umax為在規(guī)定的負載變化范圍內，發(fā)電機的最大電壓；
umin為在規(guī)定的負載變化范圍內，發(fā)電機的最小電壓；
un為發(fā)電機的額定電壓。
2．發(fā)電機電壓動態(tài)指標
發(fā)電機動態(tài)特性有兩個指標。
（1）瞬態(tài)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(tài)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(fā)生波動開始到電壓恢復到穩(wěn)定值的一定容許差值范圍內所需要的時間，用tf表示。
（3）規(guī)范對動態(tài)指標規(guī)定：
交流發(fā)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(tài)下，突加或突卸60％額定電流及功率因數(shù)不超過0.4（滯后）的對稱負載，當電壓跌落時，其瞬態(tài)電壓值應不低于額定電壓的85％；當電壓上升時，其瞬態(tài)電壓值應不超過額定電壓的120％；而電壓恢復到與最后穩(wěn)定值相差3％以內所需的時間，則不應超過1.5s。
發(fā)電機動態(tài)電壓變化率按下式計算：
式中，u'min為動態(tài)過程中的最大電壓，u'max為動態(tài)過程中的最小電壓；un為發(fā)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(lián)運行交流發(fā)電機組間的無功功率應合理分配。
并聯(lián)運行的各交流發(fā)電機組的無功功率的分配要求為：并聯(lián)運行的各交流發(fā)電機組均應能穩(wěn)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(shù)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(guī)范規(guī)定，對并聯(lián)運行交流發(fā)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(fā)電機組并聯(lián)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(fā)電機組并聯(lián)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(fā)電機組并聯(lián)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(tǒng)的特點之一是過渡過程非常快，當負載突變或發(fā)生短路時，電壓會突然下降很大。這將給電力系統(tǒng)的運行帶來許多問題，甚至可能使電力系統(tǒng)喪失穩(wěn)定。從提高發(fā)電機并聯(lián)運行穩(wěn)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(fā)生外部短路，發(fā)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(wěn)態(tài)短路電流應不小于3倍也不大于8倍的額定電流，發(fā)電機及其勵磁機必須能承受此穩(wěn)態(tài)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(shù)和發(fā)電機電勢最大上升變化率來描述。
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