雙繞組電抗分流式勵(lì)磁裝置的工作原理

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1、雙繞組電抗分流式勵(lì)磁裝置的工作原理 2009-03-31 20:05:44| 分類(lèi)：默認(rèn)分類(lèi)|字號(hào) 訂閱 雙繞組電抗分流式勵(lì)磁裝置的工作原理 及其有關(guān)問(wèn)題的處理（一） 河海大學(xué)黃寶南 編者按 在我國(guó)眾多小型水電站中，單機(jī)容量 250千瓦及以下的水輪發(fā)電 機(jī)，廣泛采用雙繞組電抗分流式自勵(lì)恒壓裝置。它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行方便，維護(hù) 工作量小。但目前發(fā)現(xiàn)采用此裝置的小型水輪發(fā)電機(jī)組在并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)發(fā)生了一些 困難.本文就此從該裝置的基本工作原理、 勵(lì)磁性能、發(fā)電機(jī)空載并列時(shí)的穩(wěn)定 問(wèn)題、無(wú)功調(diào)節(jié)等方百進(jìn)行了較詳盡的論述，希望對(duì)廣大讀者有所幫助。 、基本工作原理 雙繞組電抗分流式自勵(lì)恒壓勵(lì)

2、鹼裝置的主要組成部分有：①定子附加勵(lì) 磁繞組.它與發(fā)電機(jī)主繞組一起嵌放在發(fā)電機(jī)定子鐵芯槽中， 在相位上它比發(fā)電 機(jī)定子主繞組滯后一個(gè)角度 B。圖1所示的電氣原理接線圖中，D1?D6為發(fā)電 機(jī)定子主繞組，di?d6為發(fā)電機(jī)附加勵(lì)磁繞組。這就是雙繞組勵(lì)磁裝置名稱(chēng)的 由來(lái)；②分流電抗器，即圖中的 W1和W2繞組，每個(gè)繞組都有幾個(gè)中間抽頭， 以供使用中改變抽頭調(diào)整勵(lì)磁之用；③三相橋式全波整流電路和阻容過(guò)電壓保護(hù) 回路.在發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組兩端并聯(lián)接入磁場(chǎng)變阻器（R2和R3），用來(lái)在運(yùn)行中 分流一部分勵(lì)磁電流，來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的端電壓（當(dāng)發(fā)電機(jī)孤立運(yùn)行時(shí)），或調(diào)節(jié) 發(fā)電機(jī)的無(wú)功負(fù)荷（當(dāng)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)并列運(yùn)行時(shí)）.

3、由于磁場(chǎng)變阻器不是象其他發(fā) 電機(jī)那樣串聯(lián)在勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組中，因此調(diào)節(jié)范圍有限，其調(diào)個(gè)范圍約在 10% 左右。 水輪發(fā)電機(jī)組在啟動(dòng)過(guò)程中，依靠發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)于繞組中的剩磁，在附加勵(lì)磁繞 組中感應(yīng)產(chǎn)生一定大小的三相交流電勢(shì)，經(jīng)二極管三相全波橋式整流器整流輸出 直流電壓，加在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組FLQ上，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組流有直流勵(lì)磁電流， 轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)逐漸增強(qiáng)，發(fā)電機(jī)定于電壓逐步升高，在較短的時(shí)間內(nèi)發(fā)電機(jī)定子端電 壓可升至空載額定電壓。這就是發(fā)電機(jī)靠剩磁自勵(lì)建立電壓的過(guò)程。 J| 竺^他亠57" OABC d5- d< ffi 1雙統(tǒng)組電抗分流式自勵(lì)恒壓勵(lì)磁裝置 原理給線圖 發(fā)電機(jī)定子主繞組

