谐波励磁发电机的并联运行

一、概述谐波励磁发电机由于性能优良、制造方便,并具有较高的经济性,因而在中小型同步发电机中得到了广泛采用。但由于其独特的励磁方式而给其并联运行带来了一些新问题。根据我们多年实践和兄弟单位介绍,谐波励磁发电机并联运行的主要问题有:(1)并联运行的静态     

“谐波加基波励磁”对谐波发电机并联运行的影响

农用三次谐波励磁发电机,在单机运行时确有较好的自励恒压特性,但在并联运行时遇到了电磁振荡等不稳定运行的困难。我厂于一九七六年采用在谐波励磁功率中加基波分量的“谐波加基波励磁”方案,解决了并联运行不稳定问题,至今性能良好。一、电枢反应对纯谐波励磁发电机复励恒压和并联运行的影响在凸极同步发电机中,转子和定子间的磁路沿着空气隙的分布并不均匀,磁阻也不同,使磁极磁势和电枢反应磁势产生的磁密分布为非正弦波,除基波外,其中以三次谐     

励磁电流脉动对电枢绕组空载电压波形的影响

为了不影响齿谐波励磁的混合励磁永磁同步发电机的运行性能,需要正确处理好齿谐波磁场的利用与电枢绕组电压波形畸变两者之间的关系,此为利用齿谐波实现混合励磁的关键问题。应用电机理论定性分析了齿谐波励磁系统输出的励磁电流产生脉动的原因,以及该脉动电流产生的附加磁场在电枢绕组中感应谐波电动势的特点。采用在齿谐波励磁系统直流侧并联电容的方法,可以减小励磁电流的脉动,从而削弱其在电枢绕组中引起的谐波电动势。对一台齿谐波励磁的混合励磁永磁同步发电机进行了计算和实验,计算结果和实验结果的比较验证了理论分析的正确性。     

谐波励磁发电机的并联运行问题

近年来,我们对谐波励磁发电机并联运行问题在电站和本厂做了一些试验工作,现将有关试验情况总结如下,以供参考。一、采用中性线串限流电阻或电抗解决并网后功率振荡问题同步发电机并联运行稳定性与发电机电势E和电压U的夹角θ有关,     

两台三次谐波励磁发电机的并联运行

我厂生产的三次谐波励磁发电机,在各电站并联运行中,出现过一些问题,这些问题均解决了。现把我们使用的磁场回路串接并机方法介绍如下: 一、某电站两台55瓩发电机并联运行。由于工艺波动等原因,两台发电机空载电压(不加变阻器整定)存在差别,甲台空载电压340伏,乙台空载电压380伏。把乙台机空载电压用变阻器调到340伏并联后,机组产生振荡,空载循环电流在30安左右摆动,此时中线电流约55安。强行投入20多瓩负载后,机组仍振荡。将两机励磁绕组用均压线并联起来后,机组也仍然振荡。采用图示方法将两台发电机励磁回路串联后,(即闸刀K拉     

谐波励磁发电机并联运行点滴经验

我们对两台120千瓦的谐波励磁发电机进行并联运行,先将一台发电机带70％的额定负载运行,然后再将另一台发电机并列上去。实践证明,能很快牵入同步,一次并车成功率大为提高。后来,我们采用安徽黄山发电设备厂的经验,将两台发电机励磁回路串联起来,如图1所示。这样做,并车操作更容易牵入同步,且使两台发电机运行时的中线电流由60安减至30安培。但是,发电机的无功分配变得更加困难。为此,我们在发电机的三次谐波绕组回路中串入可变电抗器L,如图2所示,以改变输入整流桥的交流     

谐波励磁发电机静态稳定性的探讨

本文从微振荡理论分析得出:谐波励磁发电机并联后系统稳定的条件,谐波励磁调节器放大系数Ks<1,必须有负反馈性质的相复励校正器配合一块工作。从静态稳定的观点看,谐波发电机的设计,轻载下Ks不宜过大,重载下Ks不宜过小,……。文中还给出Ks和综合谐波磁场幅度系数h_(30)s的关系,可供参考。     

谐波励磁的混合励磁发电机比较与分析

为了解决现有一些混合励磁永磁电机的无刷化问题,将谐波励磁应用于混合励磁发电机中,提出两种谐波励磁的混合励磁发电机。分别介绍这两种谐波励磁的混合励磁发电机的结构及其工作原理,从谐波电动势产生的根源和途径、谐波绕组感应电动势的能力、运行效率、绕组用铜量,以及调节方便性等5个方面,针对这两种谐波励磁方式进行详细的比较和分析。分析结果表明,齿谐波励磁的混合励磁发电机具有较明显的优势。最后,研制了一台齿谐波励磁的混合励磁发电机并进行实验,实验结果表明,齿谐波励磁的混合励磁发电机具有较宽的气隙磁场调节能力和较高的运行效率。     

