發電機自動勵磁調節裝置

1. 自動勵磁調節裝置通常根據哪些參量來調整勵磁輸出

發電機自動勵磁調節裝置分他激勵磁和自激勵磁，小機組發電機通常採用自激勵磁專，自激勵磁調節裝屬置分相復勵、諧振式自勵、雙繞組分流自勵、可控硅自勵等多方式。

以相復勵方式(下圖)為例，發電機負載後，激磁電流由電壓線圈W1輸出的電流分量和電流線圈W串輸出的電分量疊加組成。雖然發電的端電壓沒有經電抗器移相而直接加在W1上，但W1匝數較多，電抗值較大，故W1與端電之間亦存在一相角差，從而使相復勵變壓器具有相敏作用。當負載變化時，W串隨負載電流的大小及相位變化而變化，故能供給復勵電流，補償電樞反應的去磁作用，保證了發電機輸出電壓自動調整(恆壓)。

2. 發電機的勵磁控制系統與勵磁調節系統的概念區別

發電機的自動勵來磁調節源系統調節發電機勵磁繞組兩端的勵磁電壓，因而影響發電機的電動勢。
自動調節勵磁系統包括主勵磁系統和自動調節勵磁裝置。
主勵磁系統是從勵磁電源到發電機勵磁繞組的勵磁主迴路；自動調節勵磁裝置是根據發電機的運行參數，如端電壓、電流等、自動地調節主勵磁系統的參數。