4、和附加勵(lì)磁繞組通過(guò)三相分流電抗器連接起來(lái)，在發(fā) 電機(jī)帶負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)的負(fù)荷電流將有一部分通過(guò)分流電抗器的 W2繞組輸 入二極管三相全波橋式整流器，經(jīng)過(guò)整流后輸入發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組， 供給發(fā)電機(jī) 勵(lì)磁.這就是說(shuō)，發(fā)電機(jī)在帶負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，其勵(lì)磁電流是由兩部分組成的，一是 發(fā)電機(jī)的附加勵(lì)磁繞組供給的勵(lì)磁電流 Ilu即電壓分量；另一部分是由發(fā)電機(jī)定 子、負(fù)荷電流If的一部分lie,供給的，即復(fù)勵(lì)分量.因此，總的勵(lì)孩電流 lie。 （lie為發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流的等效交流側(cè)電流）為： 人“?+九 （1 ） 雙繞組電抗分流式自勵(lì)恒壓勵(lì)磁裝置的等值電路如圖 2所示 隨著發(fā)電機(jī)負(fù)荷的增加，或負(fù)荷功率因

5、數(shù)的下降，復(fù)勵(lì)電流 lli;會(huì)相應(yīng) 的增加，則總的勵(lì)磁電流lieo也將增加，以彌補(bǔ)發(fā)電機(jī)因負(fù)荷電流的增加或負(fù) 荷功率因數(shù)的下降而引起的發(fā)電機(jī)電樞反應(yīng)加強(qiáng)而導(dǎo)致的發(fā)電機(jī)端電壓的下降， 使得發(fā)電機(jī)的端電壓基本保持不變，它具有相位復(fù)式勵(lì)磁的作用，這就是 自勵(lì) 恒壓這一名稱(chēng)的來(lái)源。 這里其所以要通過(guò)帶有氣隙的電抗器將，復(fù)勵(lì)電流 lli與附加勵(lì)磁繞組產(chǎn) 生的勵(lì)磁電流llu迭加供給勵(lì)磁電流的原因有兩個(gè)：一是在分接頭固定的情況下， 帶有可調(diào)氣隙的電抗器鐵芯不飽和， 繞在電抗器鐵芯上的兩個(gè)繞組 w1和W2的 阻抗（這里主要表現(xiàn)為電抗值x1和x2）為線性。因而，在同一負(fù)荷情況下，通 過(guò)改變電抗器氣隙的大

6、小，可以改變等值電抗 x1或x2的大小，也就改變了分 流到勵(lì)磁繞組中的復(fù)勵(lì)電流lli;的大小，從而達(dá)到調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流的目的。電抗器 氣隙在出廠時(shí)已經(jīng)調(diào)好，一般不需調(diào)整.在現(xiàn)場(chǎng)，如果發(fā)電機(jī)的空載電壓高于額 定電壓或系統(tǒng)電壓時(shí)，可將電抗器的氣隙調(diào)小，這相當(dāng)于增大線圈 W1或W2的 等值電抗x1或x2的值；反之，如發(fā)電機(jī)的空載電壓低于額定值或電網(wǎng)電壓時(shí)， 可將電抗器的氣隙調(diào)大，這相當(dāng)于減小線圈 W1或W2的等值電抗x1或x2的 值。這種在空載情況下調(diào)電抗器間隙其實(shí)質(zhì)是改變勵(lì)磁回路交流部分的回路阻 抗，使得在一定的附加勵(lì)磁繞組感應(yīng)電勢(shì)下整流橋的輸出直流電壓泄足空載勵(lì)磁 電壓的要求；在帶負(fù)載的情況下，調(diào)電

7、抗器氣隙除有上述作用外，還同時(shí)調(diào)節(jié)了 分流到勵(lì)磁整流器中去的負(fù)荷電流lli ;的大小。 圖2雙繞組電抗分流式自勵(lì)恒壓勵(lì)磁裝置等值電路 （圖中表示圈頭部）XI、 X2—分流電抗器兩部分的電抗；xm —電抗器兩部分的互感電抗；RLC —折算到 交流側(cè)的勵(lì)磁繞組回路等值電阻；UL —附加勵(lì)磁繞組的電壓；If—發(fā)電機(jī)負(fù)荷電 流；ILe—?jiǎng)?lì)磁電流的等效交流值；1x2 —流過(guò)x1的電流；ILu —由附加勵(lì)磁繞組 供給的勵(lì)磁電流，也即勵(lì)磁電流的空載分量；ILi —?jiǎng)?lì)磁電流的復(fù)勵(lì)分量；Ixi—x2 中的分流電流。 其第二個(gè)原因是，電抗器線圈W1和W2分別帶有幾個(gè)中間抽頭，改變這些 中間抽頭的位置，可以改變

