厂家科聚KEU22励磁调节器操作说明(09版)
KEU22
励磁调节器操作说明书
Excitation Regulator Operation Manual
目录
1 控制器面板布置 (2)
2 控制器插件的安装 (3)
2.1 控制器插件的组成 (3)
2.2 插件插座的组成 (3)
2.3 控制器内各插件的位置图 (3)
3 控制器的基本操作 (4)
3.1 控制器的控制 (4)
3.2 控制器的上电 (5)
3.3 控制器的操作 (5)
4 控制器液晶显示菜单结构 (6)
5 界面与键盘操作说明 (7)
5.1 运行数据界面 (7)
5.2 主菜单密码输入界面 (8)
5.3 主菜单 (9)
5.3.1 运行状态菜单 (9)
5.3.1.1 通道参数查询 (10)
5.3.1.2 状态查询 (15)
5.3.2 调试状态菜单 (18)
5.3.2.1 参数查询与修改 (19)
5.3.2.2 试验 (32)
5.3.2.3 现场电压电流有功无功参数整定 (40)
5.3.2.4 直流量比例系数参数正定 (41)
5.3.2.5 状态整定 (41)
5.3.3 调节器属性菜单 (42)
5.3.3.1 查看调节器属性 (43)
5.3.3.2 修改调节器属性 (45)
5.3.4 时间查询与修改菜单 (45)
6 控制器逻辑及接口示意图 (47)
7 实际参数 (48)
7.1 励磁系统额定参数值 (48)
7.2 额定交流量采样值（HEX） (49)
7.3 调节器放大倍数及PID参数 (49)
7.4 PSS2A模型参数 (50)
7.5 发电机转子电压负反馈系数 (51)
7.6 额定直流量采样值（HEX） (51)
7.7 低励限制参数 (51)
7.8 过流限制参数 (52)
7.9 发电机调差 (52)
7.10 置位及增减磁速度 (53)
7.11 伏赫限制参数 (53)
7.12 其他 (53)
7.13 内部参数 (54)
7.14 DCS通讯 (55)
8 其他注意事项 (55)
1 控制器面板布置
控制器面板布置如图所示分成由上到下由五部分组成：
第一部分是面板最上方的液晶显示器，有关液晶显示器的详细操作说明见以下第4、5章节。
第二部分是信号显示区域，主要由
（1）电源指示信号：“电源正常”等，各组直流电源正常则发该信号。
（2）控制器状态指示：“自动运行”、“手动运行”、“调节器退出”、“本套正常”等光字牌，用于指示控制器实际所处于的状态。
（3）故障信号光字牌指示：“故障切手动”、“装置出错”、“过流限制”、“低励限制”、“伏赫限制”、“PT熔丝断”、“脉冲出错”等信号，用于指示控制器的故障
所在。其中除“装置出错”外，其余信号皆具有程序自保持功能，即当故障消
失后，这些信号不会自动复归，必须人为复归。“装置出错”是用于指示控制器
本身出错的故障信号。
第三部分是液晶显示器键盘操作按钮：包括“∧”键、“∨”键、“<”键、“>”键、
“+”键、“-”键、“取消”键、“确认”键。其中“∧”键、“∨”键用于光标上下移动或屏显前翻后翻；“<”键、“>”键用于光标的左移或右移；“+”键、“-”键用在参数修改时数字量的增加或做试验时各种试验选项的选择等等。
第四部分是串行口和测试口。串行口：用于同后台机或笔记本电脑通讯，将控制器的参数、试验波形、故障记录、事件记录等数据上传至后台机或笔记本电脑，属于即插即用型，可带电插拔；测试口：用于PSS 试验，一路AD 一路DA 。
第五部分是控制器操作开关及指示灯：“中控”/“就地”开关、“运行”/“退出”开关、“置位投/置位退”开关、“增” 磁和“减” 磁带复位开关及相应的指示灯。
另外，打开控制器面板门背面有“自动方式”/“手动方式”开关、“PSS 投”/“PSS 退”开关及相应的指示灯。
2 控制器插件的安装
安装控制器插件时，应该在断电的情况下进行，否则会导致控制器插件损坏。
2.1 控制器插件的组成
控制器由五块插件组成： A 号板—主机板
B 号板—直流信号处理板
C 号板—交流信号处理板
D 号板—电源板
E 号板—继电器板
2.2 插件插座的组成
A 号板（主机板）有如下插座:
JYK ——50芯扁平电缆插座接于控制器面板上，用于液晶显示器、操作按钮和开关输入及面板发光二极管指示灯、串行通讯口（接于面板，同后台机或笔记本电脑通讯,将控制器的参数、试验波形、故障记录、事件记录等信息传出）、测试口（一路A/D 伪随机码输入插座,用于测试发电机频谱特性时输入伪随机码,为投PSS 提供依据；一路D/A 送出所需的模拟量）。
E 号板（继电器板）插座:J02——14芯扁平电缆插座,同面板相连,将各继电器动作状况送至面板光字牌显示。
2.3 控制器内各插件的位置图
如下图所示,由左至右依此插入A 、B 、C 、D 、E 号板,连接扁平电缆及通讯口。
3 控制器的基本操作
控制器的基本操作是针对控制器的状态而言,并非针对液晶显示器。有关液晶显示器的操作详见第4、5章。
3.1 控制器的控制
根据面板上的布置, 控制器的控制主要由“主控”/“就地”开关控制。
当“主控”/“就地”开关置于“就地”时,面板上的“运行”/“退出”开关、“置位”、“增磁”、“减磁”按钮起作用。当“主控”/“就地”开关置于“主控”时,上述面板开关按钮不起作用,控制器受控于中控输入开关量，通过DI1（运行/退出）、DI3（增磁）、DI4（减磁）、DI7（起励）起作用。
说明:“起励”、“置位”的含义是一致的,即针对非自并励机组,该开关量或按钮仅仅是“置位”的含义,将发电机电压快速升至要求的电压。自并励机组,该开关量或按钮实际上是起着“起励”＋“置位”的作用,即先启动“起励”按钮让发电机建立电压,然后将发电机快速升至要求的电压。“置位”或“起励”在发电机空载状态上,发电机电压低于“置位”时所达到的电压值下才有效。
手动运行时按发电机转子电流或调节器输出电流（无刷励磁系统）闭环方式调节。
3.2 控制器的上电
控制器在上电前要求各开关量处于退出运行状态,即面板上开关处于“就地”、“退出”位置或者面板上开关处于“中控”位置而输出开关量DI1（运行）处于断开状态。
3.3 控制器的操作
在表一中，“置位”或“起励”有效的条件为发电机处于空载状态（即出口断路器断开）,且发电机电压没有达到“置位”所需达到的电压。
表一
说明：×----无所谓“合”和“断”。
4 控制器液晶显示菜单结构
5 界面与键盘操作说明
装置上电或进行硬件复位，装置显示欢迎界面及版本号，两秒钟后进入“运行数据界面。
在以下章节的液晶显示界面中所显示的参数或数据不能作为贵电厂的参数整定依据，该液晶显示界面仅作为该画面的显示形式的参考。切记！！！
5.1 运行数据界面
在初始界面显示两秒后，自动转入运行数据界面，包括下面四幅界面：
以上四幅界面提供给电厂运行人员作参考，其中第一幅界面提供调节器自动运行时的运行参数，第二、三幅界面提供发电机运行参数，第四幅界面提供调节器手动运行时的运行参数。
在第四幅界面中，手动给定按发电机转子电流闭环运行（常规励磁或静止励磁）或
