本發(fā)明涉及一種發(fā)電機強勵電流互感器的確定方法。

背景技術(shù)：

發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)一般要具有強勵功能，也就是當(dāng)發(fā)電機外部的電力系統(tǒng)發(fā)生故障或其它原因使系統(tǒng)電壓下降時，勵磁系統(tǒng)對發(fā)電機進(jìn)行強行勵磁以提高發(fā)電機輸出電壓，保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性。尤其在船舶及海洋鉆井平臺等領(lǐng)域，發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的強勵功能成為一個必須考核的性能指標(biāo)。CCS、ABS、GL等各大船級社規(guī)范對強勵功能的要求基本相同，即當(dāng)發(fā)電機三相輸出端發(fā)生穩(wěn)態(tài)短路時，其勵磁系統(tǒng)能夠保證發(fā)電機輸出至少三倍的額定電流，并維持2秒。目前國內(nèi)外數(shù)字式無刷同步發(fā)電機強勵功能的實現(xiàn)常見的有以下三種形式： a．三次諧波繞組+數(shù)字式自動電壓調(diào)節(jié)器b．永磁副勵磁機+數(shù)字式自動電壓調(diào)節(jié)器c．強勵電流互感器+數(shù)字式自動電壓調(diào)節(jié)器。前兩種形式，強勵功能通過調(diào)節(jié)都容易滿足要求。第三種形式，在強勵功能檢測試驗時發(fā)現(xiàn)：強勵輸出的短路電流難以控制，不是很小，就是很大，通過調(diào)節(jié)強勵電流互感器的匝數(shù)，很難使短路電流穩(wěn)定到3-6倍額定值附近；上述問題為強勵電流互感器設(shè)計不合理。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種發(fā)電機強勵電流互感器的確定方法，解決了強勵電流互感器設(shè)計不合理的技術(shù)問題。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案解決以上技術(shù)問題的：

一種發(fā)電機強勵電流互感器的確定方法，包括以下步驟：

第一步、根據(jù)發(fā)電機的額定電流IN和短路勵磁電流Iffk，計算每個強勵電流互感器的容量S；

第二步、根據(jù)計算出的強勵電流互感器的容量，按照《互感器設(shè)計》中的算法，初算電流互感器的鐵芯尺寸及二次側(cè)繞組匝數(shù)。按照初算互感器的鐵芯尺寸及繞組匝數(shù)，在Ansoft中建強勵電流互感器模型；第三步、按照所選整流橋規(guī)格及勵磁機定子繞組的電阻和電抗，在Ansoft中建強勵回路模型；

第四步、將強勵電流互感器模型與強勵回路模型聯(lián)合；

第五步、通過仿真計算，得出主機短路電樞電流，由0-6倍額定電流變化時，勵磁機定子繞組中的電流Iff的響應(yīng)曲線；

第六步、將勵磁機定子繞組中的電流Iff的響應(yīng)曲線與發(fā)電機短路特性曲線繪制在同一坐標(biāo)中，兩條曲線的交點在3-6倍額定電流時，即可滿足強勵要求，

第七步、將發(fā)電機短路特性曲線延長后，兩條曲線的交點約在5900A左右，滿足強勵要求。若兩條曲線的交點不在3-6倍額定電流時，需調(diào)整電流互感器的鐵芯尺寸及二次繞組匝數(shù)，再重新建模進(jìn)行仿真計算，直至滿足要求為止。

本發(fā)明提出了一種發(fā)電機強勵電流互感器的設(shè)計方法，并通過Ansoft仿真軟件，精準(zhǔn)的設(shè)計出發(fā)電機強勵電流互感器，使發(fā)電機短路電流精確控制在額定電流的3-6倍內(nèi)。

附圖說明

圖1是0-6倍額定電流變化時，勵磁機定子繞組中的電流Iff的響應(yīng)曲線，即IK－Iff曲線

圖2是在同一坐標(biāo)中繪制的勵磁機定子繞組中的電流Iff的響應(yīng)曲線與發(fā)電機短路特性曲線。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明：

一種發(fā)電機強勵電流互感器的確定方法，包括以下步驟：

第一步、根據(jù)發(fā)電機的額定電流IN和短路勵磁電流Iffk，計算每個強勵電流互感器的容量S；

例：TFJ6 635-4發(fā)電機的額定電流IN為1621A，短路勵磁電流Iffk為3.06A，勵磁機定子電阻R為12.5Ω。按照3.5IN的短路電流計算每個強勵電流互感器的容量S，則有：

；

其中：K為經(jīng)驗系數(shù)，一般取1.2；

第二步、根據(jù)計算出的強勵電流互感器的容量，按照《互感器設(shè)計》中的算法，初算電流互感器的鐵芯尺寸及二次側(cè)繞組匝數(shù)。按照初算互感器的鐵芯尺寸及繞組匝數(shù)，在Ansoft中建強勵電流互感器模型；第三步、按照所選整流橋規(guī)格及勵磁機定子繞組的電阻和電抗，在Ansoft中建強勵回路模型；

第四步、將強勵電流互感器模型與強勵回路模型聯(lián)合；

第五步、通過仿真計算，得出主機短路電樞電流，由0-6倍額定電流變化時，勵磁機定子繞組中的電流Iff的響應(yīng)曲線；

第六步、將勵磁機定子繞組中的電流Iff的響應(yīng)曲線與發(fā)電機短路特性曲線繪制在同一坐標(biāo)中，兩條曲線的交點在3-6倍額定電流時，即可滿足強勵要求，

第七步、將發(fā)電機短路特性曲線延長后，兩條曲線的交點約在5900A左右，滿足強勵要求。若兩條曲線的交點不在3-6倍額定電流時，需調(diào)整電流互感器的鐵芯尺寸及二次繞組匝數(shù)，再重新建模進(jìn)行仿真計算，直至滿足要求為止。