8、發(fā)電機(jī)在額定負(fù)載時(shí)的電壓。這些中間抽頭的位置一 般在電抗器出廠時(shí)也已經(jīng)選擇接好， 不必調(diào)整。如果發(fā)電機(jī)在額定負(fù)載時(shí)，其電 壓顯著低于額定值，可以增加 W1或減小W2的匝數(shù)，這相當(dāng)于增加x1或減小 x2的等值電抗值，以增大復(fù)勵(lì)電流Ili的值，提高發(fā)電機(jī)端電壓至額定值；反之， 如果發(fā)電機(jī)電壓顯著高山于額定值，可減小W1或增大W2的以減小復(fù)勵(lì)電流Ili 的值，降低發(fā)電機(jī)的端電壓至額定值。 （待續(xù)） 雙繞組電抗分流發(fā)電機(jī)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)幾則 河南省浙川縣水利水保局 楊吉坤 雙繞組電抗分流自勵(lì)恒壓發(fā)電機(jī)（圖一），以它簡(jiǎn)單的勵(lì)磁結(jié)構(gòu)，良好的恒 壓性能，贏得了在小水電中的重要地位.這種機(jī)型在單機(jī)運(yùn)行時(shí)性

9、能非常優(yōu)越， 但在幾臺(tái)機(jī)并列運(yùn)行或與大電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，就暴露出了它由于本身特性所引起 的不容忽視的缺點(diǎn)，如無(wú)功負(fù)載不能合理分配，運(yùn)行不穩(wěn)定易發(fā)生振蕩，有的機(jī) 組甚至不能運(yùn)行。究其原因，一是發(fā)電機(jī)的外特性不適于并網(wǎng)， 二是各發(fā)電機(jī)的 外特性不盡相同。 叫 1 ra 2 我們知道，單獨(dú)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)帶負(fù)載時(shí)，要求發(fā)電機(jī)的端電壓不隨負(fù)載的 大小和性質(zhì)而變化，需要平坦的外特性（圖二）。而雙繞組電抗分流發(fā)電機(jī)帶負(fù) 載時(shí)，勵(lì)磁電流隨負(fù)載變化的能力很強(qiáng)， 其本身是一個(gè)正反饋閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)， 具 有無(wú)差調(diào)節(jié)特性。這種機(jī)組并入電網(wǎng)時(shí)，往往搶帶無(wú)功，使并列合閘的瞬間

10、，勵(lì) 磁電流及定子電流都達(dá)到或超過(guò)額定值， 空氣開(kāi)先跳閘，不能并列。如果是幾臺(tái) 同容量的機(jī)組并列運(yùn)行，也往往是有的機(jī)組帶無(wú)功多，有的機(jī)組帶無(wú)功少，且極 易擾動(dòng)，不能穩(wěn)定運(yùn)行。從圖二可以看出，當(dāng)機(jī)組具有無(wú)差調(diào)節(jié)特性時(shí)，在端電 壓為同一電壓的情況下，定于電流可以適應(yīng)于無(wú)限多個(gè)值。即使具有下降的外特 性，也會(huì)因?yàn)樘匦圆煌耆恢露鴮?dǎo)致各機(jī)組所帶的無(wú)功負(fù)載有很大的差異。 還有 一種情況是單機(jī)運(yùn)行時(shí)正常，而并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)則勵(lì)磁電流上不去，帶不上無(wú)功負(fù)載。 因電站的出口電能計(jì)量裝置一般是裝在變壓器高壓倒， 發(fā)電機(jī)不但要向電網(wǎng)輸送 無(wú)功，還要承擔(dān)升壓變壓器的無(wú)功損耗， 勵(lì)磁電流的減小，有時(shí)還會(huì)使機(jī)組吸收 系統(tǒng)無(wú)

