上海交通大学：《电力系统自动化》课程教学资源（课件讲稿）同步发电机励磁自动控制系统

第三章同步发电机 励磁自动控制系统 上海交通大学 电气工程系

第三章 同步发电机 励磁自动控制系统 上海交通大学 电气工程系

总述 励磁系统的任务 励磁系统的类型 励磁系统的整流电路 并联机组间无功分配 励磁装置的原理 电力系统 自动装置原理

电力系统 自动装置原理 总 述 励磁系统的任务 励磁系统的类型 励磁系统的整流电路 并联机组间无功分配 励磁装置的原理

发电机励磁系统的任务 电压控制 无功分配 提高稳定 强行剧雄 强行减雅 电力系统 自动装置原理

电力系统 自动装置原理 发电机励磁系统的任务 电 压 控 制 无 功 分 配 提 高 稳 定 强 行 励 磁 强 行 减 磁

发电机励磁系统的任务 电压控制 GEW Ucic jIeXd G jlgXd 等值电路 E 相量图 E,=U。+ji。Xd 电力系统 自动装置原理

电力系统 自动装置原理 发电机励磁系统的任务  电压控制 E U jI X q G G d   等值电路 相量图 G GEW UEF . IEF . UG IG . . xd Eq . UG . IG . IP . UG . IQ . IG . φ . Eq . δ G φ j IQ xd

同步发电机向量图 q4 ·E·E 9 9 jX A 优 jXda jX a 6 o. d Va Ia 电力系统 凸极机：X>Xa 隐极机：XXa 自动装置原理

电力系统 自动装置原理 同步发电机向量图 jXd Id . jXq I . 凸极机：Xd>Xq 隐极机： Xd=Xq EQ

发电机励磁系统的任务 电压控制 发电机感应电动势E,与端电压/。的幅值关系为 E,cosδG=UG+IoXa 一般δ。的值很小，可近似认为cos6c≈1，可简化为 E。≈Uc+IoXa 负荷的无功电流是造成E,和U。幅值差的主要原因 同步发电机的励磁自动控制系统就是通过不断地调节 励磁电流来维持机端电压为给定水平的。 电力系统 自动装置原理

电力系统 自动装置原理 发电机励磁系统的任务 电压控制 q G G Q Xd E cos U  I q G Q Xd E U  I 同步发电机的励磁自动控制系统就是通过不断地调节 励磁电流来维持机端电压为给定水平的

发电机励磁系统的任务 《调节无功功率 设单机无穷大系统： E: U。=常数 X. G (b) 感应电动势E,的端点只能沿着AA'虚线变化 发电机电流I。的端点则沿着BB'虚线变化 电力系统 自动装置原理

电力系统 自动装置原理 发电机励磁系统的任务 调节无功功率 设单机无穷大系统： G IG . UG = 常数 . ?

发电机励磁系统的任务 ”调节无功功率 由于发电机发出的有功功率只受调速器控制，与励磁 电流的大小无关。 P。=UGIG cos p=常数 IG cos =K EqUosin6=常数 Xa Ea sin =K2 因为发电机端电压。为定值，所以发电机励磁电流 的变化只是改变了机组的无功功率和功率角δ值大小 电力系统 自动装置原理

电力系统 自动装置原理 发电机励磁系统的任务 调节无功功率 由于发电机发出的有功功率只受调速器控制，与励磁 电流的大小无关

发电机励磁系统的任务 提高并联运行的稳定性（静态（小干扰）、暂态、动态) 励磁对静态稳定的影响 输电线 降压变压器 系统 升压变压器 发电机的输出功率为 EU PG= sinδ X: 对于某一固定空载电动势E。值时，发电机传输功率P。 是功率角δ的正弦函数，称为同步发电机的功率特性或 发电机功角特性。 电力系统 自动装置原理

电力系统 自动装置原理 发电机励磁系统的任务 提高并联运行的稳定性(静态（小干扰）、暂态、动态） 励磁对静态稳定的影响 发电机的输出功率为 sin   X E U P q G

发电机励磁系统的任务 提高并联运行的稳定性 δ90°，发电机不能稳定运行 P 6=90°，极限稳定 最大可能传输的功率极限为 90° 1802 EU 同步发电机的功角特性 X 电力系统 自动装置原理

电力系统 自动装置原理 发电机励磁系统的任务 提高并联运行的稳定性 a b c 同步发电机的功角特性 最大可能传输的功率极限为   X E U P q m