按住“取消”或“确认”键进入提示画面，提示画面同时还显示面板背面的“自动
方式”/“手动方式”开关、“PSS 投”/“PSS 退”开关位置。松开后恢复到原运行数据画面。按提示画面操作:
按“+”键后进入以下选择运行方式界面，界面左边圆点闪烁，即表示可以通过操
作“-”键切换手动/自动方式。完成该操作后，手动/自动方式状态有可能与面板后面的“手动/自动”方式开关不一致，当发生不一致时，以该操作为准。也可以通过调整面板后面的“手动/自动”方式开关，使它们保持一致来改变手自动运行方式，例如：当实际显示为“手动运行”方式，而面板后面的开关为“自动”方式。操作时先将面板后面的开关“自动”方式拨到“手动”方式，使其与实际显示一致，然后再拨回到“自动”方式，这时实际显示也为“自动运行”方式。
按“取消”键后回到原运行数据画面。
另在实际投运时完成该操作，实际运行方式也会发生变化。
5.2 主菜单密码输入界面
主菜单以后各界面只允许电厂维护检修人员和制造厂服务人
员及省中试所（电科院）工作人员可以进入。
每按一次确认键，在密码区依次显示一个★，如下图所示，密码为四位数，密码错误需重新输入，密码正确即进入主菜单。
5.3 主菜单
5.3.1 运行状态菜单
5.3主菜单下,光标选中第（一）项确认后,进入运行状态菜单。
5.3.1.1 通道参数查询
在5.3.1运行状态菜单下光标选中第1项通道参数查询确认后,进入通道参数查询状态。通道参数查询共分12页,由罗马字母Ⅰ——Ⅻ在显示屏中下方标识。以十六进制
5.3.1.1.1
各参数定义如下:
Vf:发电机PT电压,单位为V。该电压量综合了发电机测量PT与仪表PT的值。
Vref：发电机自动给定电压，单位V。因为调节器自动运行方式是按发电机电压反馈闭环运行，因此此处以发电机PT电压值作为基准。
α：可控硅开放角，单位为度。
综放：经自动运行方式下比例调节或PID调节及手动运行方式下转子电流（或调节器输出电流）闭环比例调节计算所得的最终数据，以此得到可控硅开放角。即该值与可控硅开放角一一对应。
Vfd：发电机转子电压，单位为V。无刷励磁方式下如检测不到则该值为零。自并励方式下，励磁变阳极电压超过400V，将不采集该量。
Id：调节器输出总电流，单位为A。静止励磁方式下该值为零。
Href：发电机手动给定量。发电机手动给定量根据励磁方式不同，其参考量也不同。无刷励磁机组由于无法测出发电机转子电流，因此以调节器输出电流作为参考量，其余励磁方式都以发电机转子电流作为参考量闭环运行。当发电机满载额定时，无论发电机转子电流或者调节器输出电流，其值在程序内部都为1000H。
Ifd：发电机转子电流，单位为A。无刷励磁方式下该值为零。
5.3.1.1.2 第Ⅱ页参数
各参数定义如下：
Vf ′：发电机仪表PT 值，单位为V 。
采If ：发电机CT 的值，单位为A 。同时在发电机额定工况下该值的十六进制值
作为“参数查询与修改”菜单下“额定交流量采样值（HEX ）”子菜单中之第（3）条“发电机CT 采样值”。
P ：发电机有功功率，单位MW 。 Q ：发电机无功功率，单位MVAR 。
Ifdi ：通过分流器采样得到的发电机转子电流。无刷励磁方式下该值为零。静止
励磁方式上若励磁变压器阳极电压超过400V 则不用此方式测量转子电流。
Ifdc ：通过发电机转子回路交流侧CT 采样得到的交流电流量，折算为发电机转
子电流。该方法主要用于静止励磁方式中励磁变压器阳极电压超过400V 的情况。
采P ：发电机采样得到的有功功率值。 采
Q ：发电机采样得到的无功功率值。
由于大小CT 、PT 存在的一定的角度差，调节器采样得到的有功无功值与实际的有功无功值有一定的偏差，因此采样值与实际值间还有一个角度误差补偿，有关该误差补偿详见第5.3.2.1.2章节。
在发电机额定工况下采P 和采Q 的十六进制值作为“参数查询与修改”菜单下“额定交流量采样值（HEX ）”子菜单中之第（4）条“额定有功采样值”和第（5）条“额定无功采样值”。
5.3.1.1.3 第Ⅲ页参数
各参数定义如下：
采Vf ：发电机测量PT 的采样值，单位为V 。 Va ：发电机测量PT 的a 相电压值，单位为V 。 Vb ：发电机测量PT 的b 相电压值，单位为V 。 Vc ：发电机测量PT 的c 相电压值，单位为V 。 采Vf ′：发电机仪表PT 的采样值，单位为V 。 Va ′：发电机仪表PT 的a 相电压值，单位为V 。 Vb ′：发电机仪表PT 的b 相电压值，单位为V 。 Vc ′：发电机仪表PT 的c 相电压值，单位为V 。
在发电机额定电压下，采Vf 和采Vf ′的十六进制作为“参数查询与修改”菜单下
“额定交流量采样值（HEX ）”子菜单中之第（1）条“测量PT 采样值”和第（2）条“测量仪表PT 采样值”。
5.3.1.1.4 第Ⅳ页参数：
各参数定义如下：
f ：发电机频率，单位HZ 。
Ia ：发电机CT 的a 相电流值，单位A 。 Ib ：发电机CT 的b 相电流值，单位A 。 Ic ：发电机CT 的c 相电流值，单位A 。 本Id ：调节器本柜电流，单位A 。 它Id ：调节器它柜电流，单位A 。 Vpss ：pss 计算的输出值。 缓pss ：pss 的计算值。
调节器本柜电流和它柜电流量，在大中型发电机组带励磁机的励磁系统中，用于双通道并联运行方式，在其他方式中，该两个量意义不大。 5.3.1.1.5 第Ⅴ页参数
该页主要为中试所（电科院）做试验作参考。 各参数定义如下：
伪随码：通过主机板Jpss 1和
Jpss 2送入的，用于测量发电机频率特性的伪随机
码。
pido 、pid1：pid 计算中的中间量。 Opid ：pid 计算中的pid 输出量。 其余为pss 计算中的中间量。
5.3.1.1.6 第Ⅵ页参数
该页主要为中试所（电科院）做试验作参考，为pss 计算中的中间量。
5.3.1.1.7 第Ⅶ页参数
该页主要为中试所（电科院）做试验作参考，为pss 计算中的中间量。 5.3.1.1.8 第Ⅷ页参数
该页无十进制显示形式。
采f ：发电机频率的采样值。当发电机频率为50Hz 时，该值作为参数查询与修改菜单下伏赫限制参数子菜单中之每周波脉冲数。
采Vfd ：发电机转子电压采样值。
采Ifdi ：通过分流器得到的发电机转子电流采样值。 采Ifdc ：通过励磁CT 得到的发电机转子电流采样值。 采Id ：调节器输出总电流的采样值。
采本Id ：调节器本柜输出电流的采样值。
在发电机额定工况下，采Vfd 、采Ifdi 、采Ifdc 、采Id 、采本Id 值分别作为“参数查询与修改”菜单下“额定直流量采样值（HEX ）”子菜单中“转子电压采样值”、“转子电流采样值”、“励磁CT 采样值”、“调节器总输出电流”
、“调节器本柜输出电流”。
开入1f 、开出1h 为内部参数，供制造厂现场服务人员参考。 5.3.1.1.9 第Ⅸ页参数
该页参数为内部参数，供制造厂现场服务人员参考。 5.3.1.1.10 第Ⅹ页参数
左半部为触发可控硅的脉冲时延，右半部为通过回读回路得到的脉冲时延值。其
