第一節(jié) 國(guó)內(nèi)外勵(lì)磁系統(tǒng) 行業(yè) 技術(shù)研發(fā)現(xiàn)狀
目前國(guó)內(nèi)有內(nèi)蒙古機(jī)電技術(shù)有限公司生產(chǎn)的JL2型勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，它采用大功率電力電子開關(guān)調(diào)節(jié)技術(shù)，首創(chuàng)測(cè)量電壓觸發(fā)控制開關(guān)直流電源，電路簡(jiǎn)單反映速度快調(diào)節(jié)精度高運(yùn)行穩(wěn)定，具有無功調(diào)差、低勵(lì)限制等功能，能穩(wěn)定分配并列發(fā)電機(jī)組的電功，能滿足發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行調(diào)壓的需要，防止操作不當(dāng)或電壓異常高引起發(fā)電機(jī)失磁，進(jìn)一步提高調(diào)節(jié)性能和可靠性，其輸出電流比電磁型相復(fù)勵(lì)磁裝置提高4—5倍，輸出電壓可提高5—6倍，設(shè)備小巧、接線簡(jiǎn)單、安裝調(diào)試操作方便，能滿足100MW 以下帶直流勵(lì)磁機(jī)的各種發(fā)電機(jī)組需要，價(jià)格低廉只有3．5萬元左右／臺(tái)，正因如此它在內(nèi)蒙地區(qū)達(dá)到較為廣泛的應(yīng)用，由于其電壓調(diào)節(jié)范圍寬，它更適合于孤網(wǎng)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組或負(fù)荷變化較大的發(fā)電機(jī)組。
杭州發(fā)電設(shè)備廠生產(chǎn)的JL12—350型可控硅勵(lì)磁裝置，它的主回路三相半控橋，勵(lì)磁電源經(jīng)整流變壓器取自機(jī)端，自動(dòng)控制方式按機(jī)端三相電壓的平均值與給定電壓的偏差值和無功電流補(bǔ)償(即調(diào)差在并網(wǎng)和機(jī)組并列運(yùn)行時(shí)投入)進(jìn)行調(diào)整發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，以保證機(jī)端電壓恒定和無功電流的合理分配。手動(dòng)控制是利用機(jī)端電壓弱反饋控制形式，相當(dāng)于恒流勵(lì)磁，它的滅磁可通過滅磁開關(guān)或續(xù)流滅磁兩種。起勵(lì)方式殘壓加它勵(lì)起勵(lì)。它的電源是廠38OV交流電供給，或由直流合閘電源供給，并列方式采用準(zhǔn)同期或自同期兩種。由于它調(diào)節(jié)性能好，反映速度快，靈敏度高，操作方便，但價(jià)格昂貴130000元／臺(tái)左右。適用于單臺(tái)發(fā)電機(jī)組的勵(lì)磁系統(tǒng)。
第二節(jié) 產(chǎn)品工藝特點(diǎn)或流程
勵(lì)磁系統(tǒng)是同步發(fā)電機(jī)重要組成部分，它是供給同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電源一套系統(tǒng)。勵(lì)磁系統(tǒng)一般由兩部分組成：一部分用于向發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組提供直流電流，以建立直流磁場(chǎng)，通常稱作勵(lì)磁功率輸出部分（或稱勵(lì)磁功率單元）。另一部分用于正常運(yùn)行或發(fā)生故障時(shí)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，以滿足安全運(yùn)行需要，通常稱作勵(lì)磁控制部分（或稱勵(lì)磁控制單元或勵(lì)磁調(diào)節(jié)器）。電力系統(tǒng)運(yùn)行中，同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)起著重要作用，它控制發(fā)電機(jī)端電壓，還控制發(fā)電機(jī)無功功率、功率因數(shù)和電流等參數(shù)。電力系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下，維持發(fā)電機(jī)或系統(tǒng)電壓水平；合理分配發(fā)電機(jī)間無功負(fù)荷；提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。
發(fā)電機(jī)獲得勵(lì)磁電流的幾種方式
1、直流發(fā)電機(jī)供電的勵(lì)磁方式：這種勵(lì)磁方式的發(fā)電機(jī)具有專用的直流發(fā)電機(jī)，這種專用的直流發(fā)電機(jī)稱為直流勵(lì)磁機(jī)，勵(lì)磁機(jī)一般與發(fā)電機(jī)同軸，發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組通過裝在大軸上的滑環(huán)及固定電刷從勵(lì)磁機(jī)獲得直流電流。這種勵(lì)磁方式具有勵(lì)磁電流獨(dú)立，工作比較可靠和減少自用電消耗量等優(yōu)點(diǎn)，是過去幾十年間發(fā)電機(jī)主要?jiǎng)?lì)磁方式，具有較成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。缺點(diǎn)是勵(lì)磁調(diào)節(jié)速度較慢，維護(hù)工作量大，故在10MW以上的機(jī)組中很少采用。