11、功.這種現(xiàn)象的原因是勵(lì)磁部分接線有錯(cuò)誤或復(fù)勵(lì)強(qiáng)度太低， 同樣不適于 并網(wǎng)運(yùn)行。 為使這類(lèi)機(jī)組能適應(yīng)各種運(yùn)行情況，人們想出了各種辦法來(lái)克服上述缺點(diǎn)。 單獨(dú)供電的電站幾臺(tái)同容量機(jī)組并列運(yùn)行時(shí)， 行之有效的方法是在各機(jī)組勵(lì)磁直 流電源兩端加均衡線，以抑制由于各機(jī)組外特性不同而引起的推拉無(wú)功的現(xiàn) 象.由于各機(jī)組的勵(lì)磁電流相互補(bǔ)償， 外特性斜率小的機(jī)組勵(lì)磁電壓升高時(shí)， 要 被勵(lì)磁電壓較低的機(jī)組分流一部分，使得勵(lì)磁電壓較低的機(jī)組勵(lì)磁電流被動(dòng)地增 加，相互補(bǔ)償?shù)慕Y(jié)果，使外特性斜率小的機(jī)組斜率變大， 而外特性斜率大的機(jī)組 斜率變小（圖三），最后穩(wěn)定在相同的外特性下運(yùn)行。 陽(yáng)3 均衡線的接法

12、不同，所起的效果也不一樣，通過(guò)實(shí)踐我們認(rèn)為：均衡線 的投入必須與發(fā)電機(jī)主開(kāi)關(guān)同步，才能使機(jī)組順利并列。如果用閘刀投切均衡線， 一是不能很好地同步，二是若一臺(tái)機(jī)停機(jī)時(shí)忘了拉閘，則這臺(tái)機(jī)的轉(zhuǎn)于繞組一直 在起分流作用，影響其他機(jī)組正常運(yùn)行。我們采用的方法是：兩臺(tái)以上同容量機(jī) 組并列時(shí)，加一條均衡母線，用均衡線接觸器 JC投入（圖四），均衡線接觸器 則與發(fā)電機(jī)主開(kāi)關(guān)聯(lián)鎖動(dòng)作。因發(fā)電機(jī)出口有的只裝空氣開(kāi)關(guān) ZK，有的還裝有 刀開(kāi)關(guān)DK這兩種開(kāi)關(guān)都要與均衡線聯(lián)鎖才能使之同步。這樣，任意一個(gè)開(kāi)關(guān)不 合均衡線就不會(huì)投入，用任意一個(gè)開(kāi)關(guān)并列都會(huì)使均衡線投入， 在事故情況下及 機(jī)組手動(dòng)解列時(shí)，無(wú)論斷開(kāi)哪個(gè)開(kāi)關(guān)均

13、衡線都會(huì)退出，從而保證了均衡線與主開(kāi) 關(guān)同步。 由于市售的刀開(kāi)關(guān)均無(wú)輔助接點(diǎn)。采用這種方法時(shí)，需加裝一個(gè)與主開(kāi) 關(guān)同步的輔助開(kāi)關(guān)，這個(gè)輔助開(kāi)關(guān)用行程開(kāi)關(guān)或按鈕都可以，且只用一對(duì)常開(kāi)觸 點(diǎn)。加裝的方法是：先把輔助開(kāi)關(guān)固定在刀開(kāi)關(guān)旁的支架上， 然后在刀開(kāi)關(guān)拉桿 的調(diào)節(jié)螺桿上加裝一個(gè)接觸桿（圖五），調(diào)節(jié)接觸桿的位置，使刀開(kāi)關(guān)觸頭剛閉 合時(shí)，輔助開(kāi)關(guān)的常開(kāi)觸頭也閉合，刀開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)輔助開(kāi)關(guān)也應(yīng)可靠斷開(kāi).此外, 接觸桿還要有一定的彈性，防止刀開(kāi)關(guān)合到位時(shí)頂壞輔助開(kāi)關(guān)。 如果機(jī)組是與大電網(wǎng)并列運(yùn)行，這要先看機(jī)組是否有過(guò)勵(lì)磁的能力?并 網(wǎng)合閘的瞬間，加定于電流及勵(lì)磁電流都達(dá)到或者超過(guò)額定值

