《电力系统自动装置》复习思考題参考答案（第4―7章）

答：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的原理器兩个主要部分组成。

2． 同步发电机自动调节励磁系统的主要任务是什么

答：（1）系统正常运行条件下，维持发电机端或系统某点电压在給定水平；（2）实现并联运行发电机组无功功率的合理分配；（3）提高同步发电机并联运行的稳定性；（4）改善电力系统的运行条件；（5）对水轮发电机组在必要时强行减磁

3． 对同步发电机的自动调节励磁系统的基本要求是什么？

答：励磁系统应具有足够的调节容量、励磁顶值电压、电压上升速度、强励持续时间、电压调节精度与电压调节范围应在工作范围内无失灵区，应有快速动作的灭磁性能

4． 何謂励磁电压响应比？何谓强励倍数

答：通常将励磁电压在最初0.5s内上升的平均速度定义为励磁电压响应比，用以反映励磁机磁场建立速度嘚快慢

强励倍数是在强励期间励磁功率单元可能提供的最高输出电压与发电机额定励磁电压之比。

5． 同步发电机励磁系统类型有哪些其励磁方式有哪两种？

答：同步发电机励磁系统类型有：直流励磁机系统、交流励磁机系统和发电机自并励系统励磁方式分为自励方式囷他励方式两种。

6． 画出三相全控桥式整流电路哪些晶闸管为共阳极组，哪些为共阴极组?

7． 三相全控桥式整流电路在什么条件下处于整鋶工作状态和逆变工作状态整流和逆变工作

状态有何作用？整流和逆变工作状态有何作用

答：三相全控桥式整流电路的控制角α在0°＜α＜90°时，三相全控桥工作在整流状态；当90°＜α＜180°时，三相全控桥工作在逆变状态。

整流状态主要用于对发电机的励磁；逆变状态主要用于对发电机的灭磁。

8． 简述自动励磁调节器的原理器的工作原理

答：自动励磁调节器的原理器的工作原理如下：根据发电机电压UG變化，把测得的发电机端电压经调差、测量比较环节与基准电压进行比较得到正比于发电机电压变化量的Ude，经综合放大环节得到USMUSM作用於移相触发环节，控制晶闸管控制极上触发脉冲?的变化从而调节可控输出的励磁电流，使发电机端电压保持正常值当UG上升时，?增大勵磁电流减少，使UG下降到正常值反之，UG下降?减小，励磁增大使UG上升到正常值

9． 可控硅自动励磁调节器的原理装置由哪些环节组成？各环节的作用是什么

答：可控硅自动励磁调节器的原理装置主要由调差环节、测量比较环节、综合放大环节、移相触发环节和可控整流環节组成。

调差环节的作用是在励磁控制器的发电机电压测量回路中附加一个与发电机电流成比例的电压，使测量比较单元感受到的电壓随发电机无功电流的大小而变化从而获得调差系数。通过改变的调差系数以保证并列运行机组间无功功率能合理地分配。

测量比较環节的作用是测量发电机电压并将之转变成直流电压再与给定的基准电压相比较，得出电压偏差信号

综合放大环节的作用是将电压偏差信号及其他辅助信号进行线性综合放大。

移相触发环节的作用是将控制信号转换成触发脉冲用以触发功率整流单元的晶闸管，达到调節励磁的目的

可控整流环节的作用是在触发脉冲的控制下将机端三相交流转变为励磁所需直流。

10． 励磁调节器的原理器的辅助控制功能囿哪些辅助控制与正常情况下的自动控制有何区别？

答：最小励磁限制、瞬时电流限制、最大励磁限制、V/Hz（伏/赫）限制器、发电机失磁監控

辅助控制不参与正常情况下的自动控制，仅在发生非正常运行工况、需要励磁调节器的原理器具有某些特有的限制功能时通过信號综合放大器中的竞比电路，闭锁正常的电压控制使相应的限制器起控制作用。

11． 对励磁调节器的原理器静态特性调整的基本要求是什麼

答：(1)保证并联运行发电机组间实现无功功率合理分配；(2)保证发电机在投入和退出运行时，平稳地转移无功负荷而不发生无功功率冲擊。

12． 何谓调差系数两台并联运行的发电机，为使无功负荷按机组容量分配调差系数应有什么要求？

答：调差系数δ是指无功电流由零增加到额定值时发电机电压的相对变化，δ用以表示发电机外特性曲线下倾的程度调差系数δ的大小表征了励磁控制系统维持发电机电压的能力大小。

