自并励可控整流励磁装置由励磁变压器、励磁调节装置、功率整流装置、灭磁装置、起励装置、励磁操作设备等组成(见图)。自并励整流励磁的特点:①系统结构简单,除集电环外没有旋转部件,维护简单。②系统无交流自并励整流励磁机,缩短机组轴系长度,减小占地面积。③系统响应速度快,可获得较高强励电压系数,有利于改善电力系统暂态稳定。④可实现逆变灭磁,减轻灭磁开关负担。⑤当电力系统短路时,特别是发电机机端附近短路时,励磁系统强励能力受到很大影响,短路电流衰减快的特性可能使带时限的继电保护拒动。有关研究和试验表明,仅在短路0.5秒以后,自并励可控整流励磁方式的缺点才表现出来。通过发电机出线采用离相封闭母线,以及双重化发电机快速保护以及带记忆的延时保护,使在发电机近端发生的短路故障的概率大为降低,且能快速、可靠地切除机端短路故障,系统性能完全满足电力系统运行要求。
1 发电机 2 发电机励磁绕组 3 电压互感器 4 电流互感器 5 励磁变压器 6 自动电压调节器 7 可控整流器自并励整流励磁系统原理图
由于自并励整流励磁系统优点突出,几乎适用于所有类型的同步发电机。因此这种励磁方式在汽轮发电机中得到普遍应用。