发电机无功摆动的主要原因及解决对策的论文.doc

发电机无功摆动的主要原因及解决对策的论文［摘 要］文章以山西铝厂电厂发电机无功摆动为题，通过对励磁机特 性曲线的分析，提出了励磁机输出电压不稳定是造成发电机无功摆 动的主要原因，针对这个问题，作者提出了解决问题的对策，并提 出了建设性的意见［关键词］无功励磁机励磁特性刖S山西铝厂电厂有12mvar-^ 17.5mvar时，励磁电压从61~>112v, 尤其无功从lOmvar-^ 17.5mvar,发电机电压仅从85・5vf 112v,电压增量仅26.5Vo而励磁回路电阻仅有3.3o的变化，这就是说，发 电机带较大无功时，励磁回路电阻的较小变化就可能引起发电机无 功的较大变化223发电机无功摆动的原因分析：从励磁机的负载特性曲线可 以看到，励磁机带负载时的工作特性段是在励磁特性的起始段，而 励磁机的励磁特性起始部分是直线段，此时场阻线与励磁特性曲线 有一部分几乎重合，没有明显交点，是励磁机的不稳定区，励磁回 路的任何扰动造成励磁电流的变化都将引起励磁电压的相应变化， 励磁电压的变化又使励磁电流的这一变化进一步增大因此在励磁 特性的直线区域，输出的电压总会有20~30v的波动，从而引起无 功的大幅变化。

当励磁机的工作点在励磁特性的饱和区时，励磁电流的任何微小变 化不会引起电枢电压的变化，从而不会使这一变化放大，因此励磁 机的输出电压是相对稳定的2.2.4同型号励磁机空载特性曲线对比：IIIIII由于我厂二期发电机和励磁机的型号.厂家相同，因此电枢可 以互换，以五号机励磁机为例，2#电枢和5#电枢的励磁特性见表 3、4,并由表3、4做出图4所示励磁特性曲线表4: 2#电枢的空载特性数据：以上数据和曲线表明，同一励磁机采用不同电枢时，励磁特性完全不同五号电枢4a时的电枢电压为238v,二号电枢4a时仅190vo因此，更换电枢后,必须对励磁机电枢重新实验并设定顶值电压225结论：一般直流发电机在60〜70%额定电压下稳定工作是不可能的，我厂二期励磁机的额定电压为230v, 70%额定电压值为161%从上面的分析知道，我厂励磁机只有在电压达到200v后才开始饱和，而励磁机的实际工作电压范不超过150v,因此励磁机的电压有20〜30v的摆动是正常的，这一电压摆动造成发电机的无功 的大幅摆动3 •励磁机输出电压不稳定的解决办法：3.1磁极垫片：在磁极的极靴下垫入良性导磁材料，减小励磁间隙，可以在较小的励磁电流时就使输出特性饱和，从而使励磁机的 输出电压达到稳定。

3・2在励磁回路的磁场调节电阻两端并接一个合适的灯泡，利用灯泡在发热后的阻值变化，得到非线性的电阻特性，使场阻线在励 磁特性起始段有较大的交角，得到明显的交点，从而使励磁机在较 低电压时也会有稳定的工作点，如图5所示图5:非线性场阻线与空载特性交点示意图3.3采用发电机自动励磁调节装置：现代发电机自动励磁调节装置有 良好的励磁特性，具有恒无功、恒功率因数等多种调节方式，对提 高系统的稳定和暂态反应能力非常有效，同时能解决因励磁机输出 电压不稳及系统电压波动造成的发电机无功摆动问题4 •总结及建议：励磁机工作在励磁特性的不饱和段造成励磁机输出电压不稳定 及系统电压的波动是发电机无功摆动的原因，也是我厂发电机系统 不稳定的主要因素，因此这一问题必须解决几年来励磁机的维护检修一直是影响我厂发电量的主要因素， 99年，仅我厂二期励磁机检修17次，共447小时；2000年二期励 磁机检修17次，共341小时；2001年，二期励磁机检修13次，共 273小时，影响发电675万kwh,损失巨大建议将我厂励磁系统改为静态微机励磁调节系统，一次性投资 （三台机共需投资120万），可解决励磁机运行带来的一系列问 题，一年即可收回投资成本，经济效益将十分可观。