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2012注冊電氣工程師考試：電氣設備百科匯總

發(fā)電機勵磁系統

供給同步發(fā)電機勵磁電流的電源及其附屬設備統稱為勵磁系統。它一般由勵磁功率單元和勵磁調節(jié)器兩個主要部分組成。勵磁功率單元向同步發(fā)電機轉子提供勵磁電流;而勵磁調節(jié)器則根據輸入信號和給定的調節(jié)準則控制勵磁功率單元的輸出。勵磁系統的自動勵磁調節(jié)器對提高電力系統并聯機組的穩(wěn)定性具有相當大的作用。尤其是現代電力系統的發(fā)展導致機組穩(wěn)定極限降低的趨勢，也促使勵磁技術不斷發(fā)展。同步發(fā)電機的勵磁系統主要由功率單元和調節(jié)器(裝置)兩大部分組成。

其中勵磁功率單元是指向同步發(fā)電機轉子繞組提供直流勵磁電流的勵磁電源部分，而勵磁調節(jié)器則是根據控制要求的輸入信號和給定的調節(jié)準則控制勵磁功率單元輸出的裝置。由勵磁調節(jié)器、勵磁功率單元和發(fā)電機身一起組成的整個系統稱為勵磁系統控制系統。勵磁系統是發(fā)電機的重要組成部份，它對電力系統及發(fā)電機身的安全穩(wěn)定運行有很大的影響。勵磁系統的主要作用有：1)根據發(fā)電機負荷的變化相應的調節(jié)勵磁電流，以維持機端電壓為給定值;2)控制并列運行各發(fā)電機間無功功率分配;3)提高發(fā)電機并列運行的靜態(tài)穩(wěn)定性;4)提高發(fā)電機并列運行的暫態(tài)穩(wěn)定性;5)在發(fā)電機內部出現故障時，進行滅磁，以減小故障損失程度;6)根據運行要求對發(fā)電機實行最大勵磁限制及最小勵磁限制。

同步發(fā)電機勵磁系統的形式有多種多樣，按照供電方式可以劃分為他勵式和自勵式兩大類。

一、發(fā)電機獲得勵磁電流的幾種方式

1、直流發(fā)電機供電的勵磁方式：這種勵磁方式的發(fā)電機具有專用的直流發(fā)電機，這種專用的直流發(fā)電機稱為直流勵磁機，勵磁機一般與發(fā)電機同軸，發(fā)電機的勵磁繞組通過裝在大軸上的滑環(huán)及固定電刷從勵磁機獲得直流電流。這種勵磁方式具有勵磁電流獨立，工作比較可靠和減少自用電消耗量等優(yōu)點，是過去幾十年間發(fā)電機主要勵磁方式，具有較成熟的運行經驗。缺點是勵磁調節(jié)速度較慢，維護工作量大，故在10MW以上的機組中很少采用。

2、交流勵磁機供電的勵磁方式，現代大容量發(fā)電機有的采用交流勵磁機提供勵磁電流。交流勵磁機也裝在發(fā)電機大軸上，它輸出的交流電流經整流后供給發(fā)電機轉子勵磁，此時，發(fā)電機的勵磁方式屬他勵磁方式，又由于采用靜止的整流裝置，故又稱為他勵靜止勵磁，交流副勵磁機提供勵磁電流。交流副勵磁機可以是永磁機或是具有自勵恒壓裝置的交流發(fā)電機。為了提高勵磁調節(jié)速度，交流勵磁機通常采用100——200HZ的中頻發(fā)電機，而交流副勵磁機則采用400——500HZ的中頻發(fā)電機。這種發(fā)電機的直流勵磁繞組和三相交流繞組都繞在定子槽內，轉子只有齒與槽而沒有繞組，像個齒輪，因此，它沒有電刷，滑環(huán)等轉動接觸部件，具有工作可靠，結構簡單，制造工藝方便等優(yōu)點。缺點是噪音較大，交流電勢的諧波分量也較大。

3、無勵磁機的勵磁方式：

在勵磁方式中不設置專門的勵磁機，而從發(fā)電機身取得勵磁電源，經整流后再供給發(fā)電機身勵磁，稱自勵式靜止勵磁。自勵式靜止勵磁可分為自并勵和自復勵兩種方式。自并勵方式它通過接在發(fā)電機出口的整流變壓器取得勵磁電流，經整流后供給發(fā)電機勵磁，這種

勵磁方式具有結簡單，設備少，投資省和維護工作量少等優(yōu)點。自復勵磁方式除沒有整流變壓外，還設有串聯在發(fā)電機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，給發(fā)電機提供較大的勵磁電流，以彌補整流變壓器輸出的不足。這種勵磁方式具有兩種勵磁電源，通過整流變壓器獲得的電壓電源和通過串聯變壓器獲得的電流源。

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