中＋a 相以及－a 相时延为可控硅α角的时延，即该值乘于0.8us ；－c 、＋b 以及第Ⅺ
页的＋c
除脉冲及回读参数外，“采2.5V ”为2.5V 基准值，“α0”为发电机空载额定时可控硅的标准开放角，其余参数为内部参数，供制造厂现场服务人员参考。
βVfd ：转子电压负反馈量，单位无。该值主要用于带励磁机的发电机组，静止励磁系统中该值为零。该值为β（转子电压负反馈系数）和Vfd （转子电压）的乘积，对于不带转子电压测量的无刷励磁方式，该值等同于βId 即转子电压负反馈系数与调节器输出总电流乘积。
5.3.1.1.12 第Ⅻ页参数
该页参数为内部参数，供制造厂现场服务人员参考。
5.3.1.2 状态查询
各输入开关量与原理图对应符号及说明如下： DI1：中控运行
DI2：95%转速到（用于水电机组） DI3：中控增磁 DI4：中控减磁
DI5：出口保护----该信号来自于发变组保护的出口保护继电器。
DI6：出口断路器----该信号综合发电机有功无功量及使用出口断路器的常开闭节点判断发电机并网状态。“断”为空载状态，“合”为并网状态。
DI7：中控起励
DI8：另一套自动----用于双通道励磁调节器，表示另一套调节器是否处于自动运行状态。“合”为另一套调节器自动运行。
DI9：另一套正常----用于双通道励磁调节器，表示另一套调节器是否处于正常状态。“合”为另一套调节器正常状态。
DI10：另一套主从---用于双通道励磁调节器，表示另一套调节器处于主从位置。“合”表示另一套调节器为主调节器，相应的本套调节器为从调节器。
DI11：灭磁断路器----该信号综合发电机有功无功量及使用灭磁断路器的常开闭节点判断发电机灭磁状态。“断”为发电机灭磁状态，“合”为发电机灭磁开关合闸状态。
DI12：有功闭锁----用于带PSS 的励磁调节器，当发电机增减有功时闭锁励磁调节器的PSS 输出，以避免发电机反调。
DI13：1#风机故障----用于静止励磁系统，“合”表示1#功率柜风机故障。 DI14：1#快熔断----静止励磁系统中，“合”表示1#功率柜快速熔断器熔断；常规励磁系统中，“合”表示1#功率柜故障。
DI15：2#风机故障----用于静止励磁系统，“合”表示2#功率柜风机故障。 DI16：2#快熔断----静止励磁系统中，“合”表示2#功率柜快速熔断器熔断；常规励磁系统中，“合”表示2#功率柜故障。
DI17：3#风机故障----用于静止励磁系统，“合”表示3#功率柜风机故障。 DI18：3#快熔断----静止励磁系统中，“合”表示3#功率柜快速熔断器熔断；常规励磁系统中，“合”表示3#功率柜故障。
DI19：恒无功调节----“合”表示励磁调节器自动运行状态下，维持发电机无功恒定。
DI20：恒功率因数----“合”表示励磁调节器自动运行状态下，维持发电机功率因数恒定。
DI21：跟系统电压----在调节器属性中设置“跟踪系统电压”功能后该开关量信号才有效。使用该功能时仪表PT 电压接至系统PT 电压。“合”表示在发电机空载时励磁调节器自动给定跟踪电网系统电压，发电机并网后该信号不起作用。该信号带记忆功能。
DI22：4#风机故障----用于静止励磁系统，“合”表示4#功率柜风机故障。 DI23：4#快熔断----静止励磁系统中，“合”表示4#功率柜快速熔断器熔断；常规励磁系统中，“合”表示4#功率柜故障。
DI24：备用
5.3.1.2.2 输出开关量
如上图所示，输出开关量显示由3页组成。
各输出开关量与原理图对应符号及说明如下： DO1：PT 熔断----该信号程序自保持。 DO2：脉冲出错----该信号程序自保持。 DO3：伏赫限制----该信号程序自保持。 DO4：自动切手动----调节器发生故障后由自动运行自动切至手动运行状态，该信号程序自保持。
DO5：过励限制----该信号程序自保持。 DO6：低励限制----该信号程序自保持。
DO7：起励失败----用于自并励励磁系统，该信号程序自保持。
DO8：A VR 故障退----调节器发生故障后由自动运行自动切至退出运行状态，该信号程序自保持。
DO9：DEH 伏赫动----用于同DEH 接口，表示调节器伏赫保护动作。另在非DEH 设置中表示在并网状态下励磁电流过小或调节器退出运行时该信号处于“合”的状态，主要用于小型发电机组的失磁保护。
DO10：DEH 过流限----用于同DEH 接口，表示调节器最大励磁电流限制动作。 DO11：DEH 过励动----用于同DEH 接口，表示调节器过励保护动作。
DO12：3#功率柜退--用于静止励磁系统，切除3#功率柜可控硅触发脉冲以使3#功率柜退出运行。
DO13：2#功率柜退--用于静止励磁系统，切除2#功率柜可控硅触发脉冲以使2#功率柜退出运行。
DO14：1#功率柜退--用于静止励磁系统，切除1#功率柜可控硅触发脉冲以使1#功率柜退出运行。
DO15：跳2QF----用于带励磁机的励磁系统中，调节器直流输出开关带电动操作机构。
DO16：投起励回路----用于自并励励磁系统，投起励回路控制接触器。
DO17：自动运行
DO18：本套正常----用于双通道励磁调节器，向另一套调节器送出本套是否正常的信号。
DO19：本套主从----用于双通道并联运行方式的励磁调节器，向另一套调节器送出本套主从的信号。
DO20：备用 DO21：备用
DO22：退出运行
DO23：同步50HZ----用于中频机组在检修调试时没有中频电源信号，用50HZ 电源替代时接通50HZ 同步回路用。
DO24：手动运行
开关量输出信号DOn 对应的控制器输出接线符号为O0n1或O0n2，O0n2为信号回路公共接线。
5.3.1.2.3 调节器状态
本套调节器状态分三种状态：“自动运行”、“手动运行”及“退出运行”。 自动运行方式分：“PID 调节”和“比例调节”。
5.3.2 调试状态菜单
在5.3主菜单下,光标选中第（二）项确认后,进入下列所提示画面。
5.3.2.1 参数查询与修改
在5.3.2调试状态菜单下,光标选中第（一）项确认后,进入下列所示画面。
发电机励磁原理
励磁系统是同步发电机的重要组成部分，它是供给同步发电机励磁电源的一套系统。励磁系统一般由两部分组成：（如图一所示）一部分用于向发电机的磁场绕组提供直流电流，以建立直流磁场，通常称作励磁功率输出部分（或称励磁功率单元）。另一部分用于在正常运行或发生故障时调节励磁电流，以满足安全运行的需要，通常称作励磁控制部分（或称励磁控制单元或励磁调节器）。在电力系统的运行中，同步发电机的励磁控制系统起着重要的作用，它不仅控制发电机的端电压，而且还控制发电机无功功率、功率因数和电流等参数。在电力系统正常运行的情况下，维持发电机或系统的电压水平；合理分配发电机间的无功负荷；提高电力系统的静态稳定性和动态稳定性，所以对励磁系统必须满足以下要求： 图一 1、常运行时，能按负荷电流和电压的变化调节（自 动或手动）励磁电流，以维持电压在稳定值水平，并能稳定地分配机组间的无功负荷。 2、应有足够的功率输出，在电力系统发生故障，电压降低时，能迅速地将发电机地励磁电流加大至最大值（即顶值），以实现发动机安全、稳定运行。 3、励磁装置本身应无失灵区，以利于提高系统静态稳定，并且动作应迅速，工作要可靠，调节过程要稳定。我热电分厂现共有三期工程，5台同步发电机采用了3种励磁方式: 1、图二为一期两台QFG-6-2型发电机的励磁系统方框图。 图二 2、图三为二期两台QF2-12-2型发电机的励磁系统方框图。
