发电机励磁调差电路正确分析

a, I c分别滞 c＋ I aRc, I =U c
a 后它们相电压90 c ，于是便得新的二次电压： U 、U b b）。从图一（a）中可以看出△ a b c 面 c（ U b 、U =U
积小于△abc面积。励磁调节装置通过调差单元送来的电压 与给定电压进行比较，结果自动增大励磁电流，升高发电
F，于是发电机电压随无功流增加而上升，这是 机端电压 U
负调差接线。在图一（c）中，功率因数cosφ=1，发电机 送出纯有功功率，从图中可以看出△ a b c 面积几乎等于 △abc面积，表明调差单元对有功负荷几乎无反应。当功率 因数cosφ=0.8时，△ a b c 面积大小介于图一（b）与图 一（c）的△ a b c 面积之间。图中表明△ a b c 面积不 仅与负荷电流大小有关还与负荷功率因数有关，这样不同
1 概述
同步发电机并列运行，无功功率合理、稳定地分配， 取决于各发电机的励磁调节特性。励磁装置的调节特性通 常用调差率Kc表示: K c= ×100%，式中：UFo——发电机空载电压， U Fe ——发电机额定电压。K c >0时，发电机的外特性向下 倾斜，即正调差特性。K c <0时，发电机的外特性向上倾 斜，即负调差特性。一般情况下，多台发电机在机端母 线上并列运行，发电机应有正调差特性。而当发电机经 过升压变在高压母线并列运行，由于变压器电抗压降较 大，为了使母线上电压调差不至太大，发电机采用负调 差接线。发电机的励磁调节特性首先通过调差电路获得 机端电压变化量，然后通过其他部分装置对励磁电流进 行自动调节。调差单元的接线有三相式、两相式、单相 式。不论何种接线，它们的工作原理分析方法是一样的。 一些文献对调差电路的分析叙述不够具体，或者忽略互 感器一、二次电量的相位关系而得出错误结论，给初学者阅 读带来了困难。本文对两相式、三相式调差电路进行详细分 析，使读者对发电机可控硅励磁调差电路原理有一清晰的了 解，在发电机励磁设备安装和调试的工作中减少失误。
图中新△ a b c 面积较△ abc 面积大，所以该电路为正调
3 结语
调差电路是发电机可控硅励磁系统的重要组成部分， 也是发电机无功调节的第一环节，由于电路元器件的特点 和安装位置，在机组安装、调试阶段元件接线以及互感器 极性判定容易失误而使电路发生故障。因此，安装维修人 员要熟悉调差电路结构原理，懂得分析，在遇到故障时测 量和分析判断故障点电压相量图，查出故障点原因，节省 安装时间，提高工作效率。 参考文献：
在调差电路中，调节调差 电阻R aR-bR c的大小，可以相
图三（相量图）
中国电力出版社，2002. [2] 李基成.现代同步发电机整流器励磁系统[M].长沙：水利 电力出版社，1987. [3] 周双喜，李丹.同步发电机数字式励磁调节器[M].北京： 中国电力出版社，1998.
应改变调差率Kc的大小。改变调差电流互感器二次侧接线方 式，可以改变调差单元的调差特性。
意是二次侧线电压超前一次侧线电压30°，同相高低压线
圈位于同一铁芯，U
AX→BY→CZ→A,
A
同相，又△侧接成 与U
a AB
U
A
与
U
大小相等，相位相同。这
,U 样， U A
同相， U U AB , a
ab
超前它们30°。图一（a）
cRa， U a－ I 中， U a = U
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F。 程度调节励磁电流，达到调节发电机机端电压 U
图二为三相调差电路及相量图，原理接线图中，电压 互感器接成Y/Y-12，一、二次电压同相。电流互感器按减 极性原则标注，即一次电流由同名端流入，二次电流由同 名端流出，这时一、二次电流同相。 图二（a）中调差单元输出电压 图二（b）为cosφ=0的相量图，图二（c）为cosφ=1的
[1] 李基成.现代同步发电机励磁 c与Vc同相； A， I 差接线。在图二（c）中 I
c， I B各30c，新△ a b c CA超前 U BC超前 U AB超前 U A， I I
面积几乎与△abc面积相 等。功率因数cosφ=0.8时， △ a b c 面积大小介于图二 （b）与图二（c）的△ a b c 面积之间。
超前
30°,注
，I ，I c滞后 B滞后 U 相量图。在图二（b）中 A B IA 滞后 U
莫沫：发电机励磁调差电路的正确分析
图一
两相调差电路
图二
三相调差电路
b， I c均为60c。 CA滞后 U c各90c； I BC滞后 U a， I AB滞后 U U
2 调差电路分析
图一为两相调差电路及其相量图。图一（a）为电路 图，图中电压互感器高压侧接成△型，低压侧接成Y型，△ 型的连接顺序为AX→BY→CZ→A，可以看出，这样的接线组 别属于△/Y-11，如果△型的连接顺序为AX→CZ→BY→A,这 样的接线组别则变为△/Y-1接线。图一（b,c）分别为功率 因数不同情况（cosφ=0，cosφ=1）的相量图。对照图一 （a）,我们分析图一（b）的相量图。在图一（b）中，功 率因数cosφ=0，发电机送出纯无功功率，各相电流滞后相 电压90°，由于是△/Y-11接线，所以
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2012年第11卷第6期
发电机励磁调差电路的正确分析
莫沫 （昭平县水库移民局，广西 昭平 546800） 摘 要：本文分析发电机励磁装置调差电路对发电机输出无功功率的影响，详细讨论了功率因数不同和调差电路接线 不一样的情况下，调差电路与发电机的无功输出的关系，目的就是使相关安装、维护人员掌握调差电路的正确分析方 法，减少失误，提高工作效率。 关键词：发电机；调差电路；分析 中图分类号：TM761.11 文献标识码：A 文章编号：1671-8089（2012）06-0058-02