3. 你好，我在做一個發電機調節器，碰到勵磁調節老是有超調現象，系統不

發電機的勵磁調節器的調節方式:
1.1恆機端電壓(自動)運行方式
該方式為發電機勵磁系統閉環自動調節方式。在該種運行方式下，數字式勵磁調節器的旨要任務是維持發電機端電壓恆定，—般是把機端電壓，作為反饋量，實現pid調節；向時，為了提高電力系統運行的穩定件，數字式勵磁調節器還可以實現更為復雜的控制規律，如電力系統穩定器（pss）附加控制、線性最優勵磁控制（loec）、非線性勵磁控制（nec）等。恆機端電壓（自功）運行方式是數字式勵磁調節器的主要運行方式。
1.2恆勵磁電流（手動)運行方式
一般而言，勵磁調節器都有「自動」和「手動」兩種運行方式，數字式勵磁調節器也不例外。在恆勵磁電流（手動）運行方式下，數字式勵磁調節器采入信號，與給定值比較，經比例（積分）控制規律的運算後送出控制信號到移相觸發單元。由於自動運行方式的電壓整定范圍有限，在機組安裝、檢修或事故跳閘後進行發電機升壓試驗時，通常用手動方式來調整發電機的勵磁從而調節機端電壓或發電機的無功，這樣調情較為平穩，調整范圍可以很寬。
此外，其他還有多種運行方式，例如：手動／自動運行方式的跟蹤與切換、恆無功功率/恆功率因數運行方式、跟蹤母線電壓運行方式等等。
對於數字式勵磁調節器的裝置運行方式一般來說，單機系統是無法滿足數字式勵磁調節器高可靠性的要求。為此，人們常採用硬體冗餘技術來提高勵磁調節器工作的可靠性，主要方案有雙重化系統或三機系統，分別對應兩套調節器互為備用的運行方式和三機系統運行方式。二者相比，三機系統運行的可靠性和安全性都要高一些，但造價也高，切換邏輯相對復雜。
2兩套調節器互為備用的運行方式
在這種運行力式下，數字式勵磁調節器採用全雙機系統，主機和備用機是兩台相同的數字式勵磁調節器，接收同樣的信號，進行同樣的運算。主機在線運行時，只有主機發出的觸發脈沖有效。在運行中主機因任何原因發生故障時，應能立即實現備用機的自動切換，使備用機進入在線控制。在正常運行情況下下，主機和備用機之間應能實現人工手動切換。互為備用的兩套調節器在運行過程中隨時有可能互相切換運行，為滿足平穩切換的要求，兩套調節器應互相跟蹤工作狀況，即備用機跟蹤在線運行的主機的工作狀況，而哪一套調節器作為主機在線運行又是隨時可能變化的。鑒於兩套調節器的構成完全相同，即使不同的數字式勵磁調節器所採用的控制規律有所不同，一般而言，只要由備用機跟蹤在線機的電壓給定、電流給定和相應控制規律環節輸出值等內容，即可實現無擾動切換。具體實現方案一般是利用rs-232串列通信口或其他通信方式實現雙機通信，由在線機將所需的各種跟蹤值傳送給備用機。至於跟蹤速率，數字式勵磁調節器可以以控製程序的循環周期為單位，每個循環周期改變一次控制命令，即跟蹤一次。這種做法具有跟蹤快、準的特點，可達到無擾動切換。
當在線機出現故障導致失磁失控時，備用機應能立即切換至在線運行狀態。另外，當在線機程序運行出軌，復位連續功作幾次無效後，備用機也應能夠切換至在線遠行狀態，從而確保發電機的安全運行。
3三機系統運行方式
與兩套調節器互為備用的遠行方式相比，採用三機系統的主要目的是通過增加硬體來進一步提高數字式勵磁調節器裝置運行的可靠性和安全性。三機運行方式又可分為三機備用運行方式和三取二表決運行方式兩種。
3.1三機備用運行方式
這種方式的工作原理是，除a機與b機互為備用可自動切換外，還設計了後備c機。當a、b機均發生故障時，c機能自動切換至在線運行。c機可以設計為具有和a、b機一樣的功能，但一般情況下a、b機同時故障的幾率較小，為簡化方案，可以設計c機具有較為簡單的勵磁控制功能，例如只保證發電機按恆勵磁電流（手動）運行方式繼續運行。
三機備用運行方式和雙機互為備用的運行方式原理上沒有大的差別，只是三機備用運行方式以增加硬體為代價達到了數字式勵磁調節器裝置運行可靠性的提高。
3.2三取二表決運行方式
在該種起行方式下，三機都在線工作，三套調節器接收同樣的外部輸入信號，三者的軟、硬體結構區完全一致，當三套調節器有兩套的輸出結果—致時，即將此輸出結果作為數字式勵磁調節器的輸出送至勵磁系統中的被控對象部分。當三機中有兩套調節器故障時，數字式勵磁調節器即無法工作，因此三取二表決運行方式較之雙機互為備用的運行方式在可靠性方面並沒有什麼提高。三取二表決方式的優點表現在裝置運行安全性的提高上，即可以較好地避免錯誤的勵磁控制信號的輸出，從而避免發電機的誤勵磁、失控等現象的發生。
三取二表決運行方式在電力系統繼電保護和安全自動裝置中應用較為廣泛，因為繼電保護或安全自動裝置的誤動作會給電力系統帶來較大的危害、甚至造成災難性的後果，而採用三取二表決方式可以降低裝置誤動的可能性。目前在數字式勵磁調節器中採用三取二表決運行方式的方案尚未看到，但要作為—種可能的運行方式。