图三 3、图四为三期一台QF2-12-2型发电机的励磁系统方框图 图四 一、三种发电机励磁系统的组成 一期是交流励磁机旋转整流器的励磁系统，即无刷励磁系统。如图二所示，它的副励磁机是永磁发电机，其磁极是旋转的，电枢是静止的，而交流励磁机正好相反，其电枢、硅整流元件、发电机的励磁绕组都在同一轴上旋转，不需任何滑环与电刷等接触元件，这就实现了无刷励磁。二期是自励直流励磁机励磁系统。如图三所示，发电机转子绕组由专用的直流励磁机DE供电，调整励磁机磁场电阻Rc可改变励磁机励磁电流中的IRC从而达到调整发电机转子电流的目的。三期采用的是静止励磁系统。这类励磁系统不用励磁机，由机端励磁变压器供给整流器电源，经三相全控整流桥控制发电机的励磁电流。 二、励磁电流的产生及输出 一期励磁系统原理图如图五所示。其中主励磁机的励磁
励磁操作规程
励磁系统操作规程 1．正常开机操作 1.1、发电机定速于3000转/分，发电机升压条件具备； 1.2、检查励磁系统一次回路电缆接触良好，并检查励磁系统的直流控制电源和交流电源正常。 1.3、合上灭磁柜控制电源、起励电源开关QS1，就地或远方合发电机灭磁开关，检查显示正常。 1.4、分别合整流柜1＃，整流柜2＃控制电源QS1、风机电源QS2，检查整流柜1＃，整流柜2＃风机投入运行；分别送上整流柜1＃，整流柜2＃的交流隔离刀闸Q1、直流隔离刀闸Q2；投入整流柜1＃，整流柜2＃面板上的脉冲电源开关 1.5、返回励磁调节柜进行发电机升压：SA2自动/手动开关，置自动位置。SA3通道选择开关位于通道A或B位置。合上励磁柜交流电源开关QS1和直流电源开关QS2，合上CHA通道和CHB通道的电源开关（在CHA通道和CHB通道的背后）。如有报警请按CHA 通道和CHB通道的复位按钮，将报警复位，检查CHA通道和CHB通道无任何报警。 1.6 按起机按钮SB1，电压升至20%--30%额定（可以预先设定到95%Un），操作SA1增磁升压或主控台上的增磁按钮升发电机电压至额定电压15.75kV，If0约为330A； 1.7观察发电机电压升至额定电压的95%，操作SA1增磁升压或主控台上的增磁按钮升发电机电压至额定电压； 1.8、通过增、减磁调整发电机电压、并网； 1.9、并网后增加有功同时，可用增磁、减磁操作增减无功。运行时，保持转子电流大于500A。 1.10、励磁装置在自动运行方式下，可通过操作SA4方式选择开关来选择恒功率因数运行或恒无功运行方式。 励磁调节柜运行方式可选择： a.自动运行（恒机端电压调节、恒功率因数运行或恒无功运行方式） b.手动运行（恒励磁电流调节）此方式主要用于调试时，或作为调节器故障时的备用控制模式。正常运行一般不采取这种方式。 1.11 切换操作：自动模式与手动模式的相互切换，均需要等30秒～1分钟； CHA通道与CHB通道之间的切换，须检查： （a）电压给定值 UGR （b）励磁电流给定值 IFR (c ) 触发角 ARF CHA通道与CHB通道的以上三个量如果不一致，要继续等到跟踪正确，即以上三个量一致再进行通道切换（30秒～1分钟后）。 2正常停机操作 2.1、在并网状态下将有功、无功减到零； 2.2、跳主油开关解列，发电机在空载运行； 2.3、减磁将发电机电压减到最低，在主控或就地按下停机按钮SB2灭磁停机； 2.4、跳灭磁开关；分开整流柜1＃，2＃的交、直流隔离刀闸； 2.5、跳励磁调节柜电源开关QS1和QS2，CHA通道和CHB通道的开关电源； 2.6、跳开：整流柜1＃，2＃控制电源QS1、QS2，整流柜1＃，整流柜2＃面板上的脉冲电源开关。 2.7 跳开：灭磁柜的QS1控制电源开关、起励电源开关。
励磁调节器运行规程
励磁调节器运行规程 1、系统介绍： 本套装置为ABB公司生产的UNITROL5000励磁调节器，为静态励磁，整套系统包括励磁变压器、A VR调节器、可控硅整流柜、励磁开关。 1.1、励磁变压器：由三个单相变压器组成，采用Y/Δ- 1接线，容量 为3 X 2000 KV A。具有温度保护装置，发出告警信号。 1.2、A VR调节器：具有两套功能相同的调节器，每套具有三个通道， 分别为自动通道、手动通道、EGC紧急通道。另外在此柜中还具有LCP控制板、维修屏以及开关和继电器等。 1.2.1、逻辑关系：当A路自动通道故障时，切换到B路自动通道；如果这个通道又发生故障，首先判断A路通道是否完好，若完好便切换到A路，不好便切换到B路的手动通道；在B路通道故障时切换到A路的手动通道，切换不成功便切换到B路的EGC通道。 1.2.2 、LCP 控制板用于本地操作UNITROL5000系统，并显示重要的过程信号和故障信号。具有带LED的16个键，用于系统专门的显示和控制；10个控制键用于运行模式和内置功能以及LCD，LCD为8行显示，每行40个字符。 按此键后，出现8个模拟信号，显示信道号，信号名称，值及单位，黄色灯亮，使用滚动键可显示后面的模拟信号。按此键后，出现四个模拟信号，显示信道号，信号名称，值及单位，黄色灯亮，使用滚动键可显示后面的模拟信号。
清除故障信号，按键后，如有故障，会出现最多8条故障通道。第一个故障总是在第一行，接着发生的故障，以故障编号升叙排列。使用滚动键可显示更多的故障。 确认故障信号。所有报告通道都储存在控制板内，此外，特殊警告通道储存在处理器里。要清除这些通道，可较长时间按下复位键。没有活动的警报，键上的灯熄灭。 ↓# 光标键，可选择显示屏1 –8行或1 – 4行中的某一行。当前行突出显示。 ↓↑滚动键，在模拟信号显示中按动时，信号道（反差显示）及模拟值改变。 ↑↑↓↓翻页键，按动时，信道号每次改变10行，故障号每次改变6行。 打印键，按动可打印1 – 8 行的模拟值。黄色指示灯只 （无打印机） 指令键：励磁断路器接通 指令键：励磁断路器关闭 指令键：启励
电压调节器工作电路工作原理
一.发电机的功用 汽车使用的电源有蓄电池和发电机两种。采用交流发电机作为主要电源，蓄电池作为辅助电源。在汽车行驶过程中，由发电机向用电设备提供电源，并向蓄电池充电。蓄电池在汽车启动时提供启动电流，当大电机发出电量不足时，可以协同发电机供电。 二.发电机的分类 1.按磁场绕组搭铁形式分两类 a.外搭铁型（A线路） 磁场绕组的一端（负极）接入调节器，通过调节器后再搭铁。 b.内搭铁型（B线路） 磁场绕组的一段（负极）直接搭铁（和壳体相连）。如下图2-13所示： 2.按整流器结构分四类 a.六管交流发电机（例丰田系列） b.八管交流发电机（例天津夏利轿车所用） c.九管交流发电机（例三菱系列） d.十一管交流发电机（例奥迪、大众汽车用） 三.交流发电机结构 交流发电机一般由转子、定子、整流器、调节器、端盖组成，JF132型交流发电机组件图见图 1.转子 转子的功用是产生旋转的磁场。它由爪极、磁轭、磁场绕组、集电环、转子轴组成，结构图见图
