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励磁系统参数测试计算软件

2015-12-01 16:24阅读:

励磁系统参数测试计算软件
1、软件功能
本软件用于辅助励磁系统参数测试试验工作报告的编写:
a)根据发电机空载特性,拟合气隙线数据,计算额定电压、1.2倍额定电压下励磁电流If0,If0',Ifb,Ifb'。
b)根据气隙线线上额定电压下励磁电流,计算励磁电流基值及励磁电压基值Ifdn,Ufdn
c)计算饱和系数,1.12倍饱和系数
d)根据大阶跃试验结果,计算励磁系统最大、最小控制角
e)计算整流器换相压降系数Kc
2、需要输入的数据:
a)额定励磁电压、励磁电流、额定机端电压、额定阳极电压、最大励磁电压、最小励磁电压、励磁变容量、短路阻抗
b)读取空载特性数据
3、计算结果
a)额定电压、1.2倍额定电压下励磁电流If0,If0',Ifb,Ifb',
励磁电流基值及励磁电压基值Ifdn,Ufdn,
饱和系数,1.12倍饱和系数,
励磁系统最大、最小控制角,整流器换相压降系数Kc
b)绘图空载特性曲线和气隙线图形
4报告
4.1 发电机饱和系数和励磁系统基值计算
由发电机空载特性可确定发电机励磁回路的计算基准值及模型参数:
(1)发电机励磁电流的基准值IFDB:
选取发电机空载特性曲线气隙线,上与发电机额定电压相对应的发电机励磁电流为发电机励磁电流的基准值:IFDB=462A
(2)发电机励磁回路电阻的基准值RFDB:
选取发电机铭牌额定励磁电压与额定励磁电流之比为发电机励磁绕组电阻的基准值,即RFDB=UFDN/ IFDN
Rfdb=UFDN/ IFDN=325/1346=0.2415Ω
(3)发电机励磁电压的基准值UFDB
Ufdb= Ifdb* Rfdb=462*0.2415=111.59V
(4)根据发电机空载特性可计算模型需要的饱和系数SG:
根据发电机空载试验,在空载曲线上对应与发电机空载额定电压的励磁电流If0为500A;对应与1.2倍额定电压的励磁电流IfK为688A;
发电机气隙线上对应与发电机空载额定电压的励磁电流Ifb为462A;对应与1.2倍额定电压的励磁电流IfJ为551A。
发电机的饱和系数:
Sg1.0=(If0-IfB)/IfB=(500-462)/462=0.0828
Sg1.2=(IfK-IfJ)/IfJ=(688-551)/551=0.2485
换算成综稳饱和系数:
a=1 b=If0/IfB-1= Sg1.0=0.0828
n=7.0286
4.2 整流器换相压降系数Kc的计算
计算中用的U、Uk、Sn、分别为励磁变的二次电压、短路阻抗和额定容量,UFDB、IFDB为发电机励磁电压、励磁电流基值。
励磁变压器短路电压Uk=0.06pu
励磁变压器额定容量Sn=2300000VA
励磁变压器二次额定线电压U=610V
励磁电流基值Ifdb=1 pu
励磁电压基值Ufdb=0.2415 pu
换相电抗的整流器负载因子KC (标幺值)为:
0.0384
4.3 可控硅整流器最大/最小角计算
由大阶跃试验结果可知,最大励磁电压为437V,对应励磁电流为536A,发电机端电压为12560V,折算到可控硅阳极电压电压为359V;最小励磁电压为-474V,对应励磁电流为317A,折算到可控硅阳极电压电压为426V。
可控硅整流器最大/最小触发角可由下列公式进行计算:
(其中Up为可控硅阳极电压)
整流桥换相电抗为Xp=Kc*RFDB=0.0384*0.2415=0.0084Ω
则可控硅整流桥最大/最小触发角分别为:
αmax=arcos[(UFmin+I*Xp)/1.35UL]=arcos(-474+317*0.0084)/(1.35*426)=145°
αmin=arcos[(UFmax+Id*Xp)/1.35UL]=arcos(437+536*0.0084)/(1.35*359)=24°
4.4励磁系统的最大输出电压(VRMAX)和最小输出电压(VRMIN
发电机可控硅最小控制角、最大控制角分别为24°和145°。
最大电压限制值:Vrmax=1.35UCOSA=752V
标幺值为:Vrmax/Ufdb=752V /111.59V = 6.74p.u.
最小电压限制值:Vrmin=1.35UCOSA=-675V
标幺值为:Vrmin/Ufdb=-675V /111.59V=-6.05p.u.
4.5励磁调节器内部最大/最小输出电压
调节器最大内部电压VAMAX和最小内部电压VAMIN指AVR的PID环节总输出的内部限幅值,取VAMAX=10,VAMIN =-10



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