2、交流勵(lì)磁機(jī)供電的勵(lì)磁方式，現(xiàn)代大容量發(fā)電機(jī)有的采用交流勵(lì)磁機(jī)提供勵(lì)磁電流。交流勵(lì)磁機(jī)也裝在發(fā)電機(jī)大軸上，它輸出的交流電流經(jīng)整流后供給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁，此時(shí)，發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式屬他勵(lì)磁方式，又由于采用靜止的整流裝置，故又稱為他勵(lì)靜止勵(lì)磁，交流副勵(lì)磁機(jī)提供勵(lì)磁電流。交流副勵(lì)磁機(jī)可以是永磁機(jī)或是具有自勵(lì)恒壓裝置的交流發(fā)電機(jī)。為了提高勵(lì)磁調(diào)節(jié)速度，交流勵(lì)磁機(jī)通常采用100——200HZ的中頻發(fā)電機(jī)，而交流副勵(lì)磁機(jī)則采用400——500HZ的中頻發(fā)電機(jī)。這種發(fā)電機(jī)的直流勵(lì)磁繞組和三相交流繞組都繞在定子槽內(nèi)，轉(zhuǎn)子只有齒與槽而沒有繞組，像個(gè)齒輪，因此，它沒有電刷，滑環(huán)等轉(zhuǎn)動(dòng)接觸部件，具有工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造工藝方便等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是噪音較大，交流電勢(shì)的諧波分量也較大。
3、無勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁方式：
在勵(lì)磁方式中不設(shè)置專門的勵(lì)磁機(jī)，而從發(fā)電機(jī)本身取得勵(lì)磁電源，經(jīng)整流后再供給發(fā)電機(jī)本身勵(lì)磁，稱自勵(lì)式靜止勵(lì)磁。自勵(lì)式靜止勵(lì)磁可分為自并勵(lì)和自復(fù)勵(lì)兩種方式。自并勵(lì)方式它通過接在發(fā)電機(jī)出口的整流變壓器取得勵(lì)磁電流，經(jīng)整流后供給發(fā)電機(jī)勵(lì)磁，這種
勵(lì)磁方式具有結(jié)簡(jiǎn)單，設(shè)備少，投資省和維護(hù)工作量少等優(yōu)點(diǎn)。自復(fù)勵(lì)磁方式除沒有整流變壓外，還設(shè)有串聯(lián)在發(fā)電機(jī)定子回路的大功率電流互感器。這種互感器的作用是在發(fā)生短路時(shí)，給發(fā)電機(jī)提供較大的勵(lì)磁電流，以彌補(bǔ)整流變壓器輸出的不足。這種勵(lì)磁方式具有兩種勵(lì)磁電源，通過整流變壓器獲得的電壓電源和通過串聯(lián)變壓器獲得的電流源。
第三節(jié) 工藝技術(shù)進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì)
發(fā)電廠勵(lì)磁裝置發(fā)展至今，功率元件已基本定型，發(fā)展的重點(diǎn)是微機(jī)調(diào)節(jié)器。隨著新型CPU和PLC的推出以及新技術(shù)的應(yīng)用，國(guó)內(nèi)外勵(lì)磁系進(jìn)口高速PLC或單片機(jī)(DSP)及必要的輸入、輸 單等方向發(fā)展，具體表現(xiàn)為：
1、由于自并勵(lì)方式動(dòng)態(tài)品質(zhì)優(yōu)良、反應(yīng)速度快，有利于長(zhǎng)距離輸電，并能提高機(jī)組和電力系統(tǒng)的暫態(tài)和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性能，目前越來越多的勵(lì)磁方式的選擇采用自并勵(lì)方式。
2、隨著CPU、PLC等關(guān)鍵模塊功能越來越強(qiáng)大，反應(yīng)速度越米越快，硬件結(jié)構(gòu)越來越簡(jiǎn)單，可減少運(yùn)行維護(hù)量。
3．由于電子開關(guān)無機(jī)械觸點(diǎn)，無火花和瞬時(shí)過壓，動(dòng)作速度快且易于維護(hù)，電子開關(guān)將逐步取代機(jī)械滅磁開關(guān)，目前此項(xiàng)技術(shù)已開始住同外采用。
4．功率單元、滅磁單元、保護(hù)單元等勵(lì)磁系統(tǒng)基本組件趨向于模塊化和通用化，每個(gè)組件具有獨(dú)立的、智能化的數(shù)字式監(jiān)控接口，進(jìn)一步提高勵(lì)磁系統(tǒng)的可靠性和標(biāo)準(zhǔn)化。
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