不均匀分布谐波绕组

谐波励磁发电机中,谐波绕组不均匀分布对励磁系统有何影响呢?我们分析认为: 1. 在谐波绕组电势中含有基波分量,利于自励,对串联的基波励磁绕组匝数,可予适当减少。 2. 可适当减小谐波绕组匝数、减少付绕组阻抗,对励磁有利。为此,我们对TSWN—75KW,55KW6P发电机的付绕组进行调整。55KW的付     

谐波励磁同步发电机空载谐波磁场分析

说明了利用ANSYS有限元分析软件的电磁分析功能对谐波励磁同步发电机空载谐波磁场进行分析,通过对谐波励磁同步发电机的电磁场进行计算,得出了样机的矢量磁位Az、磁力线分布图和磁密分布图。然后对电磁场的计算结果进行后处理,得出了谐波励磁同步发电机的旋转磁场波形、谐波绕组电压波形和谐波绕组空载特性曲线。最后用在谐波励磁同步发电机上的实验结果与计算结果的比较说明了方法的正确性,可为谐波励磁同步发电机的设计提供理论依据。     

汽轮发电机励磁绕组动态匝间短路故障的定位研究

励磁绕组匝间短路故障是汽轮发电机的频发故障,但现有的方法实现匝间短路定位,尤其是动态匝间短路线圈的定位,还存在一定的困难。为了确定发电机励磁绕组存在动态匝间短路线圈的位置,详细推导了汽轮发电机励磁线圈匝间短路时励磁磁动势、气隙磁密、定子空载电势、定子并联支路间环流等物理量的变化;在考虑电机饱和的基础上,确定了动态匝间短路故障的特征量,提出了故障诊断方法,并进行了仿真和实验研究。研究结果表明,定子空载奇次谐波电势变化量的比值以及并联支路偶次谐波环流比值与励磁线圈匝间短路的位置存在一一对应的关系,据此可确定励磁线圈的短路位置。这种方法不仅可以检测出励磁线圈动态匝间短路的位置,同样也可以检测出静态匝间短路的位置,从而实现励磁线圈匝间短路故障的定位。     

基于双谐波绕组的混合励磁发电机励磁控制系统

为了解决不同运行工况下混合励磁同步发电机端电压恒定的问题,设计了一种基于全桥变换器拓扑的励磁控制系统。励磁系统采用以电枢绕组电压为外环、定子谐波励磁绕组电流为内环的双闭环控制策略,以谐波无刷混合励磁同步发电机端电压为反馈信号,通过调节定子谐波励磁绕组电流,以维持发电机端电压恒定。阐述了双谐波绕组的混合励磁发电机的基本结构和工作原理,设计了励磁控制系统的软硬件,并测试了励磁控制系统的性能。实验结果表明：调节定子谐波励磁绕组电流,可以很好的调节发电机的端电压;通过励磁控制系统的自动调节功能,实现了发电机在不同负载情况下的输出电压恒定。     

再谈谐波励磁发电机并联运行问题

一、并联运行系统电压调整率及无功分配偏差提高并联运行系统电压调整率及减少无功分配偏差是谐波励磁发电机并联运行关键指标。我们在本厂电站对二台T2S40KW柴油发电机组进行并联运行试验,试验结果系统电压调整率±5％,无功分配偏差小于±10％,现将试验中采取几项措施分述如下:     

谐波励磁同步发电机负载谐波磁场分析

用有限元的计算方法对谐波励磁同步发电机进行电磁场计算及负载谐波磁场分析，得出样机的矢量磁位At、磁力线分布图和磁密分布图。根据处理计算结果，得到谐波励磁同步发电机的旋转磁场波形、谐波绕组电压波形和谐波绕组负载特性曲线。通过谐波励磁同步发电机上的实验结果与计算结果的比较说明了方法的正确性，为谐波励磁同步发电机的设计提供了理论依据。     

