[发明专利]发电机励磁系统及其参数设计方法和系统

权利要求书

1.一种发电机励磁系统，包括用于与发电机连接的励磁变压器，所述励磁变压器包括变压器铁芯及绕制于所述变压器铁芯上的变压器绕组，其特征在于：还包括电抗器，所述电抗器包括与电抗器铁芯及绕制于所述电抗器铁芯上的电抗器绕组，所述变压器铁芯与所述电抗器铁芯之间设有屏蔽元件，所述电抗器的磁力线与所述励磁变压器的磁力线相互垂直；所述电抗器绕组包括分别与所述励磁变压器三相串联连接的第一线圈、第二线圈和第三线圈。

2.如权利要求1所述的发电机励磁系统，其特征在于：所述变压器铁芯与所述电抗器铁芯沿竖直方向分层排列。

3.如权利要求1所述的发电机励磁系统，其特征在于：所述电抗器与所述励磁变压器的低压侧连接。

4.如权利要求1所述的发电机励磁系统，其特征在于：所述变压器铁芯与所述电抗器铁芯相互垂直。

5.如权利要求1所述的发电机励磁系统，其特征在于：所述励磁变压器包括变压器壳体，所述变压器铁芯、变压器绕组以及所述电抗器均设置于所述变压器壳体内。

6.一种发电机励磁系统参数设计方法，包括：

建立发电机机组仿真模型，所述仿真模型包括与母线一侧连接的发电机定子、与所述母线另一侧连接的如权利要求1-5所中任意一项述发电机励磁系统和励磁控制单元、以及与所述发电机励磁系统和所述励磁控制单元连接的发电机转子；

根据所述仿真模型获取所述发电机励磁系统的响应时间；

当所述响应时间符合预设条件时，获取所述电抗器的感抗；

根据所述感抗确定所述电抗器压降；

根据励磁变压器额定电压、励磁变压器额定电流、预设励磁倍数、发电机的额定励磁电压以及发电机的额定励磁电流获取所述电抗器的额定电流。

7.如权利要求6所述的发电机励磁系统参数设计方法，其特征在于：在所述建立发电机机组仿真模型的步骤之后，还包括：

根据所述励磁变压器副边电压以及所述励磁变压器短路阻抗，获取所述励磁变压器压降；

根据所述电抗器压降、所述励磁变压器压降以及所述发电机的额定励磁电压，获得所述发电机励磁系统的强励倍数。

8.如权利要求6所述的发电机励磁系统参数设计方法，其特征在于：所述预设条件是指所述发电机励磁系统电压的上升时间和下降时间符合预设的范围。

9.一种发电机励磁系统参数设计系统，包括：

仿真模块，用于建立发电机机组仿真模型，所述仿真模型包括与母线一侧连接的发电机定子、与所述母线另一侧连接的如权利要求1-5所中任意一项述发电机励磁系统和励磁控制单元、以及与所述发电机励磁系统和所述励磁控制单元连接的发电机转子；

响应时间确定模块，用于根据所述仿真模型获取所述发电机励磁系统的响应时间；

感抗确定模块，用于当所述响应时间符合预设条件时，获取所述电抗器的感抗；

压降确定模块，用于根据所述感抗确定所述电抗器压降；

电流确定模块，用于根据励磁变压器额定电压、励磁变压器额定电流、预设励磁倍数、发电机的额定励磁电压以及发电机的额定励磁电流获取所述电抗器的额定电流。

10.如权利要求9所述的发电机励磁系统参数设计系统，其特征在于，包括：

压降确定模块，用于根据所述励磁变压器副边电压以及所述励磁变压器短路阻抗，获取所述励磁变压器压降；

强励倍数确定模块，用于根据所述电抗器压降、所述励磁变压器压降以及所述发电机的额定励磁电压，获得所述发电机励磁系统的强励倍数。