转子轴上压装着两块爪极，两块爪极各有六个鸟嘴形磁极，爪极空腔内装有磁场绕组（转子线圈）和磁轭。 集电环由两个彼此绝缘的铜环组成，集电环压装在转子轴上并与轴绝缘，两个集电环分别与磁场绕组的两端相连。2.定子 定子的功用是产生交流电。它由定子铁心和定子绕组组成。见图 定子铁心由内圈带槽的硅钢片叠成，定子绕组的导线就嵌放在铁心的槽中。定子绕组由三相，三相绕组采用星型接法或三角形（大功率）接法。三相绕组必须按一定要求绕制，才能使之获得频率相同、幅值相等、相位互差120°的三相电动势。 3.整流器、端盖 整流器的作用是将定子绕组的三相交流电变为直流电。 端盖一般用铝合金铸造，一是可有效的防止漏磁，二是铝合金散热性能好。 四.交流发电机的电压调节器 交流发电机的转子由发动机通过皮带驱动旋转的，且发动机和交流发电机的速比为～3左右，因此交流发电机转子的转速变化范围非常大，这样将引起发电机的输出电压发生较大变化，无法满足汽车用电设备的工作要求。 为了满足用电设备恒定电压的要求，交流发电机必须配用电压调节器，使其输出电压在发动机所有工况下几本保持恒定。 1.交流发电机电压调节器按工作原理可分为： a.触点式电压调节器 b.晶体管调节器 c.集成电路调节器
发电机励磁原理及构造
发电机原理及构造——发电机的励磁系统 众所周知，同步发电机要用直流电流励磁。在以往的他励式同步发电机中，其直流电流是有附设的直流励磁机供给。直流励磁机是一种带机械换向器的旋转电枢式交流发电机。其多相闭合电枢绕组切割定子磁场产生了多相交流电，由于机械换向器和电刷组成的整流系统的整流作用，在电刷上获得了直流电，再通过另一套电刷，滑块系统将获得的直流输送到同步发电机的转子，励磁绕组去励磁，因此直流励磁机的换向器原则上是一个整流器，显然可以用一组硅二节管取代，而功率半导体器件的发展提供了这个条件。将半导体元件与发电机的轴固结在一起转动，则可取消换向器、滑块等滑动接触部分、利用二极管换成直流电流。直流送给转子励磁、绕组励磁。这就是无刷系统。 下面我们以典型的几种不同发电机励磁系统，介绍它的工作原理。 一、相复励励磁原理 左图为常用的电抗移相相复励励磁系统线路图。由线形电抗器DK把电枢绕组抽头电压移相约90°、和电流互感器LH提供的电压几何叠加，经过桥式整流器ZL整流，供给发电机励磁绕组。负载时由电流互感器LH供给所需的复励电流，进行电流补偿，由线形电抗器DK 移相进行相位补偿。 二、三次谐波原理 左图为三次谐波原理图，对一般发电机来源，我们需要的是工频正弦波，称为基波，比基波高的正弦波都称为谐波、其中三次谐波的含量最大，在谐波发电机定子槽中，安放有主绕组和谐波励磁绕组（s1、s2），而这个绕组之间没有电的联系。谐波绕组将绕组中150HZ谐波感应出来，经过ZL桥式整流器整流，送到主发电机转子绕组LE中进行励磁。 三、可控硅直接励磁原理 由左图可以看出，可控硅直接励磁是采用可控硅整流器直接将发电机输出的任一相一部分能量，经整流后送入励磁绕组去的励磁方式，它是由自动电压调节器（A VR），控制可控硅的导通角来调节励磁电流大小而维持发电机端电压的稳定。 四、无刷励磁原理 无刷励磁主要用于西门子、斯坦福、利莱等无刷发电机。它是利用交流励磁机，其定子上的剩磁或永久磁铁（带永磁机）建立电压，该交流电压经旋转整流起整流后，送入主发电机的励磁绕组，使发电机建压。自动电压调节器（A VR）能根据输出电压的微小偏差迅速地减小或增加励磁电流，维持发电机的所设定电压近似不变。 中小型三相同步发电机的技术发展概况 一．概述 中小型同步发电机是中小型电机的主要产品之一，广泛应用于小型水电站、船舶电站、移动电站、固定电站、应急备用电站、正弦波试验电源、变频电源、计算机电源及新能源――风力发电、地热发电、潮汐发电、余热发电等。它对边（疆）老（区）贫（穷）地区实现电气化，提高该地区经济发展水平和人民的生活水平有着重要的作用，中小型发电机在船舶、现代电气化火车内燃机车等运输设备中也是一个关键设备。移动电站对国防设施、工程建设、海上石油平台、陆上电驱动石油钻机、野外勘探等也是不可缺少的关键装备之一。应急备用电站在突发事件中的防灾、救护保障人民的生命和财产的安全有着不可替代的作用。开发绿色能源、可再生能源、减少大气二氧化碳的含量，小水电、风力发电、地热发电和余热发电是重要的组成部分。 我国小型同步发电机的第一代产品是1956年电工局在上海组织的统一设计并于1957年完成的TSN、TSWN系列农用水轮发电机。第二代产品是在进行了大量试验研究和调查研究的基础上于1965年开始的T2系列小型三相同步发电机统一设计，该水平达到六十年代国际先进水平，为B级绝缘的有刷三相同步发电机。在这段时间还开发了ST系列有刷单相同
可控硅励磁装置运行规程
KGLF——11F 可控硅励磁装置运行规程 （试行） 编著：赵甬江、马笋 审核：黎明辉 批准：赵甬江 2005-9 张家港浩波热电有限公司
1.概述 2.可控硅励磁装置的工作原理 3.可控硅励磁装置的主要技术指标和铭牌 4.可控硅励磁装置的保护 5.可控硅励磁装置的运行方式与切换 6.可控硅励磁装置投运前的检查 7.可控硅励磁装置投运步骤 8.可控硅励磁装置运行中的检查与维护 9.可控硅励磁装置停用步骤 10.可控硅励磁装置常规故障及处理方法 11.附系统原理图一份
一.概述 同步发电机可控硅装置是一种励磁功率直接取自于发电机定子电压和电流，无须交直流励磁机的直接静止励磁装置。它可与几百至几千瓦的汽轮机、水轮机、柴油发电机配套、在大电网、孤立电网等各种电网条件下均能安全、可靠、持久的运行。即适于发电机、也适于调相机；可作新机组配套，也可作老机组技术改造之用。 二. 可控硅励磁装置的工作原理 KGLF—11F可控硅励磁装置可分为励磁主回路和控制回路两部分。励磁主回路的工作原理如下： 整流变（ZB）将发电机出口端电压10KV降至---V作为发电机的励磁电流。三只可控硅（1Kz、2Kz、3Kz）与三只二极管（1Z、2Z、3Z）组成三相桥式整流，将ZB次级的交流电变成直流电，经电刷引入发电机转子绕组，提供励磁电流。通过控制回路改变可控硅（1Kz、2Kz、3Kz）的导通角，就可以改变整流桥的输出电压（即发电机的励磁电压），从而改变发电机的感应电势（即发电机的空载电压）和接入系统运行时的出口电压。 控制回路分为调差、整流滤波、检测放大、移相触发、自动调节（手动调节）以及空励限制和过励限制几个部分： 调差单元：电压信号取自发电机出口端电压互感器YH。电流信号取自发电机出口端电流互感器1LH，经调差电阻1—10Ra，接入三相桥式整流电路，使整流桥的输出电压不但与发电机端电压成正比，而且与发电机输出的无功功率成正比。起到无功补偿器的作用。改变调差电阻的位置，就可以改变发电机的调差特性（即发电机端电压变化时，发电机无功的变化特性）调差率在10%范围内多可调。 