交-交变频交流励磁发电机仿真与谐波分析

交流励磁发电机的谐波影响电能质量、网损和发电机自身效率,但常见模型较为粗略,仿真结果不能真实反映交流励磁发电机的谐波状况。为提高交流励磁发电机的仿真精度,真实反映其谐波状况,研究谐波抑制措施,构建了基于Matlab Simulink元件模型和电力系统工具箱元件模型的交-交变频交流励磁发电机的整体仿真模型及滤波器模型,采用该模型对交-交变频交流励磁发电机系统进行了仿真、谐波分析和谐波抑制研究。结果表明,采用基于Matlab 电力系统工具箱相关模块搭建的交-交变频器能够更加真实地反映实际电路的工作情况;在交流励磁发电机转子侧和定子侧加装滤波器具有很好的滤波效果。     

三次谐波励磁发电机并联运行试验分析

为了解决用户实际运行的需要,我厂对目前生产的12千瓦及200千瓦三次谐波励磁发电机的并联运行,进行了一些试验工作。现将试验过程中发现的问题及分析意见归纳如下,以供参考。一、 200千瓦发电机与电网并联时出现的问题采用准同期并联时,电机不是处于过激状态就是处于欠激状态。过激时主绕组向网     

交-交变频交流励磁发电机仿真与谐波分析

交流励磁发电机的谐波影响电能质量、网损和发电机自身效率,但常见模型较为粗略,仿真结果不能真实反映交流励磁发电机的谐波状况.为提高交流励磁发电机的仿真精度,真实反映其谐波状况,研究谐波抑制措施,构建了基于Matlab Simulink元件模型和电力系统工具箱元件模型的交-交变频交流励磁发电机的整体仿真模型及滤波器模型,采用该模型对交一交变频交流励磁发电机系统进行了仿真、谐波分析和谐波抑制研究.结果表明,采用基于Matlab电力系统工具箱相关模块搭建的交-交变频器能够更加真实地反映实际电路的工作情况;在交流励磁发电机转子侧和定子侧加装滤波器具有很好的滤波效果.     

基于开放绕组的新型无刷谐波励磁同步发电机

在开放式绕组发电机中,三相定子电流可以包含完全相同的谐波电流成分,例如3次谐波电流。本文据此提出了一种新型的无刷谐波励磁同步发电机结构。与已有利用转子磁场所包含的3次谐波磁场的励磁技术不同,该原理利用定子开放绕组中的3次谐波电流成分或高频单相电流成分或直流成分所产生的定子脉振磁场在转子谐波绕组中产生感应电动势,经整流后为转子励磁绕组提供励磁电流,从而在不采用独立励磁机的前提下实现无刷化的电励磁同步发电机。本文对该谐波励磁原理进行了理论分析及电磁场有限元计算验证,并在此基础上进行了样机实验验证,证明了该原理的可行性。该谐波励磁原理的意义在于,提供了一种无刷励磁的同步发电机方案,以期减少高性能发电机对日益昂贵的稀土永磁材料的依赖与消耗。     

多极隐极发电机励磁绕组匝间短路时的定子分支环流谐波特性

为研究多极隐极发电机励磁绕组匝间短路故障机理,揭示多极隐极发电机励磁绕组匝间短路特性,详细推导了多极隐极发电机空载运行时励磁绕组正常与故障状态下,励磁磁动势、定子空载电动势及故障后定子绕组并联支路间环流的表达式。对比分析了故障前、后定子相绕组感应电动势以及定子分支环流,揭示了转子极对数p与故障后定子感应电动势及定子分支环流谐波次数之间的关系;并对励磁绕组短路位置相同、短路程度不同以及短路程度相同、短路位置不同时的谐波环流特性进行了分析,进而得到了定子分支环流与励磁绕组短路位置及短路程度间的关系。以一台核电半速隐极发电机为例,对励磁绕组同位置、不同程度以及同程度、不同位置的短路过程进行了仿真,仿真结果与解析结果一致,验证了理论推导的正确性,为多极隐极发电机励磁绕组匝间短路故障在线定位提供了理论基础。     

新型无刷三相同步发电机

１引言广泛应用的小型水轮发电机,一般为三相交流无刷同步发电机,采用带交流励磁机（ＧＡ）的无励励磁系统。ＧＡ为旋转电枢式,其输出由安装在机组旋转部分的硅整流器（ＵＲ）整流后,直接送到同步发电机的转子励磁绕组中。ＧＡ的励磁电源则取自主发电机定子槽中的附加绕组（如三次谐波无刷励磁系统）或取自并联在发电机端的励磁变压器（Ｔ）,其工作原理如图１所示。这种发电机由于转子励磁绕组、整流器和交流励磁机电枢都在同一轴上旋转,而彼此处于相对静止状态,因此可用固定的导线进行连接,且不需电刷、滑环等部件。它具有结构紧凑…