发电机励磁系统的任务 冬提高并联运行的稳定性 Pm∝E,而E,值与励磁有关，若调节励磁，则有外功率特性 无励磁调节时，E。恒定，曲线A。 励磁调节作用一般时，E,恒定，曲线C。 励磁调节作用很强时，Uc恒定，曲线B。 它使发电机能在大于90度范围的人工 稳定区运行，即可提高发电机输送功 率极限或提高系统的稳定储备。 发电机的几条代表性功率特性 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 Pm Eq，而Eq值与励磁有关，若调节励磁，则有外功率特性 它使发电机能在大于90度范围的人工 稳定区运行，即可提高发电机输送功 率极限或提高系统的稳定储备。 无励磁调节时， E q 恒定，曲线A。 励磁调节作用一般时， 恒定，曲线C。 ' Eq 励磁调节作用很强时， U G 恒定，曲线B。 发电机的几条代表性功率特性
发电机励磁系统的任务 提高并联运行的稳定性 励磁对暂态稳定的影响 设在正常运行情况下，发电机输送功率为P。, 0 在功角特性的a点运行。当突然受到某种扰动 后，系统运行点由特性曲线I上的a点突然变 到曲线Ⅱ上的b点。由于动力输入部分存在惯 性，输入功率仍为P,于是发电机轴上将出 现过剩转矩使转子加速，系统运行点由b沿曲 线Ⅱ向F点移动。过了F点后，发电机输出功 率大于P。转子轴上将出现制动转矩，使转子减 速。发电机能否稳定运行决定于曲线Ⅱ与P。直 线间所形成的上、下两块面积（如图3-8中阴影 发电机的暂态稳定等面积法则 部分)是否相等，即所谓等面积法则。 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 励磁对暂态稳定的影响 发电机的暂态稳定等面积法则
发电机励磁系统的任务 提高并联运行的稳定性 励磁对暂态稳定的影响 PGmax PGmax个 T。=0.1s 快速响应、高励磁倍数 0.70 K=4 0.70 T。=0.8s K=2 0.50 K=1 0.60 0.35 0.55 0.2 0.40.60.8T(s) 1234K 图3-9时间常数T,与暂态 图3-10强力倍数与暂态 稳定极限功率的关系 稳定极限功率的关系 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 励磁对暂态稳定的影响 图3-9 时间常数Te与暂态 稳定极限功率的关系 图3-10 强力倍数与暂态 稳定极限功率的关系 PGmax Te (s) 0.50 0.70 0.35 快速响应、高励磁倍数 PGmax K 0.60 0.70 0.55 0.2 0.4 0.6 0.8 1 2 3 4 K=4 K=2 K=1 Te =0.1s Te =0.8s
发电机励磁系统的任务 改善电力系统的运行条件 U%) 2-有励磁自 改善异步电动机的自启动条件 动控制 120 1-无励磁 电网故障时，电压降低，电动机 100 2 1 自动控制 处于制动状态。 80 故障切除后，由于电动机启动需 40 要吸收大量无功，延缓了电压的 恢复。 30 t(s) 10 20 为发电机异步运行创造条件： 失磁时，吸收大量Q。若系统中Q足够多，则可异步运行。 提高继电保护装置工作的正确性： 低负荷运行时，励磁电流小，短路时电流较小，且随时间衰减， 影响带时限的继电保护工作。 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 改善电力系统的运行条件 改善异步电动机的自启动条件 电网故障时，电压降低，电动机 处于制动状态。 故障切除后，由于电动机启动需 要吸收大量无功，延缓了电压的 恢复。 为发电机异步运行创造条件： 失磁时，吸收大量Q。若系统中Q足够多，则可异步运行。 提高继电保护装置工作的正确性： 低负荷运行时，励磁电流小，短路时电流较小，且随时间衰减， 影响带时限的继电保护工作。 0 10 20 30 t(s) U(%) 120 80 40 100 2--有励磁自 动控制 1--无励磁 2 1 自动控制
发电机励磁系统的任务 水轮发电机强行减磁 当水轮发电机组发生故障突然跳闸时， 由于它的调速系统具有较大的惯性，不能迅 速关闭导水叶，因而会使转速急剧上升。如 果不采取措施迅速降低发电机的动磁电流，， 则发电机电压有可能升高到危及定子绝缘的 程度，所以，在这种情况下，要求励磁自动 控制统能实现强行减磁。 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 当水轮发电机组发生故障突然跳闸时， 由于它的调速系统具有较大的惯性，不能迅 速关闭导水叶，因而会使转速急剧上升。如 果不采取措施迅速降低发电机的励磁电流，， 则发电机电压有可能升高到危及定子绝缘的 程度，所以，在这种情况下，要求励磁自动 控制系统能实现强行减磁。 水轮发电机强行减磁