整流单元：由7Db—12Db组成，7R与1C组成L型滤波，除掉杂波干扰。输入信号加到检测桥上与1W整定值相比较，得出差值信号，差值信号再经过放大监测限幅，输出至移相触发单元。 移相触发单元的作用就是根据差值信号的大小来调整可控硅触发脉冲的相差，当发电机电压升高或无功输出减少时，可控硅的触发后移使主励磁主回路的电压下降。反之当发电机电压降低时或无功输出增加时，可控硅触发脉冲前移使主励磁主回路的电压上升。当发电机电压下降到额定值的80%以下时，励磁装置能提供1.6倍励磁电流（倍称强行励磁） 发电机端电压随无功电流增加而增加称负调差。 发电机端电压随无功电流增加而减少称正调差。正调差不符合运行要求，所以正常我们采用负调差。调差率反映了调差的敏感程度。当调差率为0时表明不起作用，调差电阻最大，则调差率最大。 以上为自动方式，电压调节范围为70—115%额定电压。 除了自动方式以外，当调差检测放大发生故障时，可以使用手动方式。即电网信号经整流、整定、直接输入移相触发单元，此时先作手动设定目标值，但不会再自动调节，必须随电压和无功变化而不断调整，才能保证励磁稳定。 手动运行时调节器灵敏度很低，但电压调节范围很大40%—130%额定电压。
自并励微机励磁调节器基本工作原理
励磁电流 百科名片 励磁电流 励磁电流就是同步电机转子中流过的电流（有了这个电流，使转子相当于一个电磁铁，有N 极和S极），在正常运行时，这个电流是由外部加在转子上的直流电压产生的。以前这个直流电压是由直流电动机供给，现在大多是由可控硅整流后供给。我们通常把可控硅整流系统称为励磁装置. 目录[隐藏] 励磁电流的调节 自并励微机励磁调节器基本工作原理 CPU控制模块 数据采集模块 显示模块 通信模块 微机励磁调节器软件设计 [编辑本段] 励磁电流的调节 在同步发电机的控制系统中，励磁调节器是其中的重要组成部分。当发电机单机运行时，励磁调节器通过调整发电机的励磁电流来调整发电机的端电压，当电力系统中有多台发电机并联运行时，励磁调节器通过调整励磁电流来合理分配并联运行发电机组间的无功功率，从而提高电力系统的静态和动态稳定性。因此，国内外相关专业人士一直致力于励磁调节器的研究。励磁调节器的发展也由机械式到电磁式，再发展到今天的数字式。目前，数字式励磁调节器的主导产品是以微型计算机为核心构成的，但其造价高，需要较高技术支持，在一些小型机组上推广有一定难度。由此，出现了以MCS-51单片机为核心的励磁调节器[1][2]。MCS-51单片机内部资源较少使得外
围电路复杂，从而影响了整个励磁控制系统的精确性、快速性和稳定性。本文提出了一种基于PIC16F877的同步发电机自并励微机励磁调节器的设计方法。 PIC16F877是美国Microchip公司生产的PIC16F87X系列芯片中功能最为齐全的微控制器。它可以实现在线调试和在线编程，内部带有8路10位A/ D 转换器，8KХ14位FLASH程序存储器,368Х8位RAM,256Х8位的EEPROM,14个中断源和3个定时/ 计数器,片内集成多达15个外围设备模块，因此外围电路大大简化，成本降低。 [编辑本段] 自并励微机励磁调节器基本工作原理 图1为自并励励磁系统的原理接线图。发电机励磁功率取自发电机端，经过励磁变压器LB降压，可控硅整流器KZL整流后给发电机励磁。自动励磁调节器根据装在发电机出口的电压互感器TV和电流互感器TA采集的电压、电流信号以及其它输入信号，按事先确定的调节准则控制触发三相全控整流桥可控硅的移相脉冲，从而调节发电机的励磁电流，使得在单机运行时实现自动稳压，在并网时实现自动调节无功功率，提高电力系统的稳定性。 发电机的线电压UAC和相电流IB分别经电压互感器和电流互感器变送后，经鉴相电路产生电压周期的方波脉冲和电压电流相位差的方波脉冲信号送PIC16F877微控制器，用PIC的计数器测量这两脉冲的宽度，便可得到相位差计数值，即电网的功率因素角[1]。然后通过查表得出相应的功率因素，进一步求出有功功率和无功功率。 控制单元选用一片PIC16F877单片机，因PIC16F877单片机内部有A/D转换功能，从而不用外部A/D模块，这样减少了外部器件，降低了成本，增强了抗干扰能力。PIC单片机根据从输入通道采集的发电机运行状态变量的实时数据，进行控制计算和逻辑判断，求得控制量。在可控硅整流电路中，要求控制电路按照交流电源的相位向可控硅控制极输出一系列的脉冲，才能实现可控硅顺利导通和自然换相。“同步和数字触发控制电路”的作用就是将计算机CPU计算出来的、用数字量表示的可控硅控制角转换为触发脉冲。由功率放大电路将触发脉冲放大后去触发可控硅，从而控制励磁电流。 [编辑本段] CPU控制模块 CPU控制模块是励磁调节器的控制核心，采用美国Microchip 公司生产的PIC1 6F877 单片机。PIC16F877具有独特的RISC(精简指令集) 结构,数据总线和指令总线分离的哈佛总线结构,使指令只有单字长的特性,且允许指令码的位数可多于8 位 的数据位数,这与传统的采用CISC 结构的8 位单片机相比,可以达到2∶1 的代码压缩,速度提高4 倍。PIC16F877内部带有8路10位A/ D 转换器，8KХ14位FLAS
大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置试验规程
及装置试验规程DL 489-92 大中型水轮发电机静止整流励磁系统 及装置试验规程 DL 489-92 目录 1 主题内容与适用范围 2 引用标准 3 术语与符号 4 试验分类 5 试验项目 6 基本试验方法与要求 附录A 对试验记录的要求（参考件） 附加说明
1 主题内容与适用范围 本标准规定了大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置的试验分类、试验项目、基本试验方法与要求以及对试验记录的要求。给出了在SD299《大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件》中未规定而在本规程中用到的一些术语、符号、计算公式。 本标准适用于额定容量为10MW及以上水轮发电机的静止整流励磁系统（以下简称励磁系统）及装置。 对于本标准本规定的事项，应符合GB755《电机基本技术要求》、SD152《大中型水轮发电机基本技术条件》、GB1497《低压电器基本标准》以及相应设备和元、器件等标准中试验方面的有关规定。 2 引用标准 本规程主要引用了下列标准： GBJ232 电气设备交接试验标准 SD299 大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件 GB1497 低压电器基本标准 GB988 低压电器基本试验方法 GB2900. 32 电工名词术语电力半导体器件 3 术语与符号 本标准所用的名词术语与符号除了使用SD299《大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件》（以下简称《技术条件》）规定的以外，补充了如下部分： 3．1 术语 断态不重复峰值电压U DSM—晶闸管（可控硅整流器）两端出现的任何不重复最大瞬时值的瞬变断态电压。 断态重复峰值电压U DRM—晶闸管两端出现的重复最大瞬时值断态电压，包括所有的重复瞬态电压，但不包括所有的不重复瞬态电压。 反向不重复峰值电压U RSM—整流管或晶闸管两端出现的任何不重复最大瞬时值的瞬态反向电压。 反向重复峰值电压U RRM—整流管或晶闸管两端出现的重复最大瞬时值反向电压。包括所有的重复瞬态电压，但不包括所有的不重复瞬态电压。 断态重复峰值电流I DRM—晶闸管加上断态重复峰值电压时的峰值电流。 反向重复峰值电流I RRM—晶闸管加上反向重复峰值电压时的峰值电流。 正向电压U F(AV)—整流管正向电流流通在两极间降落的电压。 通态电压U T(AV)—晶闸管处于通态时的主电压。 3．2 符号
