[发明专利]一种同步调相机的双轴励磁装置及调节方法

说明书

本发明实施例公开了一种同步调相机的双轴励磁装置，包括设置在转子d轴和q轴上的d轴励磁绕组和q轴励磁绕组，设置在定子上的电枢绕组，用于检测电网载荷值的载荷检测电路，以及用于获取同步调相机的实时无功功率值的无功功率测量电路。本发明主要根据电网载荷的情况，选择性使用及调节三个绕组的工作状态以及励磁电流，不仅可以解决同步调相机过度进相因发热损坏端部绝缘的问题，还能避免机组失去静态稳定性，而且还能够从三者电流合理调节的方式上控制调相机的整个绕组发热热量，减少附加冷却结构的使用。

技术领域

本发明实施例涉及同步调相机技术领域，具体涉及一种同步调相机的双轴励磁装置及调节方法。

背景技术

现代电力系统中，大部分负载(如电动机、变压器等)都是感性负载，要从电源或电网吸收感性(滞后)无功功率，从而造成发电机励磁损耗增大、出力降低，并降低输电线路输电能力，降低输质量和增大输电损耗。因此，必须在输电线路中加装容性无功设备，用容性无功补偿感性无功。在长距离高压输电系统中，由于输电线对地电容产生的容性无功功率很大，可能大于电抗消耗的无功功率，致使电压上升，危及设备和系统的安全。为了保持输电线路的无功平衡，需要在线路中装设并联电抗器或其他感性无功设备，用感性无功补偿容性无功。

同步调相机的结构基本上与同步电动机相同，只是由于同步调相机不带机械负载，转轴可以细些；同步调相机主要安装在电网的受电端，用于改善电网的功率因数。根据电网负载情况的不同，适当调节调相机的励磁电流，可改变调相机汲取的无功功率，使电网的功率因数接近1。

在长距离输电线路中，线路电压降随负载情况的不同而发生变化，如果在输电线的受电端装一同步调相机，在电网负载重时，让其过励运行(向电网发出感性无功功率)，增加输电线中滞后的无功电流分量，从而可减少线路压降。如果在输电线轻载的情况下，可让其欠励运行(向电网发出容性无功功率，即为吸收感性无功功率)，吸收滞后的无功电流，可防止电网电压上升，从而维持电网的电压在一定的水平上。

同步调相机作为一种最早采用的无功补偿设备，一种专门的无功功率发电机，具有跟踪速度快(能抑制闪变或冲击)、补偿范广(容性、感性均可)、故障率低等优点，还具有调整电压平滑的优点。

同步调相机为了更好调节电网的稳态性能，必然长期处于过励或欠励的交替状态下，欠励状态(轻载荷)下(进相运行)，需从电网吸收感性无功功率，过励运行(重载荷)的状态下(迟相运行)，给电网提供感性无功功率，不管是哪一种状态下，同步调相机本身的热量都是一个较大的问题，热量值主要与电流大小相关，以及用于散热的整个接触面相关，现有的冷却方式更多样，既有空冷，也有双水内冷，但是均属于附加的冷却结构，因此，如果从同步调相机其本身产热的角度进行控制，能够更好的解决散热问题。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种同步调相机的双轴励磁装置及调节方法，以解决现有技术中现有技术中通过附加冷却结构解决同步调相机散热问题不够好的问题。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：

在本发明实施例的一个方面，提供了一种同步调相机的双轴励磁装置，包括设置在转子直轴d和交轴q上的d轴励磁绕组和q轴励磁绕组，设置在定子上的电枢绕组，用于检测电网载荷值的载荷检测电路，以及用于获取同步调相机的实时无功功率值的无功功率测量电路；

所述d轴励磁绕组、q轴励磁绕组和所述电枢绕组连接三通励磁调节器，所述无功功率测量电路的输出端连接比较电路，所述比较电路连接主控制系统，所述载荷检测电路连接所述主控制系统，所述主控制系统连接三通励磁调节器；

所述比较电路用于将实时无功功率值与预设无功功率阈值进行比较，并向所述主控制系统输送阈值比较信号，所述主控制系统依据所述电网载荷值、所述实时无功功率值和所述阈值比较信号控制所述三通励磁调节器分别对d轴励磁绕组、q轴励磁绕组和电枢绕组的电流进行调节。