超詳細(xì)勵磁系統(tǒng)介紹：CAMILLE BAUER 多功能變送器

勵磁系統(tǒng)介紹

勵磁系統(tǒng)(Excitation System)作用是控制發(fā)電機的電壓和無功功率。

無功功率Reactive Power (VAR)

定義：許多用電設(shè)備都是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的,，比如變壓器,，電機等，它們都是依靠建立交變磁場才能進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換和傳遞,，為建立交變磁場和感應(yīng)磁通而需要的電功率稱為無功功率,。

凡是有電磁線圈的電氣設(shè)備，要建立磁場,，就要消耗無功功率,。沒有無功功率，電機就不會轉(zhuǎn)動,，變壓器也不能變壓,。所以無功功率決不是無用功率。

作用：在正常情況下，用電設(shè)備不但從發(fā)電機取得有功功率,，同時還需要從發(fā)電機取得無功功率,。如果電網(wǎng)中的無功功率供不應(yīng)求，用電設(shè)備就沒有足夠的無功功率來建立正常的電磁場,，那么這些用電設(shè)備就不能維持在額定情況下工作,，用電設(shè)備的端電壓就要下降，從而影響用電設(shè)備的正常運行,。

發(fā)電機輸出的無功與勵磁電流大小有關(guān),。

什么是勵磁

發(fā)電機運行時需要有一個直流磁場，產(chǎn)生這個磁場的直流電流,，稱為勵磁電流,，向同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)子繞組提供。

什么是勵磁系統(tǒng)

把整個供給勵磁電流的線路和設(shè)備裝置稱為勵磁系統(tǒng),。

■ 勵磁系統(tǒng)的組成主要包含

■勵磁控制單元

■勵磁功率單元

■電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS

■限制和保護電路

■電力變送器和負(fù)載補償

勵磁控制單元

包括勵磁調(diào)節(jié)器,，強行勵磁，強行減磁和滅磁等,，它會根據(jù)發(fā)電機的運行狀態(tài),，自動調(diào)節(jié)功率單元輸出的勵磁電流，滿足發(fā)電機運行的需要,。

■ 勵磁調(diào)節(jié)器：由它感受發(fā)電機的電壓,，電流或其他參數(shù)的變化，然后對勵磁功率單元施加控制作用,，進(jìn)行勵磁調(diào)節(jié),，維持發(fā)電機端電壓在給定范圍內(nèi)。

自動方式：比較發(fā)電機實際端電壓與自動給定值,，用以控制端電壓,。

手動方式：比較發(fā)電機實際勵磁電流與手動給定值，用以控制勵磁電流（當(dāng)PT故障時）,。

勵磁功率單元

它向同步發(fā)電機的勵磁繞組提供直流勵磁電流,，建立直流磁場。

■ 按照勵磁電源的供給方式,，勵磁方式有以下幾種

● 直流勵磁系統(tǒng)

●交流勵磁系統(tǒng)

●靜態(tài)勵磁系統(tǒng)

■按照勵磁電流的供給方式,，分為

●他勵發(fā)電機，從其他電源獲得勵磁電流的發(fā)電機

●自勵發(fā)電機,，從發(fā)電機本身獲得勵磁電流的發(fā)電機

直流勵磁系統(tǒng) DC excitation

通常有兩個勵磁器-主勵磁機和副勵磁機,。

采用他勵式直流勵磁機，副勵磁機供給直流勵磁機本身的勵磁電流,。

歷史悠久的一種勵磁系統(tǒng),，但受制于裝機容量偏小,，應(yīng)用范圍逐漸縮小。

交流勵磁系統(tǒng) AC excitation

現(xiàn)代大容量發(fā)電機有的采用交流勵磁機提供勵磁電流,。

交流勵磁機裝在發(fā)電機大軸上,，輸出的交流電流經(jīng)整流裝置整流后變成直流供給 轉(zhuǎn)子勵磁。

系統(tǒng)可分為兩種主要的方式

● 他勵整流器勵磁系統(tǒng)

