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什么叫勵磁
勵磁就是向發(fā)電機或者同步電動機定子提供定子電源,為發(fā)電機等(利用電磁感應原理工作的電氣設備)提供工作磁場的機器。有時向發(fā)電機轉(zhuǎn)子提供轉(zhuǎn)子電源的裝置也叫勵磁。
其根據(jù)直流電機勵磁方式的不同,可分為他勵磁,并勵磁,串勵磁,復勵磁等方式,直流電機的轉(zhuǎn)動過程中,勵磁就是控制定子的電壓使其產(chǎn)生的磁場變化,改變直流電機的轉(zhuǎn)速,改變勵磁同樣起到改變轉(zhuǎn)速的作用。
勵磁發(fā)展
最近30多年來,隨著電力系統(tǒng)的互聯(lián)和發(fā)電機單機容量的增大,電力電子技術(shù)日新月異發(fā)展,同步發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)生了很大的變化。在電力系統(tǒng)發(fā)展初期,同步發(fā)電機的容量不大,勵磁電流由與發(fā)電機同軸的直流發(fā)電機供給,即所謂直流勵磁機勵磁系統(tǒng)。由于它是靠機械整流子換向整流的,故勵磁容量受到限制。
按照勵磁繞組供電方式的不同,又可分為自勵式和他勵式兩種。在自勵直流勵磁機勵磁系統(tǒng)中,發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組由專用的直流勵磁機供電。而在他勵式直流勵磁機勵磁系統(tǒng)中,他勵直流勵磁機的勵磁繞組是由副勵磁機供電,即通常所說的“三機勵磁”。隨著發(fā)電機容量的提高,所需勵磁電流也相應增大,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勵磁系統(tǒng)。交流勵磁機勵磁系統(tǒng)根據(jù)勵磁機電源整流方式及整流狀態(tài)的不同又可分為他勵交流勵磁機系統(tǒng)及自勵交流勵磁機勵磁系統(tǒng)。
不論是直流勵磁機勵磁系統(tǒng)還是交流勵磁機勵磁系統(tǒng),一般都是與主機同軸旋轉(zhuǎn)。為了縮短主軸長度,降低造價,減小環(huán)節(jié),又出現(xiàn)了用發(fā)電機自身作為勵磁機電源的方法,即發(fā)電機自并勵系統(tǒng),又稱為靜止勵磁系統(tǒng),發(fā)電機端的勵磁變壓器作為勵磁功率電源,通過整流橋向發(fā)電機轉(zhuǎn)子供電。如圖1。
靜止自并勵系統(tǒng)的主要特點有:勵磁系統(tǒng)接線和設備比較簡單,無轉(zhuǎn)動部分,維護費用低,可靠性高,不需要同軸勵磁機,可縮短主軸長度,減少基建投資,同時能改善發(fā)電機軸系穩(wěn)定性;直接用晶閘管控制轉(zhuǎn)子電壓,可獲得很快的勵磁電壓響應速度;由發(fā)電機機端取得能量,機組甩負荷時相對同軸勵磁機系統(tǒng)機組過電壓低;配置PSs,可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。雖然自并勵磁系統(tǒng)與三機勵磁系統(tǒng)或兩機勵磁系統(tǒng)比有這些特點,但自并勵勵磁系統(tǒng)機組近距離三相短路時有機端電壓下降更低而引起發(fā)電機失磁的可能,然而由于大型機組采用單元接線,勵磁系統(tǒng)有快速強勵功能及配以快速的保護,能有效切除故障線路。正因為以上特點,在國內(nèi)外機組中,越來越多地采用自并勵的勵磁方式。
自并勵勵磁系統(tǒng)在主回路上采用可控硅全橋控制,在國內(nèi)外發(fā)電機組中得到越來越廣泛的應用。國內(nèi)外新建電廠及絕大部分改造機組都采用自并勵形式。容量從幾百千瓦到百萬千瓦,機組類型包括水輪發(fā)電機組、抽水蓄能發(fā)電機組、火電機組,甚至新建的百萬千瓦級核電機組都采用自并勵系統(tǒng)。如三峽單機70萬千瓦水輪發(fā)電機組、龍灘單機70萬千瓦水輪發(fā)電機組、白山15萬千瓦抽水蓄能機組。新建的100萬千瓦火電機組、100萬千瓦核電機組等都采用了自并勵勵磁的形式。目前還未有文獻提出更新的勵磁方式,這種現(xiàn)狀及趨勢在未來一段時間內(nèi)不會改變。
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