發電機勵磁系統原理

【資料簡介】

勵磁裝置是指同步發電機的勵磁系統中除勵磁電源以外的對勵磁電流能起控制和調節作用的電氣調控裝置。
勵磁系統是電站設備中*的部分。勵磁系統包括勵磁電源和勵磁裝置，其中勵磁電源的主體是勵磁機或勵磁變壓器；勵磁裝置則根據不同的規格、型號和使用要求，分別由調節屏、控制屏、滅磁屏和整流屏幾部分組合而成。
勵磁裝置的使用，是當電力系統正常工作的情況下，維持同步發電機機端電壓于一給定的水平上，同時，還具有強行增磁、減磁和滅磁功能。對于采用勵磁變壓器作為勵磁電源的還具有整流功能。勵磁裝置可以單獨提供，亦可作為發電設備配套供應。
中小型水利發電設備已實施出口產品質量許可制度，未取得出口質量許可證的產品不準出口。

勵磁系統的主要作有：
1）根據發電機負荷的變化相應的調節勵磁電流，以維持機端電壓為給定值；
2）控制并列運行各發電機間無功功率分配；
3）提高發電機并列運行的靜態穩定性；
4）提高發電機并列運行的暫態穩定性；
5）在發電機內部出現故障時，進行滅磁，以減小故障損失程度；
6）根據運行要求對發電機實行zui大勵磁限制及zui小勵磁限制。利用導線切割磁力線感應出電勢的電磁感應原理，將原動機的機械能變為電能輸出。同步發電機由定子和轉子兩部分組成。定子是發出電力的電樞，轉子是磁極。定子由電樞鐵芯，均勻排放的三相繞組及機座和端蓋等組成。轉子通常為隱極式，由勵磁繞組、鐵芯和軸、護環、中心環等組成。汽輪發電機的極數多為兩極的，也有四極的。
轉子的勵磁繞組通入直流電流，產生接近于正弦分布磁場（稱為轉子磁場），其有效勵磁磁通與靜止的電樞繞組相交鏈。轉子旋轉時，轉子磁場隨同一起旋轉、每轉一周，磁力線順序切割定子的每相繞組，在三相定子繞組內感應出三相交流電勢。發電機帶對稱負載運行時，三相電樞電流合成產生一個同步轉速的旋轉磁場。定子磁場和轉子磁場相互作用，會產生制動轉矩。從汽輪機輸入的機械轉矩克服制動轉矩而作功。發電機可發出有功功率和無功功率。所以，調整有功功率就得調節汽機的進汽量。轉子磁場的強弱直接影響定子繞組的電壓，所以，調發電機端電壓或調發電機的無功功率必須調節轉子電流。

發電機的有功功率和無功功率幾何相加之和稱為視在功率。有功功率和視在功率之比稱為發電機的功率因數（力率），發電機的額定功率因數一般為0.85。

供給發電機轉子直流建立轉子勵磁的系統稱為發電機勵磁系統。大型發電機勵磁方式分為：①它勵勵磁系統；②自并激勵磁系統。它勵勵磁是由一臺與發電機同軸的交流發電機產生交流電，經整流變成直流電，給發電機轉子勵磁。自并激勵磁是將來自發電機機端的交流電經變壓器降壓，再整流變成直流電，作為發電機轉子的勵磁