发电机励磁自动调整装置常用的几种技术指标有哪些

在负载变动时，自励恒压装置维持电压恒定有一个调整过程，如图1所示。图中在t₀时突加负载会使电压瞬时下降到U'_min，由于恒压装置的作用，使端电压在t_F时恢复到接近额定电压U_N的U_min稳定工作。此后，在t'₀时突卸负载，使电压瞬时上升到U'_max，由于恒压装置的作用，在t'_F时电压恢复到U_max稳定工作。为了保证供电质量，电压调节必须满足两个基本技术指标，即静态（稳态）指标和动态（瞬态）指标的要求。

 1．电压静态指标

电压静态指标即发电机稳态电压变化率。交流发电机连同其励磁系统，应能在负载自空载至额定负载范围内，且其功率因数为额定值情况下，保持其稳态电压的变化值在额定电压的±2.5％以内，应急发电机可允许在额定电压的±3.5％以内。

发电机稳态电压变化率按下式计算：

式中，U_max为在规定的负载变化范围内，发电机的最大电压；

U_min为在规定的负载变化范围内，发电机的最小电压；

U_N为发电机的额定电压。

2．发电机电压动态指标

发电机动态特性有两个指标。

（1）瞬态电压调整率：

指当电网负载突变后电压的最大波动值，称为瞬态电压调整率。

（2）电压波动恢复时间t_F：

指自负载突变时，从电压发生波动开始到电压恢复到稳定值的一定容许差值范围内所需要的时间，用t_F表示。

（3）规范对动态指标规定：

交流发电机在负载为空载、转速为额定转速、电压接近额定值的状态下，突加或突卸60％额定电流及功率因数不超过0.4（滞后）的对称负载，当电压跌落时，其瞬态电压值应不低于额定电压的85％；当电压上升时，其瞬态电压值应不超过额定电压的120％；而电压恢复到与最后稳定值相差3％以内所需的时间，则不应超过1.5s。

发电机动态电压变化率按下式计算：

式中，U'_min为动态过程中的最大电压，U'_max为动态过程中的最小电压；U_N为发电机的额定电压；U₀为突卸或突加负载前的电压。

3．无功分配

并联运行交流发电机组间的无功功率应合理分配。

并联运行的各交流发电机组的无功功率的分配要求为：并联运行的各交流发电机组均应能稳定运行，且当负载在总额定负载的20％～100％范围内变化时，各机组所承担的无功负载与总无功负载按机组定额比例分配值之差，应不超过下列数值中的较小者：①最大机组额定无功功率的±10％；②最小机组额定无功功率的±25％。

依上述规范规定，对并联运行交流发电机组间的无功功率分配应符合以下原则：

（1）对于同容量发电机组并联运行时，各自实际分担的无功功率与应分担的无功功率误差应小于±10％。

（2）对于不同容量发电机组并联运行时，最大机组实际分担的无功功率与应分担的无功功率误差应小于±10％。

（3）对于不同容量发电机组并联运行时，最小机组实际分担的无功功率与应分担的无功功率误差应小于±25％。

4．强行励磁

地下工程电力系统的特点之一是过渡过程非常快，当负载突变或发生短路时，电压会突然下降很大。这将给电力系统的运行带来许多问题，甚至可能使电力系统丧失稳定。从提高发电机并联运行稳定性等的角度看，要求调压装置的动作要迅速；从短路保护的选择性要求看，也要求一旦发生外部短路，发电机在短路瞬间应能提供足够的短路电流，以供保护动作跳闸。当接线端在三相短路时，稳态短路电流应不小于3倍也不大于8倍的额定电流，发电机及其励磁机必须能承受此稳态短路电流2s而无损坏。

上述均要求调压装置要有强行励磁能力。强励能力通常用强行励磁倍数和发电机电势最大上升变化率来描述。