励磁系统运行维护规程
励磁系统运行维护规程 1 范围 本标准规定了藤子沟水电站励磁系统的设备概述、运行方式、运行操作、维护检查、故障处理等内容。 本标准适用于藤子沟水电站励磁系统的运行维护管理。 2 引用标准 《继电保护及安全自动装置技术规程》水电部 《大、中型同步发电机励磁系统技术要求》GB/T7409.3—1997 励磁设备厂家资料 3 设备运行标准 3.1 设备概述及运行方式 3.1.1 自并激励磁系统（自并励）由微机励磁调节器、可控硅整流装置、灭磁开关、灭磁过电压保护装置、励磁变压器等组成的五柜式系统。 3.1.1.1 两套互为备用的SWL-Ⅱ型微机励磁调节器是整个励磁系统控制部分，完成励磁装置信号采集输出、分析计算、状态监视和故障报警、控制引出，最终实现可控硅触发控制励磁电流。其调节器软件具有：自动起励、自动跟踪系统电压、调差、强励、过励限制、欠励限制等功能。 3.1.1.2 可控硅整流装置、励磁变压器是励磁系统的功率部分，为发电机提供励磁电流，输出电流值由调节器提供的触发脉冲控制。 3.1.1.3 灭磁过电压保护装置是发电机及电力系统故障快速灭磁保护和励磁系统过电压保护。
3.1.2 励磁系统电源包括风机电源、直流控制电源、交流控制电源、试验电源、合闸电源、起励电源、辅助电源。 3.1.2.1 辅助电源由励磁变低压侧经辅助变压器提供。 3.1.2.2 风机电源、照明电源、交流控制电源由厂用电源AC220V提供，试验电源由厂用电AC380V经FU11，FU12，FU13提供。 3.1.2.3 灭磁开关合闸电源、起励电源为同一直流电源（合闸电源）。3.1.2.4 直流控制电源取自直流屏。 3.1.3 系统的电气参数有：励磁电流I L 、励磁电压Ｕ L 、定子电压ＵG、阳 极电压U、Q G 、移相角等。 3.1.4 起励以残压起励为主、直流它励为辅。 3.1. 4.1 残压起励：机组启动频率正常，即可显示发电机残压，残压若满足起励要求，便可实现残压起励； 3.1. 4.2 直流它励：它励直流的起励电流不大于10%空载额定励磁电流。 3.1.5 励磁调节的运行方式的选择 3.1.5.1 恒发电机电压（AVR）：以发电机电压为调节对象，正常运行时电压给定为10000伏； 3.1.5.2 恒励磁电流（AER）：以发电机励磁电流为调节对象； 3.1.5.3 恒功率因数（AFR）：以发电机电压或励磁电流为调节对象，自动跟随发电机有功变化，保持功率因数COSΦ基本恒定。 3.2 调节器的技术参数 调节范围：10%～130%额定发电机电压； 电压调整精度：≤0.4%；
自动调节励磁系统原理简介(广科所)
自动调节励磁系统原理简介 随着电力系统的迅速发展，对励磁系统的静态和动态调节性能以及可靠性等提出了更高的要求。计算机技术、控制理论、电力电子技术的发展也促进了自并励励磁制造技术逐渐趋向于成熟、稳定、可靠。相对其它励磁方式而言，自并励励磁系统具有主回路简单、调节性能优良、可靠性高的优点，已取代励磁机励磁方式和相复励方式，在水电厂得到普遍使用。最近几年，自并励励磁方式也取代了三机励磁方式，成为新建火电厂的首选方案，逐渐在大型汽轮发电机组中推广应用。 1、组成 励磁系统由励磁调节器、功率整流器、灭磁回路、整流变压器及测量用电压互感器、电流互感器等组成。 2、工作原理 自并激励磁系统的励磁电流取自发电机机端，经过整流变压器降压、全控整流桥变流的直流励磁电压，由晶闸管触发脉冲的相位进行控制。一般情况下，这种控制以恒定发电机电压为目的，但当发生过励、欠励、V/F超值时，也起相应的限制作用。恒压自动调节的效果，在发电机并上电网后，表现为随系统电压的变化，机端输出无功功率的自动调节。 一、调节器 励磁系统作为电厂的重要辅机设备，励磁调节器的设计，应对电力系统的变化有较大的适应性，随着计算机技术的发展，励磁调节器已经由模拟式向计算机控制的数字式方向发展，大大增加了励磁系统的可靠性。 1、调节器的控制规律 一般用于励磁调节器的控制规律有：PID＋PSS、线性最优控制、非线性最优控制等。关于励磁控制规律，国内外学者普遍认为，励磁调节器的设计，应对电力系统的变化有较大的适应性，而不是在某种条件下最优。同时，励磁调节不仅要考虑阻尼振荡，还必须考虑调压指标等性能要求。由于PID+PSS控制方式有很强的阻尼系统振荡的能力，具有较好的适应性以及很好的维持发电机电压水平的能力，又具有物理概念清晰、现场调试方便的优点，因而在国内外得到普遍应用。我公司的励磁调节器的控制规律也采用PID＋PSS控制方式。 国内有些单位也开展了线性最优控制或非线性最优控制规律的研究，并有样机投入工业运行。但到目前为止，还未见到成功应用实例的报道，并且，在现场进行调节器性能的测试时，特别是进行PSS性能测试时还存在着数学模型不够清晰，难以进行参数校正的问题，故在国内的应用还难以推广。 2、调节器通道的冗余 目前，在调节器调节通道的组成上，大多数厂家采用热备用双通道单模冗余结构，即调节器包含两个独立的通道。这两个通道软硬件结构完全相同，调节模式、工作原理完全一致，一套工作，一套备用。这种结构存在一个较大的弱点，那就是单一的工作模式，由于两个通道的完全一致性，同时出现故障的机率比较大。国内曾有多家电厂发生失磁事故，其原因就是调节器的两个通道由于受到干扰而同时死机。 也有少数制造商采用三取二表决型通道，这种冗余结构原理很简单，三个调节通道在反馈、脉冲输出等环节通过软件或硬件比较，选择中间值作为真值。显然，若有两个通道出现问题，表决逻辑就变得混乱了。国内外有学者对其进行过分析，认为这种结构的可靠性远低于热备用双通道单模冗余结构。因此，采用表决器结构的制造商另外加了一个独立的手动通道作为表决器的备用通道，当表决器故障时切换到手动通道运行。这实质上是花费四个通道的成本来获得两个通道的可靠性，得不偿失。国外有些制造商起初也选用过表决型冗余通道，但后来逐渐摈弃不用了。 我公司在90年代初开发了热备用双通道模式冗余结构的励磁调节器，即主通道采用总线工控机为核心的数字式调节器，而备用通道采用以可编程控制器为核心的模数混合式调节器，这两个通道软硬件结构、调节模式、工作原理完全不同，因而被称为双模结构。这种类型的调节器一经推出，即获得用户广泛欢迎，在国内四十多家电厂近百台机组投入运行。 在总结该调节器成功经验的基础上，针对大中型发电机组，我们于97年研制成功微机/微机/模拟三通道双模冗余结构的励磁调节器。 该调节器由两个自动电压调节通道（A、B）和一个手动调节通道（C）组成，这三个通道从测量回路到脉冲输出回路完全独立。A套调节器和B套调节器是以STD总线工控机为核心的数字式调节器，而C套调节器则是基于集成电路的模拟式调节器。以下是这两种不同类型调节模式的对比：
