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无功电流的自动分配—调节器的调节原理

[文章来源:原创] [发布日期:2016-07-20] [浏览次数:]

    从前面对调压特性的分析不难看出,要保证无功电流的均匀分配,原则上可以采用两种方法:一是让并联运行的发电机具有相同的调压特性和必要的调差率;另一种方法是直接测量出每台发电机的无功电流偏差△Ik,然后根据△Ik的大小和符号,来增加或减小发电机的励磁。使用前一种方法的装置叫无功电流自动分配装置。对于按电压偏差进行调节的调压器,大多采用这两种方法以保证无功功率的均匀分配。

    所谓调压器偏差进行调节,简单地说,就是调压装置的输出——励磁电流,与发电机的电压偏差成正比,也即

式中Ug——电压调节的给定值;

     U——发电机的实际电压;

     K——调节器的比例系数,或称闭环放大倍数。

    图9. 23是这种调压器的原理图,为了便于分析,把调压器的测量比较环节单独框出,这一环节的作用原理,是将输入的发电机端电压经过一定变换后(比如变压、整流),与某一给定数值(比如某一稳压管电压)进行比较,然后输出一个与发电机电压偏差成正比的信号AU。调压器输出的励磁电流则在一定范围内和这一电压偏差信号成正比。属于这一类型的调压装置很多,如各种晶闸管调压器、带校正器的自励恒压装置、炭阻式调压器等。但是,如果仅仅为了讨论无功负载分配问题,则只要把握住这类调压器的输入(测量环节)和输出(励磁电流)之间的基规律,便可不去深究那些种类繁多、关系复杂的中间环节。一般地说,做到这点也并不困难。

                

    对这类调压系统的特性,应该突出说明两点。

    i.这类调压器原则上属于有差调节,即由于某种原因(如负载电流增加、励磁绕组温度升高等)增大了发电机的电压偏差△U,从而要相应地改变励磁电流,以减小这一电压偏差,但发电机的电压偏差并不能完全被消除,因为消除了U也就消除了调节励磁电流的依据,因此调压器必然是有差特性的。虽然如此,为了保证调压精度和快速性要求,这类系统总是具有很高的放大倍数K,即U很微小的变化就能使励磁电流有足够强的改变,以维持发电机电压接近给定值,因此,对于无功功率分配来说,这种自然的调差率可以说是微不足道的,不妨仍把它看成是无差特性。即可以近似地认为调压器能消除电压偏差。

    .所谓调压器消除电压偏差,是指的测量元件输入给它的电压偏差信号U。这一信号可以是发电机的实际电压偏差,也可以不是发电机的实际电压偏差。比如,在发电机电压正常的情况下,在测量元件输入端人为地叠加一个电压,使其出现偏差信号U,调压器照样会改变发电机的励磁,最后使U≈0,但发电机的电压却偏离了给定值,其偏离给定值的大小,基本上等于叠加给测量元件的那个信号电压。无功电流调差装置的工作原理,就是在测量元件的输入端叠加一个和无功电流成比例的电压信号,从而使调压器减低发电机电压,以获得有差的调压特性。

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