由于两台正调差特性机组并联运行时，无功负荷分配与调差系数成反比因此，两台并联运行的发电机为使无功负荷按機组容量分配，容量大的机组其调差系数取小些（即发电机外特性曲线平坦一些）；容量小的机组，其调差系数取大些（即发电机外特性曲线下倾大些）

（或：要求各机组无功电流变化量的标幺值相等，并联运行的两台发电机有相同的调差系数）

【分析】可用P122 图4-54 两台囸调差特性机组并联运行来分析说明。

设发电机G1的容量大于发电机G2的容量要使无功负荷按机组容量分配，调差系数取值应与机组容量值荿反比则G1的调差系数为δ1应小于G2的调差系数为δ2，即δ1＜δ2

正常运行时，发电机端电压UG1=UG2=US, 发电机G1所带的无功电流为Ir1, 发电机G2所带的无功电鋶为Ir2

当系统无功负荷增加时，系统电压的发生变化电压偏差为△U，发电机端电压变化为UG1=UG2=US1这时发电机G1所带的无功电流为I’r1，其无功电鋶增量为△I1 = I’r1―Ir1；发电机G2所带的无功电流为I’r2其无功电流增量为△I2 =I’r2―Ir2。从图中分析可知发电机G1所带的无功电流增量△I1大于发电机G2所帶的无功电流增量△I2，即△I1＞△I2由于G1容量大于G2容量，G1应比G2多带一些无功负荷使无功负荷能按机组容量分配。

由此可见两台正调差调節特性的发电机并联运行，当系统无功负荷波动时其电压偏差相同，调差系数较小的发电机组承担较多的无功电流所以，要使无功负荷按机组容量分配调差系数取值应与机组容量值成反比。

13． 调整调差特性平移的主要目的是什么如何使调差特性平移？

答：调整调差特性平移的主要目的是：使发电机平稳投入或退出运行在运行中平稳转移无功负荷，不引起对电网的冲击

调整测量比较环节中的电位器RP可以实现外特性的平移。调整电位器阻值增大时外特性的平行上移，即发电机投入运行所带负荷逐渐增加；电位器阻值减小时，外特性的平行下移即发电机退出运行，所带负荷逐渐减小

【分析】可用课本P120 图4-50外特性平移与机组无功关系的特性图来分析。

14． 根据图4-47的調差环节接线图写出调差环节输入和输出电压的关系表达式，并画出cos??1与cos??0的矢量图分析调差环节对有功功率和无功功率的影响。

?、Ub?、Uc?虽較Ua、Ub、当cos??1时各相为纯有功电流，由图（a）可见电压Ua，故认为调差环Uc有变化但幅值基本不变（即△abc的面积与△a’b’c’的面积基本相等）

节不反应有功电流变化。

当cos??0时各相为纯无功电流，由图可见输出的线电压三角形仍为正三角形，

?与（但△a’b’c’的面积大于△abc的面積）其大小随无功电流增长而增大。输出线电压UL??UL?RIL反应无功电流变化。 输入线电压UL的关系为UL由上面分析可知调差环节输出的控制电压呮反映无功电流的变化，而不受有功电流

15． 什么叫强励什么叫继电强行励磁？

答：强励是指发电机电压出现大幅度下降时把发电机转孓的励磁电流迅速增大到最大允许值。

把发电机励磁回路中的磁场调节电阻RC两端用继电器接点短接使发电机励磁电流增大，对发电机实荇强励的方法称为继电强行励磁

16． 灭磁的含义是什么？对自动灭磁装置有何要求灭磁的方法有哪几种？

答：灭磁是指把转子励磁绕组Φ的磁场储能通过某种方式尽快地减弱到可能小的程度 对自动灭磁装置的要求：（1）灭磁时间应尽可能短；（2）当灭磁开关断开励磁绕組时，励磁绕组两端产生的过电压应不超过允许值Um通常Um =（4~5）UEN；（3）灭磁装置动作后，剩余电动势应不大于150~200V；（4）灭磁装置的电路和结构應简单可靠并有足够大的热容量防止过热。

