Question

发电机励磁调节的原理

Answer 1

发电机励磁装置的运行
图8.91把图7.23调整无功功率的U形曲线再画了一次。,从U形曲线可以得到并网运行的发电机（发电机电压与公网电压6.3kV非常接近，只有很小差异；

图8.91. 发电机无功功率的调整——U形曲线
f＝50Hz保持不变），在负荷为电感性（φ＞0）时，调节转子励磁电流有四个原则：
（1）如果发电机输出的有功功率（电磁功率——转子传递到定子绕组的功率）PM不变，增加励磁电流If，将会使发电机的输出的无功功率Q和电流I增加；如果发电机输出的有功功率不变，减小励磁电流If，将会使发电机的输出的无功功率Q和电流I减小，功率因数增大；如果发电机励磁电流过小，会造成进相运行，即发电机电压相位会滞后于电流的相位，发电机吸收电网的无功功率，这种情况称为“欠励磁”，甚至会影响到系统稳定，是不允许的，会造成发电机跳闸。
（2）如果发电机输出的有功功率PM增加了，为保持发电机cosφ不变，应当增加励磁电流If，此时将会使发电机的输出的无功功率Q和电流I增加。
（3）强行励磁（强励）：当发电机电压突然降低到额定电压的80～85％时，励磁装置会自动起动强励，使控制角α＝0，励磁电压升到最大值，励磁电流很快升到额定值的1.8～2倍，如果强励成功，发电机输出电压将被恢复，强励自动停止，励磁电流也恢复正常；如果发电机电压未因强励而恢复，则向发电机保护测控屏发出“强励失败”信号。
（4）已经并网的发电机，只要与电网连接的发电机出口断路器没有跳闸，即使无汽轮机驱动，也会继续同步运行，此时PM＝0，发电机为维持转速，要向电网吸收一点有功功率。要是发电机转子的励磁电流足够大，发电机向电网输出无功功率，称为同步调相机运行状态，If越大，输出的无功功率越大。这种状态在正常运行时是不允许的，只有在汽轮机组出现某些小故障，在不需较长修复时间的前提下，才允许短时使用。

Answer 2

发电机励磁调节器的原理，就现广泛采用的微机励磁调节器来说它的最核心的功能就维持发电压的稳定。正常情况励磁调节器均运行在AVR（Automatic Voltage Regulator)自动电压调节模式下。这种模式下励磁调节器首先对发电机电压Ug采样并进行A/D转换，与给定电压值Uref比较得到偏差值△U，以此偏差进行PID（为防干扰，一般只有PI或很小微分量）计算得到一控制量Uk，通过反余弦计算得到控制移相角α，再经α所对应的延迟时间后（数字移相）向晶闸管发出触发脉冲，从而改变励磁电压和励磁电流，达到调节发电机电压的目的。
当然励磁调节器还有许多诸如无功过载、低励限制、V/f限制、PT断线保护，过电压保护等限制保护功能以及电力系统稳定（PSS）辅助功能等。

Answer 3

发电机的电压高了减励磁，电压低了加励磁！当然还有如调差、起励、低励限制、强励等功能。