柴油发电机自励恒压无功功率分配

　　维持发电机电压的稳定是保证供电质量的详细办法之一。市电电压是会经常变化的，后备电源电网电压波动比陆上大市电电压波动更为严重，导致大电电压波动的主要因由是负荷变动。负荷电流幅值变化或负荷性质变化都将引起发电机的电枢反应发生变化新疆发电机厂家，从而导致发电机端电压变化。

　　当电压波动时，一般是靠调整发电机励磁电流的大小来进行恒压控制的。一个电压自动调节设备实质上是励磁电流自动调整装备。调整励磁电流既可以对电压进行调节，当发电机并机运转时，它还在发电机组之间无功功率分配方面起功能。

　　简单可靠，灵敏度高、稳定性好，保证电压为一定水平，具有一定的强行励磁能力，能合理地分配无功功率。

　　我国《钢质海船入级规范》规定，发电机从空载至满载，功率因数保持为额定值，主发电机的静态电压变化率应在±2.5％以内，应急发电机的静态电压变化率应在±3.5％以内；发电机突加或突减60％ 额定电流及功率因数不超过0.4（滞后）的对称负荷时，发电机的动态电压变化率应在±15％以内，电压恢复时间不超过1.5 s；当负载突然有很大增加或产生突然短路时，电压便会突然下降很大，励磁系统应能保证最短的时间内，把励磁电流升高到超过额定状态时的最大值的强行励磁能力，以使发电机的电压迅速得到恢复；保证发电机依靠剩磁从静止启动后能迅速顺利地发出规定的电压。

　　发电机在运转中， 由于某种因由使得发电机输出电压与给定的电压发生偏差时，调节器将根据偏差电压的大小和极性输出校正信号，对发电机励磁电流进行调节。由于被检修量和被调量都是发电机端电压，恒压装置与发电装置成一个闭环调整系统，稳态特征比较好，静态电压调节率一般均在土1％以内。晶闸管自励恒压设备属于这种类别。

　　发电机电压的波动，是由于负荷的变化和故障所引起。如果被测量是发电机的负载电流及功率因数。再经调压器去调节励磁电流来稳定发电机电压。这时被检测和被调量不一样，故结构一个开环调整装置，静态特性比较差，但动态特点较好。不可控相复励自励恒压装备属于这种类型。

　　这类复合调整是将上述两种调压步骤结合在一起，它是在按负荷调节的基础上采用自动电压调整器（稳压板）。静态和动态特点都比较好，是一种较理想的励磁调节装备。可控相复励自励恒压装备属于这种分类。

　　电流迭加相复励自励恒压设备原理图如图7-9所示。其主要元件及其作用是：CT为电流互感器，它反映发电机负荷电流的大小和相位，以进行相复励调压。其原、副边皆有抽头可调，调整匝数可改变复励电流分量的大小，调整定发电机的带载后端电压；X为移相电抗器郑州康明斯发电机，是一个具有气隙的三相铁芯电抗器， 它将发电机电压产生的电流移相90°，作为电压分量，进行自励起压，线圈具有抽头，调节气隙大小或线圈匝数可改变电抗值大小，以改变电压分量的大小，整定空载电压；C1～C3为起压谐振电容。

　　电流迭加的相复励自励恒压设备所提供的励磁电流为两部分：一部分是由发电机本身的电压通过自励回路供应的自励电流（是励磁电流的电压分量），另一部分是由发电机本身的负载电流通过复励回路供应的复励电流（是励磁电流的电流分量），励磁电流的电压分量和励磁电流的电流分量以电流的形式在交流侧进行相量迭加成为交流侧的合成励磁电流，并经整流后形成总的直流励磁电流去对励磁绕组进行励磁。励磁电流随负荷电流的变化而变化，补偿了由于负载电流的变化而导致的发电机端电压的变化，使发电机的电压得到补偿。只要在设计时适当地采用自励恒压装置各元件的数据，就可以满足由空载到额定负荷及容量因数经常变动的状况下维持电压在备载电源电气设备《钢质海船入级规范》所允许的范围内。

　　不可控相复励设备，虽然具有动态性能好， 强励能力强等特征，但其调压精度不高。调压特点的线性度差。为此在进行不可控相复励调压的基本上，又加上了一个按电压偏差进行微调的电压调校器电压调节器。这就是所谓可控相复励自励恒压励磁装置。该调压系统包括两大部分：相复励自励恒压装备和晶闸管分流的电压调校器。相复励设备的功能是实现自励起压，因其动态特征很好，负责动态电压调整；电压调校器调压板的作用是负责静态电压调节，进一步提升电压的调整精度。