灭磁方法：（1）线性放电电阻灭磁；（2）非线性电阻灭磁；（3）采用灭弧栅灭弧；（4）利用铨控桥逆变灭磁

17． 励磁系统为何要采用电力系统稳定器（PSS）? PSS的作用是什么？

答：由于常规的励磁调节器的原理器是按电压偏差比例调节而且励磁控制系统存在惯性，因此在长距离、重负荷的电力系统中励磁系统会减弱系统的阻尼能力，即降低发电机的阻尼转矩（负阻胒效应）使系统的动态性能变坏，从而引起电力系统低频振荡为了保证励磁控制系统

随着经济的快速发展人们生活水平的不断提高，励磁櫃的应用也变得非常广泛可是具体励磁柜的作用都有哪些呢?市场上励磁柜的品牌多种多样，价格也大不相同我们可以利用励磁柜的相關性能，为发电站提供电压使人民的生活变得更加快捷方便，大功率用电成为当今的首要问题今天我将为大家具体的介绍励磁柜的作鼡以及相关知识。

调节器的输入电气信号有发电机量测PT电压仪表PT电压及从发电机电流互感器来的三相定子电流信号(9个交流信号)。直流信號有调节器输出电流和反映装置电源电压的信号各路信号经各自的信号处理及变换电路对信号滤波、隔离放大，变换成适合于A/D采样的信號这些信号送入A/D变换器，由程序控制依次进行模数转换存放在存贮器中，供调节器使用

通俗的讲励磁柜就是由励磁调节器的原理器、功率模块、灭磁柜等组成，为发电机建立电压并稳定发电的设备，是整个电气成套系统的CPU也统称为励磁装置、励磁系统等。每个发電机会根据发电机的自身情况(机组容量、发电机机端电压、励磁电压、励磁电流等)来配备一套合适的励磁柜，当然励磁柜还有很多必須具有的功能，比如稳压、恒电流、恒功率因素等现在市面上做励磁柜厂家也很多，各有千秋互有优缺点。

现时国内最先进的励磁控淛系统是以微机励磁控制器为核心组成可控硅励磁控制系统整个励磁控制系统只要一键启动后，即可实现励磁控制全自动无人值守运荇!用户需要修改励磁运行参数时可做到“随心所欲”。适用于所有同步发电机组(含汽轮机、水轮机、柴油机)

1、后自动按设定的功率因数徝运行;

2、谐波干扰，可以在180V以下的励磁电压稳定运行;

3、励磁控制回路手动调试功能方便用户对控制器检查、设置和对发电机充磁;

4、发电機电压恒定、电压快速恢复功能，防止过电压或低电压;

5、自动识别停机过程并进行可调整的灭磁频率控制;

6、“独立小电网运行”功能通過软件设置可实现该功能;

7、适合工厂自行组合小电网的柴油发电机组并列运行;

8、50HZ或60HZ运行频率适应功能;防止发电机过负荷功能。

励磁柜的价格差异比较大大概在几千元到上万元之间。建议大家在购买之前不妨先去实体店考察下。

注：此价格仅供参考！由于地域不同当然價格也会有所差异。如需了解更多相关价格详情请以当地经销商提供为准！

1.北京铭瑞欣科控制技术有限公司

公司简介：北京铭瑞欣科控淛技术有限公司是北京市高新技术产业办公室认定的高新技术企业，并通过ISO9000质量体系认证是专业从事电力系统自动化及节能产品的研究開发、生产销售及售后服务的高科技公司。

主营产品：SME2型、SME3型系列同步发电机全数码励磁装置、MME2型、MME3型系列同步电动机全数码励磁装置及妀造装置、HAS1000系列电机节能软启动器等等

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河北瑞萨工业自动化技术有限公司创建于2005年，是一家集科研、开发、生产、销售和服务为一体的公司主要业务涉及同步电机励磁控制、工业自动化控制等领域。

主營产品：励磁装置励磁控制器，励磁屏发电机励磁柜，发电机励磁装置电机励磁柜，同步电机励磁柜全数字同步电机励磁柜，电動机励磁柜等等

编辑总结：励磁柜利用发电信号进行调节，转换从而实现为发电站发电的效果，电压更加稳定信号更加强烈，在我們日常生活的很多地方都有应用到励磁柜的作用比如水电站等等.

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