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柴油发电机组励磁变系统与励磁变介绍


  什么是发电机励磁系统
  供给同步发电机励磁电流的电源及其附属设备统称为励磁系统。它一般由励磁功率单元和励磁调节器两个主要部分组成。励磁功率单元向同步发电机转子提供励磁电流;而励磁调节器则根据输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元的输出。励磁系统的自动励磁调节器对提高电力系统并联机组的稳定性具有相当大的作用。尤其是现代电力系统的发展导致机组稳定极限降低的趋势,也促使励磁技术不断发展。同步发电机的励磁系统主要由功率单元和调节器(装置)两大部分组成。
  励磁变的作用
  励磁变绕组的联接组别,通常为Y,yo,对于副方电流大的情况下,采用Y,dll组别。励磁变就设计和结构来说,与普通配电变压器一样,短路电压4%-8%。考虑到励磁变必须可靠,强励时要有一定的过载能力,且励磁电源一般不设计备用电源,因此宜选用维护简单、过载能力强的干式变压器。从目前国内干式变压器制造工艺水平来说,已能生产容量达16000kVA、电压等级35KV的干式变压器,以满足大型机组的需要。若从降低励磁系统造价来说,采用油浸变压器也是可行的。当励磁变压器安装在户外时,由变压器副方到整流桥之间的馈线,由于有电抗压降,不宜太长,特别是在励磁电流很大的情况下,这一点必须考虑。还有不宜用单芯铠装电缆,而应选用橡皮电缆。因为单芯铠装电缆通以交流电时,在钢甲中需要感应较高的电压以及不能忽略的电流,并对通信电缆造成干扰。
  三相励磁变的选择计算如下;
  计算变压器的变比和容量用到以下参数:(鸭河口电厂实际值)
  发电机额定励磁电流Ifn=4469A
  发电机额定励磁电压Ufn=364V
  强励倍数Kc=2
  可控硅最小控制角αmin=10。
  变压器漏抗Xk一般取4%一8%
  馈电回路电压降之和∑△U:一般为2—4V
  按照可控硅全控桥整流计算方法计算励磁变低压侧Us:
  1.35UsCOSαmin=KcUfn+3KcIfnXk/π+∑△U
  由于在初设时Xk无法确认,∑△U也为估计值,因此可以把回路中总的电压损失估计为15%。
  由COSαmin≈COS0。=1
  则:上式可变为Us=KcUfn/(85%×1.35)=2×364/(85%×1.35)=634.4V
  实际取励磁变副边电压Us=650V
  发电机出口电压为22000V,所以励磁变变比为22000V/650V。
  励磁变压器也可以由直流侧电流折算,取裕度系数为1.15,则副边电流为:
  Is=1.15×0.816×Ifn=1.15×0.816×4469=4193.7A
  实际取励磁变副边电流Is=4393.3A
  由Is、Us可以计算出励磁变容量:
  S=√-3IsUs=√-3×634.4×4193.7=4608kVA
  实际变压器容量S=4950kVA,留有一定的容量。
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