勵(lì)磁的發(fā)展

近30多年來，隨著電力系統(tǒng)的互聯(lián)和發(fā)電機(jī)單機(jī)容量的增大，電力電子技術(shù)日新月異發(fā)展，同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)生了很大的變化。在電力系統(tǒng)發(fā)展初期，同步發(fā)電機(jī)的容量不大，勵(lì)磁電流由與發(fā)電機(jī)同軸的直流發(fā)電機(jī)供給，即所謂直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)。由于它是靠機(jī)械整流子換向整流的，故勵(lì)磁容量受到限制。

按照勵(lì)磁繞組供電方式的不同，又可分為自勵(lì)式和他勵(lì)式兩種。在自勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組由專用的直流勵(lì)磁機(jī)供電。而在他勵(lì)式直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)中，他勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁繞組是由副勵(lì)磁機(jī)供電，即通常所說的“三機(jī)勵(lì)磁”。隨著發(fā)電機(jī)容量的提高，所需勵(lì)磁電流也相應(yīng)增大，大容量機(jī)組的勵(lì)磁功率單元就采用了交流發(fā)電機(jī)和半導(dǎo)體整流元件組成的交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)。交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)根據(jù)勵(lì)磁機(jī)電源整流方式及整流狀態(tài)的不同又可分為他勵(lì)交流勵(lì)磁機(jī)系統(tǒng)及自勵(lì)交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)。

不論是直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)還是交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，一般都是與主機(jī)同軸旋轉(zhuǎn)。為了縮短主軸長度，降低造價(jià)，減小環(huán)節(jié)，又出現(xiàn)了用發(fā)電機(jī)自身作為勵(lì)磁機(jī)電源的方法，即發(fā)電機(jī)自并勵(lì)系統(tǒng)，又稱為靜止勵(lì)磁系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)端的勵(lì)磁變壓器作為勵(lì)磁功率電源，通過整流橋向發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子供電。

靜止自并勵(lì)系統(tǒng)的主要特點(diǎn)有：勵(lì)磁系統(tǒng)接線和設(shè)備比較簡單，無轉(zhuǎn)動(dòng)部分，維護(hù)費(fèi)用低，可靠性高，不需要同軸勵(lì)磁機(jī)，可縮短主軸長度，減少基建投資，同時(shí)能改善發(fā)電機(jī)軸系穩(wěn)定性；直接用晶閘管控制轉(zhuǎn)子電壓，可獲得很快的勵(lì)磁電壓響應(yīng)速度；由發(fā)電機(jī)機(jī)端取得能量，機(jī)組甩負(fù)荷時(shí)相對同軸勵(lì)磁機(jī)系統(tǒng)機(jī)組過電壓低；配置PSs，可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。雖然自并勵(lì)磁系統(tǒng)與三機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)或兩機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)比有這些特點(diǎn)，但自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)機(jī)組近距離三相短路時(shí)有機(jī)端電壓下降更低而引起發(fā)電機(jī)失磁的可能，然而由于大型機(jī)組采用單元接線，勵(lì)磁系統(tǒng)有快速強(qiáng)勵(lì)功能及配以快速的保護(hù)，能有效切除故障線路≈。正因?yàn)橐陨咸攸c(diǎn)，在國內(nèi)外機(jī)組中，越來越多地采用自并勵(lì)的勵(lì)磁方式。

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