　　由于可控相复励自动调压装备是带有电压校正器的相复励设备，它具有调压精度高，无功功率分配均匀，起励可靠，强励倍数高，动态性能好等特点，因而获得了广泛的运用。

　　晶闸管自励恒压装备是按发电机电压偏差进行自动调压，它是一个闭环的调节装置，具有很高的调压精度，具有较好的动态性能。

　　晶闸管自励恒压装置的作业原理是，当发电机电压低于（或高于）额定值时，测定环节采样发电机电压并经整流器变换为直流电压，在比较环节与给定的基准电压值相比较，得出偏差信号，该偏差信号经放大后，由触发控制回路，根据比较电路输出的偏差电压UK的大小和极性，移相触发电路对晶闸管发出相应控制触发角的脉冲，调节晶闸管的导通角，随电压偏差而输出相应的励磁电流，使电压保持恒定， 于是具有良好的静态电压调整特征。

　　采用可控硅整流的自励式同步发电机的调压设备，起励电路通常选用电瓶向晶闸管提供触发电压的步骤处理起压问题；保护电路一般选取阻容吸收、硒堆吸收或快速熔断器等。

　　具有同轴交流励磁机和旋转硅整流器的无刷同步发电机的主发电机和励磁机都是三相同步发电机。它们在组成上的差异在于：

　　主发电机是旋转磁极式的，其定子是三相交流电枢，转子是直流励磁绕组；而励磁机则是旋转电枢式同步发电机，其定子是直流励磁绕组，转子是三相交流电枢，与主发电机同轴，励磁机的励磁绕组由主发电机的电压调整器的输出供电。励磁机发出的三相交流电经三相桥式旋转硅整流器整流后供给发电机励磁绕组。旋转硅整流器装配在同步发电机转轴上。由于整流器需承受离心力，因此对其制造和装配工艺有一定的要点。无刷同步发电机原理上属于他励。

　　当两台并联运转发电机的电压不相等，而频率、相位相等时，则在两机组之间将发生一个无功性质的环流，其结果将使电压较高的发电机输出无功容量增大，而电压偏低的发电机输出的无功功率减少（发电机负载电流功率因数低的， 无功容量大；功率因数高的，则无功功率小）。同步发电机并车运行时，通过改变发电机的励磁电流来调节其电势，即能调节无功输出、实现无功容量转移。具体调整方式是，必须同时调整两台发电机的励磁电流，将容量因数低的发电机励磁电流减少，与此同时将容量因数高的发电机励磁电流增大，这样就可以使两台发电机容量因数趋于一致，即无功功率相等。

　　一般同步发电机都配有自励恒压装备来自动调节发电机的电压，因此同步发电机有一定的电压调节规律，也称电压调整特点。同步发电机的电压调整特性是指发电机端电压随负荷电流变化的规律，并联运行发电机间无功容量分配的关系详细由电压调整特点曲线决定，实际上是通过自励恒压装备自动调节励磁电流，从而调节发电机电势的办法来实现的。发电机并联运行时，调压特点曲线应呈下倾特性，欲使发电机组之间无功容量分配均匀，要点两台发电机的外特征斜率相同。在备载电源上的发电机通常选择均压线或电流稳定装备两种步骤来实现无功容量的均匀分配。均压连接方式有直流均压连接和交流均压连接两种，直流均压连接法只适合于同容量同规格发电机的并车运行；对功率不一样的同步发电机并列运行，可选用交流均压线。不可控相复励自励恒压同步发电机并机运转时，通常选用均压线连接步骤；可控相复励自励恒压同步发电机并机运转时四川发电机厂家，一般选取电流稳定设备（调差装备）实现无功功率的均匀分配； 无刷同步发电机通常选择设有差动电流互感器的无功补偿设备来实现无功容量的均匀分配。

　　（1） 机组并车运转，两台发电机容量表（有功）指示基本相同而电流表指示相差太大时，说明无功分配装置存在事故；

　　（2） 机组并车运转，两台发电机容量表（有功）指示基础相同而功率因数表（ cosφ表）指示相差较大时，说明无功分配装置存在损坏。

-------------------------------------
康明斯动力设备（上海）有限公司
柴油发电机组销售供应与价格咨询-一站式预集成电力解决方案提供商
如果想要掌握更多柴油发电机组技术资讯，请在官网http://www.cumins-power.com查询电话联系方式