4. 勵磁系統的自動調節

自動調節勵磁電流的方法
在改變發電機的勵磁電流中，一般不直接在其轉子迴路中進行，因為該迴路中電流很大，不便於進行直接調節，通常採用的方法是改變勵磁機的勵磁電流，以達到調節發電機轉子電流的目的。
常用方法有：改變勵磁機勵磁迴路的電阻，改變勵磁機的附加勵磁電流，改變可控硅的導通角等。
這里主要講改變可控硅導通角的方法，它是根據發電機電壓、電流或功率因數的變化，相應地改變可控硅整流器的導通角，於是發電機的勵磁電流便跟著改變。這套裝置一般由晶體管，可控硅電子元件構成，具有靈敏、快速、無失靈區、輸出功率大、體積小和重量輕等優點。在事故情況下能有效地抑制發電機的過電壓和實現快速滅磁。
自動調節勵磁裝置的組成單元
自動調節勵磁裝置通常由測量單元、同步單元、放大單元、調差單元、穩定單元、限制單元及一些輔助單元構成。
1.測量單元
被測量信號（如電壓、電流等），經測量單元變換後與給定值相比較，然後將比較結果（偏差）經前置放大單元和功率放大單元放大，並用於控制可控硅的導通角，以達到調節發電機勵磁電流的目的。
2.同步單元
同步單元的作用是使移相部分輸出的觸發脈沖與可控硅整流器的交流勵磁電源同步，以保證控硅的正確觸發。
3.調差單元
調差單元的作用是為了使並聯運行的發電機能穩定和合理地分配無功負荷。
4.穩定單元
穩定單元是為了改善電力系統的穩定而引進的單元 。勵磁系統穩定單元 用於改善勵磁系統的穩定性。
5.限制單元
限制單元是為了使發電機不致在過勵磁或欠勵磁的條件下運行而設置的。
必須指出並不是每一種自動調節勵磁裝置都具有上述各種單元，一種調節器裝置所具有的單元與其擔負的具體任務有關。
自動調節勵磁的組成部件
自動調節勵磁的組成部件有機端電壓互感器、機端電流互感器、勵磁變壓器；勵磁裝置需要提供以下電流，廠用AC380v、廠用DC220v控制電源.廠用DC220v合閘電源；需要提供以下空接點，自動開機.自動停機.並網（一常開，一常閉）增，減；需要提供以下模擬信號，發電機機端電壓100V，發電機機端電流5A，母線電壓100V，勵磁裝置輸出以下繼電器接點信號；勵磁變過流，失磁，勵磁裝置異常等。
勵磁控制、保護及信號迴路由滅磁開關，助磁電路、風機、滅磁開關偷跳、勵磁變過流、調節器故障、發電機工況異常、電量變送器等組成。在同步發電機發生內部故障時除了必須解列外，還必須滅磁，把轉子磁場盡快地減弱到最小程度，保證轉子不過的情況下，使滅磁時間盡可能縮短，是滅磁裝置的主要功能。根據額定勵磁電壓的大小可分為線性電阻滅磁和非線性電阻滅磁。
數字自動調節勵磁裝置
近十多年來，由於新技術，新工藝和新器件的涌現和使用，使得發電機的勵磁方式得到了不斷的發展和完善。在自動調節勵磁裝置方面，也不斷研製和推廣使用了許多新型的調節裝置。由於採用微機計算機用軟體實現的自動調節勵磁裝置有顯著優點，目前很多國家都在研製和試驗用微型機計算機配以相應的外部設備構成的數字自動調節勵磁裝置，這種調節裝置將能實現自適應最佳調節。

5. 簡述自動勵磁調節器的作用。

簡單的說就是在負荷變化引起發電機輸出電壓不穩定時，自動調節穩定發電機的輸出電壓

6. 同步發電機自動調節勵磁裝置的主要作用是什麼

自動穩壓，合理分配無功，強勵提供短路電流。

7. 發電機勵磁調節的原理

發電機勵磁裝置的運行
圖8.91把圖7.23調整無功功率的U形曲線再畫了一次。,從U形曲線可以得到並網運行的發電機（發電機電壓與公網電壓6.3kV非常接近，只有很小差異；

