[发明专利]直流电机励磁的同步电机负励磁运行方法

说明书

本发明涉及电学领域中电力的发电调节系统，

随着电力工业的不断发展，电网容量日益增大，电网结构发生了很大变化，超高压输电线路明显增多，导致了系统容性无功的增加，不仅影响电网电压质量和送变电设备的安全运行，同时还使电损耗增加，经济效益下降，因此无功功率和电压调节已成为系统的一个突出问题。

为解决无功和电压调节问题，人们采取了多种调压措施，诸如及时投切电容器、电抗器，将发电机欠励磁运行，而对同步电机来说，它的欠励和过励的容量比设计值一般为0.5-0.66，限制了欠励运行的出力，影响了调压效果。

本发明之目的在于设计一种扩大同步电机吸收无功的能力、拓宽电压调整宽度、本身安全可靠、投资少、效益高的直流电机励磁的同步电机负励磁运行方法。

本发明的技术解决方案是：这种直流电机励磁的同步电机负励磁运行方法包括有同步电机（1）、同步电机励磁绕组（2）、励磁机电枢（3）、励磁机励磁绕组（4）、可控相复励变压器（5）、整流桥（6）、电压校正器（7），励磁机电枢（3）、励磁机励磁绕组（4）与同步电机励磁绕组（2）并联且与同步电机同轴安装，电压校正器（7）、可控相复励变压器（5）从同步电机的输出测试取样，通过整流桥（6）输出，构成反馈网络，连接至励磁机电枢（3）、励磁机励磁绕组（4）上，本发明的主要特征是增设负励磁倒换开关（8）或增设负励固定电源（9），负励磁倒换开关（8）串接在可控相复励变压器（5）的整流桥（6）输出连接励磁机励磁绕组（4）、励磁机电枢（3）的回路中，增设负励固定电源（9），则将负励固定电源（9）直接并联在励磁机电枢（3）两端。

图1为本发明自励式负励磁运行线路图;

图2为本发明他励式负励磁运行线路图;

图3为现有技术励磁运行线路图。

下面结合附图作进一步说明：

如图1所示，这种直流电机励磁的同步电机负励磁运行方法为自励式，其中现有技术为：同步电机（1）、同步电机励磁绕组（2）、励磁机电枢（3）、励磁机励磁绕组（4）、可控相复励变压器（5）、整流桥（6）、电压校正器（7）、磁场调节电阻（10），励磁机电枢（3）、励磁机励磁绕组（4）与同步电机励磁绕组（2）并联，与同步电机同轴安装，电压校正器（7）、可控相复励变压器（5）从同步电机的输出测试取样，通过整流桥（6）输出，构成反馈网络，连接至励磁机电枢（3）、励磁机励磁绕组（4）上，本发明是在整流桥（6）输出连接励磁机电枢（3）、励磁机励磁绕组（4）的回路中串接负励磁倒换开关（8），或者在励磁机电枢（3）两端并联负励固定电源（9），负励固定电源（9）包括合闸开关（12）、电池组（13）、二极管（14）、可调电阻（15）、此外励磁机电枢（3）与同步电机励磁绕组（2）之间还串接有灭磁开关（16）。

图2所示的直流电机励磁的同步电机负励磁运行方法为他励式，其中的现有技术为：同步电机（1）、同步电机励磁绕组（2）、主励磁机励磁绕组（4）、主励磁机电枢（3）、付励磁机电枢（17）、付励磁机励磁绕组（18）、可控相复励变压器（5）、整流桥（6）、电压校正器（7）、磁场调节电阻（19、20），主、付励磁机与同步电机同轴安装，主励磁机电枢（3）与同步电机励磁绕组（2）并联，而主励磁机励磁绕组（4）、付励磁机电枢（17）、付励磁机励磁绕组（18）并联，可控相复励变压器（5）、整流桥（6）、电压校正器（7）构成反馈网络，从同步电机（1）的输出测试取样，从整流桥（6）输出，本发明的方法为：在整流桥（6）输出与付励磁机励磁绕组（18）、付励磁机电枢（17）的连接回路中串接负励磁倒换开关（8），同时，在付励磁机电枢（17）与主励磁机励磁绕组（4）的并联回路中串接第二负励磁倒换开关（21）。

直流电机励磁的同步电机负励磁运行实现步骤：

当系统需要同步电机负励磁运行时，通过可控相复励变压器（5）、整流桥（6）、电压校正器（7）或用手动调节磁场调节电阻（10、19、20）使同步电机转子磁场电阻加大，待磁场调节电阻电阻值最大时，拉开灭磁开关（16），合上负励固定电源（11）的合闸开关（12），关联通负电源或使用负励磁倒换开关（8或21），使主励磁电流反向，再合上灭磁开关（16），通过调节磁场调节电阻，即可实现负励运行。

本发明经理论分析和试验证明，同步电机在负励磁运行方式下可以稳定运行，不仅可以扩大同步电机吸收无功的能力，对暂态安全又有特殊作用，同时具有拓宽同步电机电压调整宽度和提高调整能力，而且机组本身安全可靠，对于励磁装置的改造投资少、效益高，因此，同步电机的负励磁运行可以在一定储备系数的基础上作为一种运行方法加以推广应用，以增加系统无功电压的调节手段。