14、，說(shuō)明機(jī)組的復(fù)勵(lì) 能力強(qiáng)，這種機(jī)組可采用可控硅分流的辦法來(lái)解決（圖六），其調(diào)節(jié)部分用手動(dòng) 也可，自動(dòng)也可。若用自動(dòng)則必須按正調(diào)差方式，以便使機(jī)組有下降的外特性.或 采用按恒功率因數(shù)的方式調(diào)節(jié)。這種方案適應(yīng)于任意容量的低壓機(jī)組.若機(jī)組復(fù) 勵(lì)強(qiáng)度不夠，可用改變副繞組首端相序的方法來(lái)確定原來(lái)的接線是否最合理， 特 別是經(jīng)過(guò)拆修且出線標(biāo)志不清的機(jī)組，這種方法尤為見(jiàn)效。改變的方法依次為： 1 . abc; 2. acb; 3. cab; 4. cba; 5. bca; 6. bac.這六種接 法中，其中一種的復(fù)勵(lì)強(qiáng)度最強(qiáng)，其現(xiàn)象是合上闡后，勵(lì)磁電流和三相定于電流 都很大.若找不出一種復(fù)磁強(qiáng)度比較大

15、的接法，可能是電抗器的匝數(shù)比配合不當(dāng)， 可適當(dāng)增加X(jué)1的匝數(shù)來(lái)增加復(fù)勵(lì)強(qiáng)度。有的機(jī)組電抗器線圈間的間隙太小，無(wú) 法增加匝數(shù)，就只有另加一勵(lì)磁能源來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償。圖七 團(tuán)7 a是用自耦變壓器調(diào)節(jié)，發(fā)電機(jī)相電壓經(jīng) B1調(diào)節(jié)，B2降壓并隔離，D1至 D4整流后加在勵(lì)磁繞組L1、L2兩端，輸出電流的大小由B1進(jìn)行手動(dòng)控制。圖 七b的方案是利用可控硅調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)的方法可用手動(dòng)或自動(dòng)。圖中的ZK及SJC 分別是自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)及防止飛車(chē)用水電阻接觸器的輔助接點(diǎn)， 正常運(yùn)行時(shí)兩接點(diǎn) 都接通，機(jī)端電壓經(jīng)B降壓，D1、D2、KG1、KG2可控整流后，加在Ll、L2 兩端?輸出電流的大小靠改變 KG1、

16、KG2的導(dǎo)通角來(lái)實(shí)現(xiàn)。若ZK跳閘或水電 阻投入，這部分勵(lì)磁能源即被切斷，防止發(fā)電機(jī)電壓升得太高.這種方案適應(yīng)于 200kw以下機(jī)組，機(jī)組容量過(guò)大，所需補(bǔ)償?shù)念櫞殴β室泊?，最好采用三相? 另一種方案是徹底甩掉副繞組、電抗器和六只二極管，只用發(fā)電機(jī)主繞組。 勵(lì)磁電源由發(fā)電機(jī)端電壓經(jīng) KG1半波可控整流后取得（圖八）?調(diào)節(jié)方式可用 恒壓及恒功率因數(shù)結(jié)合的方式.空載及單機(jī)運(yùn)行時(shí)由恒壓環(huán)節(jié)來(lái)維持發(fā)電機(jī)端電 壓為一定值，并網(wǎng)時(shí)輸出勵(lì)磁電流的大小由恒功率因數(shù)環(huán)節(jié)根據(jù)所整定的功率因 數(shù)值自動(dòng)調(diào)節(jié).為防止勵(lì)磁電流超調(diào)引起定于過(guò)電流， 同時(shí)設(shè)置了限流環(huán)節(jié)。這 種調(diào)節(jié)方式不受電網(wǎng)電壓的限制，無(wú)功動(dòng)車(chē)嚴(yán)格地按照與