● 無刷勵磁系統(tǒng)

他勵整流器勵磁系統(tǒng)

●不可控整流器勵磁系統(tǒng)

一般由交流勵磁機,，不可控整流裝置,，勵磁調(diào)節(jié)器和交流副勵磁機等組成。

●可控整流器勵磁系統(tǒng)

一般由三相可控整流橋（晶閘管）,，勵磁調(diào)節(jié)器,，交流勵磁機及其自勵恒壓裝置組成,。勵磁調(diào)節(jié)器可調(diào)節(jié)可控整流器的導(dǎo)通角,， 調(diào)節(jié)可控整流器的輸出電壓，從而調(diào)節(jié)發(fā)電機的勵磁,。

無刷勵磁系統(tǒng) Brushless

（無刷是指沒有了碳刷,，滑環(huán)等轉(zhuǎn)動接觸部件）

●二極管(diode)無刷勵磁系統(tǒng)

旋轉(zhuǎn)整流器是二極管

●晶閘管(Thyristor)無刷勵磁系統(tǒng)

可控，旋轉(zhuǎn)整流器是晶閘管

一般由交流勵磁機,，永磁副勵磁機,，旋轉(zhuǎn)整流器，晶閘管整流器等組成,。

如右圖組成:1,2-電壓/電流互感器 3-分流器（勵磁電流檢測）4-勵磁控制單元 5-永磁型副勵磁機（晶閘管整流器和控制裝置的交流電源）6-晶閘管整流器 7-磁場開關(guān) 8-滅磁電阻 9-交流勵磁機 10-旋轉(zhuǎn)整流器（二極管或晶閘管,，置于發(fā)電機大軸上，將9的交流輸出整流為直流）

無刷勵磁系統(tǒng)

它具有三相永磁副勵磁機,，其輸出電壓由晶閘管整流器整流和控制,，為主交流勵磁機提供直流電流，旋轉(zhuǎn)整流器安裝在同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)子上,，不需要滑環(huán)和碳刷,，整流器的輸出直接連接到勵磁繞組。

靜態(tài)自勵勵磁系統(tǒng) Static excitation

此系統(tǒng)取消了勵磁機,，采用變壓器作為交流勵磁電源,，勵磁變壓器接在發(fā)電機出口或廠用母線上。

一般由勵磁變壓器,，勵磁控制單元,，晶閘管橋式整流裝置，磁場開關(guān),，起勵裝置等組成,。

此系統(tǒng)具有快速響應(yīng)時間，它的電源從發(fā)電機端接入,，電刷用于提供勵磁電流,。直流電壓通過晶閘管橋式電路整流獲得,。在啟動過程中，起勵磁場由外部電源提供,。

現(xiàn)階段大容量發(fā)電機組,，一般都采用此類型勵磁系統(tǒng)，水電

系統(tǒng)居多

CAMILLE BAUER能夠提供的產(chǎn)品和應(yīng)用

為了實現(xiàn)對發(fā)電機勵磁的調(diào)節(jié),，控制和保護限制功能,，在勵磁調(diào)節(jié)器中需要取得與發(fā)電機組狀態(tài)變量有關(guān)的運行參數(shù)作為反饋量，并依次進(jìn)行運算,。對這些反饋量的處理有兩種方式,，即模擬量采樣和交流采樣。

● 發(fā)電機端電壓,，電流和無功功率數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)測

●勵磁電壓和勵磁電流數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測

●發(fā)電機的軸電壓和軸電流監(jiān)測

軸接地監(jiān)測系統(tǒng),，軸電流會破壞潤滑油膜產(chǎn)生電腐蝕.

●勵磁變壓器諧波電流監(jiān)測

●勵磁控制單元的冗余設(shè)計（主套和從套）

涉及到的產(chǎn)品和應(yīng)用

Camille bauer 多功能變送器、電能質(zhì)量分析儀,、電量表等,。