小型水电站励磁系统对水轮机组运行的影响分析

戴宗泉

（陕西省地方电力水电有限公司，陕西 西安 710061）

小型水电站目前在运行过程中普遍存在无功功率欠缺，以及小水电集中时功率难以送出的问题。小型水电站要送出功率必须具有比母线高的电压，如果水轮机组集中，就会导致母线电压过高，造成电站无功相对不足，同时无功负荷缺额大，有功功率消耗也非常大。产生这个问题的一个重要的原因是励磁系统选择不当，发电机的无功不能达到额定值，导致发电机组的无功达不到考核要求。另外由于小机组经过长距离输电线路与电网连接，线路对地电容可能引起同步发电机的自励磁现象，可能引起系统振荡导致机组解列。上述问题的产生均与励磁系统有着密切的关系。本文从励磁方式及功率回路、励磁功能和励磁调节器三项关键技术方面分析励磁系统对水轮机组运行的影响。

1 励磁方式及功率回路

同步发电机的励磁方式大致可分为三类，即直流励磁机励磁方式、交流励磁机励磁方式和静止可控硅励磁方式，其中静止可控硅励磁又分为自复激和自并激两种方式。

直流励磁机励磁方式具有结构简单，调节方便等优点，但其维护工作量大，调节时间常数大，不适宜在小水电站使用。交流励磁机励磁方式具有可靠性高等优点，但其调节速度较慢，维护工作量大，需要增加机组主轴长度，且在发电机出口或系统母线发生短路等故障时对电压的支撑不够，也不适宜在小水电站使用。……