【摘 要】 勵(lì)磁系統(tǒng)對(duì)于發(fā)電機(jī)的正常工作、保護(hù)至關(guān)重要，本文通過(guò)對(duì)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的組成以及功能和低勵(lì)限制的功能特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)分析和進(jìn)行相關(guān)的低勵(lì)限制試驗(yàn)對(duì)保證發(fā)電機(jī)的正常工作提出了一些防事故措施，保證發(fā)電機(jī)系統(tǒng)能夠安全可靠的工作。 

　　【關(guān)鍵詞】 發(fā)電機(jī) 勵(lì)磁系統(tǒng) 低勵(lì)限制 

　　1 引言 

　　勵(lì)磁系統(tǒng)在發(fā)電機(jī)組成結(jié)構(gòu)中是必不可少的一部分，對(duì)整個(gè)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的正常運(yùn)行有著重要的作用，我國(guó)的有關(guān)部門(mén)也出臺(tái)了許多關(guān)于勵(lì)磁系統(tǒng)要求的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在采用勵(lì)磁系統(tǒng)之前，發(fā)電廠都會(huì)根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行一些列的試驗(yàn)來(lái)保證其可以正常運(yùn)行。 

　　低勵(lì)限制是勵(lì)磁系統(tǒng)的主要功能之一，該功能主要用來(lái)測(cè)定發(fā)電機(jī)的無(wú)功和有功狀態(tài)下負(fù)載的具體情況。通過(guò)不同的負(fù)載大小為勵(lì)磁電流的極值給出一個(gè)范圍，以確保發(fā)電機(jī)的負(fù)載情況在穩(wěn)定的區(qū)間工作。使發(fā)電機(jī)穩(wěn)定工作也可以保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。通過(guò)對(duì)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)低勵(lì)限制進(jìn)行試驗(yàn)研究提出一些防止事故發(fā)生的措施。 

　　2 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng) 

　　2.1 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的組成與主要功能 

　　勵(lì)磁系統(tǒng)主要由勵(lì)磁調(diào)節(jié)器和勵(lì)磁功率單元兩個(gè)重要部分構(gòu)成。由勵(lì)磁調(diào)節(jié)器、勵(lì)磁功率單元和發(fā)電機(jī)本身一起組成的整個(gè)系統(tǒng)稱為勵(lì)磁系統(tǒng)控制系統(tǒng)。其主要功能有：隨著發(fā)電機(jī)負(fù)載的改變而調(diào)控電流的大小，維持電壓穩(wěn)定；調(diào)控發(fā)電機(jī)組內(nèi)不同發(fā)電機(jī)的功率大小；保證發(fā)電機(jī)工作的靜態(tài)穩(wěn)定；確保發(fā)電機(jī)工作時(shí)暫態(tài)穩(wěn)定；當(dāng)發(fā)電機(jī)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，及時(shí)解決降低損失；根據(jù)運(yùn)行條件對(duì)勵(lì)磁限制的值進(jìn)行調(diào)節(jié)。 

　　2.2 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的主要?jiǎng)?lì)磁方式 

　　對(duì)于直流發(fā)電機(jī)而言，采用的是直流的勵(lì)磁機(jī)，發(fā)電機(jī)的主軸與勵(lì)磁機(jī)共軸，位于發(fā)電機(jī)內(nèi)部的勵(lì)磁繞組經(jīng)過(guò)安裝在軸上的固定的電刷和滑環(huán)而從勵(lì)磁機(jī)得到直流電流；這種勵(lì)磁方式的優(yōu)點(diǎn)是勵(lì)磁電流可以獨(dú)立獲得、可靠度高、耗電量低，缺點(diǎn)是調(diào)節(jié)速度比較慢、維護(hù)困難。 

　　對(duì)于大容量的發(fā)電機(jī)而言，主要采用的是交流勵(lì)磁機(jī)。同樣安裝在發(fā)電機(jī)大軸之上的交流勵(lì)磁機(jī)的輸出電流在整流之后傳遞給轉(zhuǎn)子勵(lì)磁。該發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組與三相交流繞組固定在定子內(nèi)部，轉(zhuǎn)子上沒(méi)有繞組，因此也沒(méi)有滑環(huán)和電刷等一些接觸零件。優(yōu)點(diǎn)是可靠度高、工藝構(gòu)造簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是噪音大，交流電流的諧波分量過(guò)大。 

　　有些發(fā)電機(jī)內(nèi)部沒(méi)有勵(lì)磁機(jī)，這種發(fā)電機(jī)自身提供勵(lì)磁電源，再整流之后提供給發(fā)電機(jī)產(chǎn)生勵(lì)磁，這種勵(lì)磁方式稱為靜止勵(lì)磁。優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單、使用設(shè)備少、工作量投資等較少。 