17、有功功率的比值進(jìn)行自 動(dòng)調(diào)節(jié)，在電機(jī)事故跳閘時(shí)，電流消失，恒功率因數(shù)環(huán)節(jié)失去作用，只有空載勵(lì) 磁電壓.這種方式適用于75kw以下機(jī)組. 小型機(jī)組的過(guò)電壓保護(hù)也是不可忽視的，有的電站運(yùn)行時(shí)，經(jīng)常發(fā)生整 流二極管損壞的情況，通常誤認(rèn)為是電流大燒壞的.其實(shí)，大多數(shù)損壞的原因是 過(guò)電壓保護(hù)不完善而使硅元件過(guò)電壓引起的?硅整流元件承受過(guò)電壓的能力很 弱，大氣過(guò)電壓，操作過(guò)電壓，硅元件的換相都會(huì)產(chǎn)生過(guò)電壓。一般發(fā)電機(jī)只在 直流側(cè)裝阻容吸收裝置，而交流倒無(wú)任何保護(hù)，如果在發(fā)電機(jī)電壓母線上裝設(shè)一 組氧化鋅低壓避雷器，三相整流橋的輸入端裝一組阻容保護(hù)元件或壓敏電阻 （圖 九），二極管損壞的機(jī)率就會(huì)大

18、大減小，有類(lèi)似情況的電站不妨一試。 C R lTyM 電抗分流式發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)改造 1前言 雙繞組電抗分流式發(fā)電機(jī)組曾在小型水力發(fā)電站應(yīng)用較多，由于其勵(lì)磁系統(tǒng)簡(jiǎn)單，單機(jī)運(yùn)行時(shí)能適應(yīng)農(nóng)村 負(fù)荷的變化，維護(hù)也比較方便，許多發(fā)電機(jī)運(yùn)行了十幾年，還維持原運(yùn)行方式聯(lián)入網(wǎng)上或多機(jī)組并列運(yùn)行。 根據(jù)我縣多臺(tái)電抗分流式發(fā)電機(jī)運(yùn)行情況，當(dāng)空載調(diào)整好其電抗線圈匝數(shù)后，在負(fù)荷變化時(shí)外特性較差， 不能保證電壓穩(wěn)定。目前，因電網(wǎng)覆蓋面廣，農(nóng)村小型水電站已進(jìn)入了并網(wǎng)運(yùn)行。在并網(wǎng)運(yùn)行中，穩(wěn)定性 也較差，容易產(chǎn)生振蕩，過(guò)勵(lì)或欠勵(lì)，甚至失磁等現(xiàn)象，難以調(diào)整無(wú)功功率來(lái)適應(yīng)無(wú)功負(fù)荷需要。為了解 決這一發(fā)電機(jī)勵(lì)

19、磁系型式，我們配合有關(guān)廠家對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)行過(guò)多方面的改造和研究。如改變副繞組和主 繞組的相位關(guān)系，改變電抗器的匝數(shù)比；在交流側(cè)加裝晶閘管分流的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器；在并列的多臺(tái)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn) 子繞組之間加裝均壓線等，效果都不理想，滿足不了發(fā)電機(jī)多機(jī)并列或并網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和無(wú)功調(diào)節(jié)的要 求。因此，針對(duì)這一現(xiàn)狀，結(jié)合小型水電站的技術(shù)能力，設(shè)計(jì)了一套簡(jiǎn)單實(shí)用的可控硅勵(lì)磁系統(tǒng)。甩掉了 原勵(lì)磁系統(tǒng)中的電抗器，將發(fā)電機(jī)的主繞組和副繞組的尾端分別短接，同時(shí)改三相橋式不可控整流電路為 三相橋式半控整流電路（見(jiàn)圖1、圖2），其主要特點(diǎn)是技術(shù)和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，僅對(duì)其接線端進(jìn)行接線處理，不占 用主繞組的容量，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，改造費(fèi)用低。 1

20、988年在改造縣水電公司沙港電站 3臺(tái)320kw雙繞組電抗 分流式發(fā)電機(jī)時(shí)，就配置了該套勵(lì)磁裝置。通過(guò)幾年的運(yùn)行，實(shí)踐證明，其使用維護(hù)方便，運(yùn)行穩(wěn)定可靠， 特別是聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行中，穩(wěn)定性更佳，無(wú)功功率能根據(jù)網(wǎng)上要求任意調(diào)節(jié)，解決了過(guò)勵(lì)或欠勵(lì)現(xiàn)象；同時(shí)，又 能保證單機(jī)獨(dú)立運(yùn)行或多機(jī)并列運(yùn)行的電壓穩(wěn)定。我們認(rèn)為該可控硅勵(lì)磁裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)，適合 小型水電站雙繞組電抗分流式發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁改造，有推廣使用的價(jià)值。 2工作原理 該勵(lì)磁裝置由三相橋式半控整流電路、自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器以及殘壓起動(dòng)電路組成。運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)副繞組產(chǎn) 生的三相交流電通過(guò)由可控硅（1 — 3）SCR和整流二極管（1— 3）Z組成的