圖8.91. 發電機無功功率的調整——U形曲線
f＝50Hz保持不變），在負荷為電感性（φ＞0）時，調節轉子勵磁電流有四個原則：
（1）如果發電機輸出的有功功率（電磁功率——轉子傳遞到定子繞組的功率）PM不變，增加勵磁電流If，將會使發電機的輸出的無功功率Q和電流I增加；如果發電機輸出的有功功率不變，減小勵磁電流If，將會使發電機的輸出的無功功率Q和電流I減小，功率因數增大；如果發電機勵磁電流過小，會造成進相運行，即發電機電壓相位會滯後於電流的相位，發電機吸收電網的無功功率，這種情況稱為「欠勵磁」，甚至會影響到系統穩定，是不允許的，會造成發電機跳閘。
（2）如果發電機輸出的有功功率PM增加了，為保持發電機cosφ不變，應當增加勵磁電流If，此時將會使發電機的輸出的無功功率Q和電流I增加。
（3）強行勵磁（強勵）：當發電機電壓突然降低到額定電壓的80～85％時，勵磁裝置會自動起動強勵，使控制角α＝0，勵磁電壓升到最大值，勵磁電流很快升到額定值的1.8～2倍，如果強勵成功，發電機輸出電壓將被恢復，強勵自動停止，勵磁電流也恢復正常；如果發電機電壓未因強勵而恢復，則向發電機保護測控屏發出「強勵失敗」信號。
（4）已經並網的發電機，只要與電網連接的發電機出口斷路器沒有跳閘，即使無汽輪機驅動，也會繼續同步運行，此時PM＝0，發電機為維持轉速，要向電網吸收一點有功功率。要是發電機轉子的勵磁電流足夠大，發電機向電網輸出無功功率，稱為同步調相機運行狀態，If越大，輸出的無功功率越大。這種狀態在正常運行時是不允許的，只有在汽輪機組出現某些小故障，在不需較長修復時間的前提下，才允許短時使用。

8. 自動勵磁調節器AVR的作用

簡單地說，AVR的作用就是根據發電機輸出電壓電流，調節勵磁電流的導通角，從而維持發電機輸出的穩定。

9. 發電機勵磁調節器的原理 廠用快切裝置的作用

通過對發電機端電壓進行檢測，或者還要進行信號的隔離，這是防止干擾的，回然後和AVR內部設定的答電壓值進行對比，對這個偏差量然後進行放大，用他去觸發勵磁的輸出，從而控制了勵磁的輸出，這個勵磁的變化從而又彌補了發電機電壓的變化，使其盡快回歸正常的電壓水平，通過這樣一個原理使得發電機的電壓持續穩定在一個恆定的水平。

發電機的勵磁輸出一般是可控硅輸出的，有的是全波整流的，有的是半波整流的，當然全波的性能好一些。這些可控硅的觸發信號就來自於實際值和設定值的偏差量。

比如當發電機的實際電壓偏離了正常電壓，高了一點的時候，這個電壓和設定電壓的偏差，就被放大，然後觸發可控硅，使得AVR的勵磁輸出減小一些，這樣電壓就會下降一點又回歸正常值。

