管理类《AP1000常规岛BOP系统》第4章【AP1000核电站电气系统】第02节 励磁和电压调节系统

第二节励磁和电压调节系统授课人：日期：中电投高级培训中心主要内容10十月20232中电投高培中心要求10十月20233中电投高培中心1)了解系统主要功能和工艺流程；2)了解主要设备结构、作用和运行方式；3)了解本系统和其它系统的相互关系；4)熟悉系统和设备的主要技术参数。1励磁和电压调节系统功能系统主要功能发电机励磁系统是静态自并励系统，功能：励磁—通过静态整流装置提供发电机转子直流励磁；调压、调无功—单机时调节发电机端电压，并网时调节系统无功；监测—监测发电机和励磁机的磁场；限制—限制转子、定子电流以保证机组稳定。5610十月2023中电投高培中心2励磁和电压调节系统描述自并励式励磁系统原理简图7发电机端电压和无功调节原理旋转的转子磁场使固定的定子绕组产生交流感生电动势，其大小取决于转子转速、定子绕组的匝数和转子磁场的磁通。磁通的大小取决于转子电流；当发电机接上负载时，在感生电动势作用下，就有交流电流流过负载和定子绕组；纯电感性负载，为了维持端电压不变，必须增加发电机励磁电流，也就是增加发电机的无功功率。纯电容性负载，为了维持端电压不变，必须减少发电机励磁电流，也就是减少发电机的无功功率。8系统调节运行原理当电力系统发生突然短路或突然增负荷时，发电机端电压突然下降和定子电流突然增加，自动电压调节器（AVR）使可控硅控制角迅速减少，可控硅处于全开放状态，对发电机进行强行励磁。发电机甩负荷时，端电压突然升高，控制回路可使可控硅控制角迅速增大，可控硅处于逆变状态，对发电机进行强行减磁，有效地抑制发电机的电压升高。9系统设计原则发电机电流1.1倍的额定电流时，励磁系统能保证连续输出。在异常运行工况下（包括发电机机端电压下降到70%额定电压），励磁系统的顶值电压不小于2倍额定励磁电压。系统强励时间为20s。AVR保证发电机空载电压调节范围为30%—110%。起励容量能满足建立发电机10%额定电压。10励磁系统配置的保护过励磁保护，瞬时和反时限动作。欠励保护。以保证满足发电机的静态稳定性，防止失去同步。电压互感器（PT）断线保护。压/频比限制（V/Hz）。电压与频率比值反映铁芯中磁通密度的大小。当其值较高时，表示磁通密度过大，这会引起铁芯的过热。111210十月2023中电投高培中心3励磁和电压调节系统主要设备及工作原理系统主要设备励磁功率变压器功率整流器电压调节装置（AVR）灭磁装置和起励装置直流母线和交流共相母线13励磁功率变压器励磁系统包括3个单相干式变压器，空气自然冷却（AN）。绕组接线为Y，d11，满足在发电机各种运行工况下励磁机组1.1倍的额定电压连续输出。14自动电压调节装置（AVR）数字式自动电压调节器（AVR）基本工作原理是数字式自动电压调节器通过控制供给发电机转子线圈励磁电流的大小，来控制发电机出口端电压或无功功率。AVR有2个控制通道，正常1个运行，1个备用，当运行通道故障，会自动切换到备用通道。如AVR2个自动控制通道发生故障，自动切换到手动调节器。151610十月2023中电投高培中心4励磁和