21、三相橋式半控整流電路整流后， 供給勵(lì)磁繞組L1;勵(lì)磁電流的大小，決定于可控硅的導(dǎo)通角 B,而可控硅的導(dǎo)通角 B由自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器 ZLT 自動(dòng)控制。當(dāng)發(fā)電機(jī)的端電壓高于整定值時(shí)，自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖信號(hào)推遲，使可控硅的導(dǎo)通 角B減小，勵(lì)磁電流減小，發(fā)電機(jī)端電壓降低；當(dāng)發(fā)電機(jī)的端電壓低于整定值時(shí)，自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器產(chǎn)生的 觸發(fā)脈沖信號(hào)提前，使可控硅的導(dǎo)通角增大，從而導(dǎo)致勵(lì)磁電流增大，發(fā)電機(jī)端電壓升高。通過(guò)運(yùn)行實(shí)測(cè)， 靜態(tài)調(diào)壓范圍+ 10%?+ 15%，運(yùn)行電壓穩(wěn)定值為2%,瞬時(shí)最大電壓降小于10%，電壓恢復(fù)時(shí)間小于 0.2s。 由于機(jī)組起動(dòng)時(shí)，主副繞組中產(chǎn)生的剩磁電壓比較低（約為額定值的 2%

22、?3%），這時(shí)，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器還不能 正常工作，可控硅不導(dǎo)通，只有利用由按鈕 QA、熔斷器RD、電壓繼電器CJ、整流二極管5Z等組成的殘 壓起勵(lì)電路進(jìn)行起勵(lì)操作（按住按鈕 QA ）；當(dāng)發(fā)電機(jī)端相電壓上升到 100V左右，電壓繼電器 CJ啟動(dòng)，其 常閉接點(diǎn)斷開(kāi)起勵(lì)回路，自動(dòng)進(jìn)入自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器工作狀態(tài)，避免了可能產(chǎn)生的過(guò)電壓現(xiàn)象，把機(jī)組穩(wěn)定 在正常情況下。 3安裝 按照?qǐng)D2提供的勵(lì)磁系統(tǒng)接線，要改變?cè)瓌?lì)磁系統(tǒng)接線的部位，主要有 3處：一是拆除電抗器，將發(fā)電機(jī) 的主繞組和副繞組尾端分別短接；二是原三相橋式整流電路中的 3只共陰極整流二極管換為 3只可控硅； 三是在三相橋式整流電路輸岀端并接

23、一只正向壓降低的硅整流二極管，起續(xù)流二極管的作用。 自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器和三相橋式半控整流電路改接完成后，可接入發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁回路中，開(kāi)機(jī)前將調(diào)壓電位器 旋到空載位置，特發(fā)電機(jī)各項(xiàng)空載指標(biāo)達(dá)到要求，則可進(jìn)行負(fù)荷調(diào)試。 4結(jié)論 本勵(lì)磁裝置，在小型水力發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)改造中效果十分明顯，具有很好的推廣價(jià)值。從已改造的 320kw 以下機(jī)組運(yùn)行實(shí)踐表明，電壓調(diào)整范圍、調(diào)壓精度、調(diào)差率非常滿意，并列運(yùn)行穩(wěn)定，而且容易維護(hù)。根 據(jù)已改造發(fā)電機(jī)的類(lèi)型，該勵(lì)磁裝置，不僅用于雙繞組電抗分流式發(fā)電機(jī)中，同樣可用于其它多種類(lèi)型發(fā) 電機(jī)的勵(lì)磁改造。 （注：聯(lián)系人：李明才 地址：靖安縣水務(wù)局 電話：0795-4668070）