10. 發電機的勵磁調節器的調節方式

發電機的勵磁調節器的調節方式:
1.1恆機端電壓(自動)運行方式
該方式為發電機勵磁系統閉環自動調節方式。在該種運行方式下，數字式勵磁調節器的旨要任務是維持發電機端電壓恆定，—般是把機端電壓，作為反饋量，實現pid調節；向時，為了提高電力系統運行的穩定件，數字式勵磁調節器還可以實現更為復雜的控制規律，如電力系統穩定器（pss）附加控制、線性最優勵磁控制（loec）、非線性勵磁控制（nec）等。恆機端電壓（自功）運行方式是數字式勵磁調節器的主要運行方式。
1.2恆勵磁電流（手動)運行方式
一般而言，勵磁調節器都有「自動」和「手動」兩種運行方式，數字式勵磁調節器也不例外。在恆勵磁電流（手動）運行方式下，數字式勵磁調節器采入信號，與給定值比較，經比例（積分）控制規律的運算後送出控制信號到移相觸發單元。由於自動運行方式的電壓整定范圍有限，在機組安裝、檢修或事故跳閘後進行發電機升壓試驗時，通常用手動方式來調整發電機的勵磁從而調節機端電壓或發電機的無功，這樣調情較為平穩，調整范圍可以很寬。
此外，其他還有多種運行方式，例如：手動／自動運行方式的跟蹤與切換、恆無功功率/恆功率因數運行方式、跟蹤母線電壓運行方式等等。
對於數字式勵磁調節器的裝置運行方式一般來說，單機系統是無法滿足數字式勵磁調節器高可靠性的要求。為此，人們常採用硬體冗餘技術來提高勵磁調節器工作的可靠性，主要方案有雙重化系統或三機系統，分別對應兩套調節器互為備用的運行方式和三機系統運行方式。二者相比，三機系統運行的可靠性和安全性都要高一些，但造價也高，切換邏輯相對復雜。
2兩套調節器互為備用的運行方式
在這種運行力式下，數字式勵磁調節器採用全雙機系統，主機和備用機是兩台相同的數字式勵磁調節器，接收同樣的信號，進行同樣的運算。主機在線運行時，只有主機發出的觸發脈沖有效。在運行中主機因任何原因發生故障時，應能立即實現備用機的自動切換，使備用機進入在線控制。在正常運行情況下下，主機和備用機之間應能實現人工手動切換。互為備用的兩套調節器在運行過程中隨時有可能互相切換運行，為滿足平穩切換的要求，兩套調節器應互相跟蹤工作狀況，即備用機跟蹤在線運行的主機的工作狀況，而哪一套調節器作為主機在線運行又是隨時可能變化的。鑒於兩套調節器的軟體構成完全相同，即使不同的數字式勵磁調節器所採用的控制規律有所不同，一般而言，只要由備用機跟蹤在線機的電壓給定、電流給定和相應控制規律環節輸出值等內容，即可實現無擾動切換。具體實現方案一般是利用rs-232串列通信口或其他通信方式實現雙機通信，由在線機將所需的各種跟蹤值傳送給備用機。至於跟蹤速率，數字式勵磁調節器可以以控製程序的循環周期為單位，每個循環周期改變一次控制命令，即跟蹤一次。這種做法具有跟蹤快、準的特點，可達到無擾動切換。
當在線機出現故障導致失磁失控時，備用機應能立即切換至在線運行狀態。另外，當在線機軟體程序運行出軌，軟體復位連續功作幾次無效後，備用機也應能夠切換至在線遠行狀態，從而確保發電機的安全運行。
3三機系統運行方式
與兩套調節器互為備用的遠行方式相比，採用三機系統的主要目的是通過增加硬體投資來進一步提高數字式勵磁調節器裝置運行的可靠性和安全性。三機運行方式又可分為三機備用運行方式和三取二表決運行方式兩種。
3.1三機備用運行方式
這種方式的工作原理是，除a機與b機互為備用可自動切換外，還設計了後備c機。當a、b機均發生故障時，c機能自動切換至在線運行。c機可以設計為具有和a、b機一樣的功能，但一般情況下a、b機同時故障的幾率較小，為簡化方案，可以設計c機具有較為簡單的勵磁控制功能，例如只保證發電機按恆勵磁電流（手動）運行方式繼續運行。
三機備用運行方式和雙機互為備用的運行方式原理上沒有大的差別，只是三機備用運行方式以增加硬體投資為代價達到了數字式勵磁調節器裝置運行可靠性的提高。
3.2三取二表決運行方式
在該種起行方式下，三機都在線工作，三套調節器接收同樣的外部輸入信號，三者的軟、硬體結構區完全一致，當三套調節器有兩套的輸出結果—致時，即將此輸出結果作為數字式勵磁調節器的輸出送至勵磁系統中的被控對象部分。當三機中有兩套調節器故障時，數字式勵磁調節器即無法工作，因此三取二表決運行方式較之雙機互為備用的運行方式在可靠性方面並沒有什麼提高。三取二表決方式的優點表現在裝置運行安全性的提高上，即可以較好地避免錯誤的勵磁控制信號的輸出，從而避免發電機的誤勵磁、失控等現象的發生。
三取二表決運行方式在電力系統繼電保護和安全自動裝置中應用較為廣泛，因為繼電保護或安全自動裝置的誤動作會給電力系統帶來較大的危害、甚至造成災難性的後果，而採用三取二表決方式可以降低裝置誤動的可能性。目前在數字式勵磁調節器中採用三取二表決運行方式的方案尚未看到，但要作為—種可能的運行方式。