　　2.3 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的發(fā)展 

　　最近幾年內(nèi)，隨著科技工藝的發(fā)展以及新型元器件的開(kāi)發(fā)和使用，發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁條件也獲得了巨大的進(jìn)步。尤其是自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置，經(jīng)過(guò)不斷的開(kāi)發(fā)研究，在工作效率和安全性方面都得到了發(fā)展。鑒于使用計(jì)算機(jī)通過(guò)軟件可以達(dá)到的自動(dòng)調(diào)控勵(lì)磁裝置擁有明顯的優(yōu)勢(shì)，世界上的先進(jìn)國(guó)家都投入大量資金在改進(jìn)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)之上，而且得到了巨大的成功。 

　　3 低勵(lì)限制試驗(yàn)的目的和內(nèi)容 

　　3.1 低勵(lì)限制的功能特點(diǎn) 

　　發(fā)電機(jī)在正常工作的過(guò)程中可能出現(xiàn)勵(lì)磁水平較低的現(xiàn)象：（1）當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷處在低谷期時(shí)，由于正常的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備使用較少導(dǎo)致電網(wǎng)電壓升高，這種情況通常采用發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)壓。（2）系統(tǒng)的故障電壓過(guò)高，發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)將自動(dòng)運(yùn)行以降低勵(lì)磁水平。（3）勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)導(dǎo)致勵(lì)磁水平下降。 

　　當(dāng)發(fā)電機(jī)組的勵(lì)磁水平過(guò)低時(shí)將會(huì)觸發(fā)低勵(lì)限制器對(duì)其進(jìn)行控制，提高勵(lì)磁使得發(fā)電機(jī)組在正常范圍內(nèi)工作，保證系統(tǒng)的可靠性。根據(jù)不同的勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)接入方式可以將低勵(lì)限制器分為兩種：疊加式和選擇門(mén)式。 

　　將勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的調(diào)壓信號(hào)和低勵(lì)限制器的輸出信號(hào)疊加起來(lái)作用的方式就是疊加式。發(fā)電機(jī)組消耗的無(wú)功功率低于低勵(lì)限制的最大值時(shí)，低勵(lì)限制器不工作，除此之外，低勵(lì)限制器將使得勵(lì)磁作用曾強(qiáng)。該方法的優(yōu)點(diǎn)是使系統(tǒng)穩(wěn)定性提高，缺點(diǎn)是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要綜合考慮運(yùn)用。 

　　將勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的調(diào)壓信號(hào)和低勵(lì)限制器的輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)選擇門(mén)（高低電平選通）之后二選一，這就是選擇門(mén)式調(diào)節(jié)。在機(jī)組消耗的無(wú)功功率大于低勵(lì)限制線的最大值時(shí)，輸出信號(hào)通過(guò)，調(diào)壓信號(hào)切斷，通過(guò)增大勵(lì)磁來(lái)使無(wú)功輸出變大。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是邏輯簡(jiǎn)單便于控制實(shí)施，缺點(diǎn)是可能導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。 

　　3.2 低勵(lì)限制試驗(yàn)的目的和內(nèi)容 

　　對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行低勵(lì)限制試驗(yàn)的主要目的是通過(guò)檢測(cè)其相關(guān)的參數(shù)來(lái)確保其低勵(lì)限制功能的正常。根據(jù)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，由發(fā)電機(jī)端部的發(fā)熱條件和不同功率下的靜穩(wěn)定極限所確定的動(dòng)作曲線是低勵(lì)限制試驗(yàn)的重要參數(shù)；在根據(jù)系統(tǒng)靜穩(wěn)態(tài)水平進(jìn)行曲線確定的過(guò)程中，選用系統(tǒng)最小的等值阻抗，發(fā)電機(jī)額外的電壓調(diào)節(jié)裝置的作用不計(jì)算在內(nèi)，以靜態(tài)極限的10%作為儲(chǔ)備系數(shù)，從而得出勵(lì)磁系統(tǒng)的動(dòng)作曲線。 

　　動(dòng)作曲線需要和失磁保護(hù)同時(shí)使用。根據(jù)有關(guān)低勵(lì)保護(hù)的一些技術(shù)規(guī)定，當(dāng)勵(lì)磁電流比較小或者失磁的情況發(fā)生時(shí)，應(yīng)及時(shí)采用低勵(lì)限制措施，假如運(yùn)行通道不能到達(dá)限制目的應(yīng)該立即選用備用的通道；在備用通道也失效的情況下通過(guò)失磁保護(hù)措施判斷之后采取關(guān)機(jī)操作。考慮到此種情況，技術(shù)規(guī)定中給出了明確的要求—在上述整個(gè)過(guò)程中低勵(lì)限制的執(zhí)行需要有適當(dāng)?shù)难訒r(shí)時(shí)間，改時(shí)間不超過(guò)0.1S小于0.3S。