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無功電流的自動分配—調節器的調節原理

[文章來源:原創] [發布日期:2016-07-20] [瀏覽次數:]

    從前面對調壓特性的分析不難看出,要保證無功電流的均勻分配,原則上可以采用兩種方法:一是讓并聯運行的發電機具有相同的調壓特性和必要的調差率;另一種方法是直接測量出每臺發電機的無功電流偏差△Ik,然后根據△Ik的大小和符號,來增加或減小發電機的勵磁。使用前一種方法的裝置叫無功電流自動分配裝置。對于按電壓偏差進行調節的調壓器,大多采用這兩種方法以保證無功功率的均勻分配。

    所謂調壓器偏差進行調節,簡單地說,就是調壓裝置的輸出——勵磁電流,與發電機的電壓偏差成正比,也即

式中Ug——電壓調節的給定值;

     U——發電機的實際電壓;

     K——調節器的比例系數,或稱閉環放大倍數。

    圖9. 23是這種調壓器的原理圖,為了便于分析,把調壓器的測量比較環節單獨框出,這一環節的作用原理,是將輸入的發電機端電壓經過一定變換后(比如變壓、整流),與某一給定數值(比如某一穩壓管電壓)進行比較,然后輸出一個與發電機電壓偏差成正比的信號AU。調壓器輸出的勵磁電流則在一定范圍內和這一電壓偏差信號成正比。屬于這一類型的調壓裝置很多,如各種晶閘管調壓器、帶校正器的自勵恒壓裝置、炭阻式調壓器等。但是,如果僅僅為了討論無功負載分配問題,則只要把握住這類調壓器的輸入(測量環節)和輸出(勵磁電流)之間的基規律,便可不去深究那些種類繁多、關系復雜的中間環節。一般地說,做到這點也并不困難。

                

    對這類調壓系統的特性,應該突出說明兩點。

    i.這類調壓器原則上屬于有差調節,即由于某種原因(如負載電流增加、勵磁繞組溫度升高等)增大了發電機的電壓偏差△U,從而要相應地改變勵磁電流,以減小這一電壓偏差,但發電機的電壓偏差并不能完全被消除,因為消除了U也就消除了調節勵磁電流的依據,因此調壓器必然是有差特性的。雖然如此,為了保證調壓精度和快速性要求,這類系統總是具有很高的放大倍數K,即U很微小的變化就能使勵磁電流有足夠強的改變,以維持發電機電壓接近給定值,因此,對于無功功率分配來說,這種自然的調差率可以說是微不足道的,不妨仍把它看成是無差特性。即可以近似地認為調壓器能消除電壓偏差。

    .所謂調壓器消除電壓偏差,是指的測量元件輸入給它的電壓偏差信號U。這一信號可以是發電機的實際電壓偏差,也可以不是發電機的實際電壓偏差。比如,在發電機電壓正常的情況下,在測量元件輸入端人為地疊加一個電壓,使其出現偏差信號U,調壓器照樣會改變發電機的勵磁,最后使U≈0,但發電機的電壓卻偏離了給定值,其偏離給定值的大小,基本上等于疊加給測量元件的那個信號電壓。無功電流調差裝置的工作原理,就是在測量元件的輸入端疊加一個和無功電流成比例的電壓信號,從而使調壓器減低發電機電壓,以獲得有差的調壓特性。

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