发电机励磁调节器原理解读
发电机励磁调节原理 水轮发电机励磁的自动调节 1 水轮发电机的励磁方式 同步发电机将旋转的机械能转换成为电能,在转换中需要有一个直流磁场。而产生这个磁场的直流电流称为励磁电流。 励磁方式是指发电机获得励磁电流的方式: ?从其它电源获得励磁电流的发电机称为他励发电机; ?从发电机本身获得励磁电流的发电机称为自励发电机。
2由交流励磁机供电的励磁方式 这种励磁方式的发电机(GS采用交流励磁机(G1提供励磁电流。 G1与GS同轴,它输出的交流电流经整流后供GS励磁,因此属于他励方式。 若G1的励磁电流由自身提供,则G1为自励方式; 若G1的励磁电流由另外一台励磁机(称为交流副励磁机G2提供,则G1为他励方式。而G2可以是具有自动恒压装置的交流发电机,并且G2输出的交流电流经整流后供G1励磁。 交流副励磁机 交流 励磁机
励 磁 同步发电机他励他励永磁机励 磁他励励 磁
优点:设备少、结构简单、维护方便;
缺点:在发电机或系统发生短路时,由于电压的大幅下降或消失,导致励磁电流的下降或消失,而此时本应大大增加励磁(即强行励磁来维持电压的。 考虑到现代大型电网多采用封闭母线,且高压电网一般都装有快速保护,认为有足够的可靠性,故采用自并励的机组较多。 ?自复励方式 为了克服自并励方式在发生短路时不能提供较大的励磁缺点,发电机还可采用自复励方式。与自并励方式相比,自复励方式除设有整流变压器外,还设有串联在发电机定子回路的大功率电流互感器(亦称串联变压器。其原理是,当短路故障发生时电压降低,但电流却巨增,则串联变压器的作用是将该电流转换成为励磁电流。因此,这种励磁方式具有两种励磁电流,即整流变和励磁变的励磁电流。
水电站励磁系统运行规程
Q/ZSDL-SW 励磁系统运行规程 四川圣达水电开发有限公司发布
Q/ZSDL-SW 1050405-2010 目 次 1 范围 (89) 2 规范性引用文件 (89) 3 术语和定义 (89) 4 主要技术参数 (90) 5 运行要求 (91) 6 运行安全 (92) 7 运行方式 (93) 8 励磁PSS及进相管理 (94) 9 设备运行操作 (95) 10 运行的监视和检查 (98) 11 运行维护 (99) 12 故障和事故处理 (99) 87
Q/ZSDL-SW 1050405-2010 88 前 言 本标准由四川圣达水电开发有限公司标准化领导小组提出。 本标准由四川圣达水电开发有限公司标准化管理办公室归口。 本标准起草单位：四川圣达水电开发有限公司。 本标准主要起草人：曾宏、刘恒、王涛、曾庆宗。
Q/ZSDL-SW 1050405-2010 励磁系统运行规程 1 范围 本规程规定了公司沙湾水电站励磁系统主要技术参数、运行要求、运行安全、运行方式、励磁PSS 及进相管理、设备运行操作、运行监视和检查、运行维护、故障及事故处理等内容。 本规程适用于公司沙湾水电站励磁系统的运行管理。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件 DL/T 583—1995 大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件 DL/T 491—1999 大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置运行、检修规程 DL/T 751-2001 水轮发电机运行规程 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 静止整流器励磁系统及装置 用静止整流器将交流电源整流成直流电源，供给同步发电机可调励磁电流的系统及装置（简称励磁系统）。它包括：励磁变压器、整流功率柜、自动励磁调节器、转子过电压保护装置、自动灭磁装置、备励系统及起励设备等。 3.2 自并励系统 直接由发电机提供励磁电源和反馈调节信号，与发电机具有直接反馈调节关系的励磁系统及装置，简称自并励。 3.3 灭磁开关 发电机转子回路中灭磁并兼作断开励磁绕组电源回路的开关。 3.4 转子过电压保护装置 由非线性电阻、跨接器等设备构成的发电机励磁绕组过电压保护装置。 3.5 整流功率柜 采用晶闸管（可控硅）构成功率整流桥，用于提供转子电流的整流装置。 3.6 自动励磁调节器（文中简称励磁调节器） 用模拟电路或微机计算机电路构成的，根据发电机工况，按一定的调节规律自动调节发电机励磁电流的装置。 3.7 电力系统稳定器 电力系统稳定器（Power System Stabilizer，简称PSS）是指为了解决大电网因缺乏足够的正阻尼转矩而容易发生低频震荡的问题所引入的一种相补偿附加励磁控制环节，即向励磁控制系统引入一种 89
励磁系统励磁调节器技术要求
励磁系统励磁调节器技术要求 4.1.1 自动励磁调节器 4.1.1.1 自动励磁调节器应有两个独立的自动电压调节通道，含各自的电压互感器、测量环节、调节环节、脉冲控制环节、限制环节、电力系统稳定器和工作电源等。两个通道可并列运行或互为热备用。 4.1.1.2 自动励磁调节器的各通道间应实现互相监测，自动跟踪。任一通道故障时均能发出信号。运行的自动电压调节通道任一测量环节、硬件和软件故障均应自动退出并切换到备用通道进行，不应造成发电机停机，稳定运行时通道的切换不应造成发电机无功功率的明显波动。 4.1.1.3 自动励磁调节器应具有在线参数整定功能，各参数及各功能单元的输出量应能显示，设置参数应以十进制表示，时间以秒表示，增益以实际值或标幺值表示。 4.1.1.4 自动励磁调节器应具有在线参数整定功能，各参数及各功能单元的输出量应能显示，设置参数应以十进制表示，时间以秒表示，增益以实际值或标幺值表示。 4.1.1.5 自动励磁调节器电压测量单元的时间常数应小于 30ms。 4.1.1.6 自动励磁调节器直流稳压电源应由两路独立的电源供电，其中一路应取自厂用直流系统。
4.1.1.7 励磁调节器的调压范围和调压速度： a)自动励磁调节时，应能在发电机空载额定电压的 70%-110%范围内稳定平滑的调节； b)手动励磁调节时，上限不低于发电机额定磁场电流的 110%，下限不高于发电机空载磁场电流的 20%； c)发电机空载运行时，自动励磁调节的调压速度应不大 于发电机额定电压的 1%/s，不小于发电机额定电压的 0.3%/s。 4.1.1.8 自动励磁调节器应配置电力系统稳定器（PSS）或具有同样功能的附加控制单元。 a)电力系统稳定器可以采用电功率、频率、转速或其组 合作为附加控制信号，电力系统稳定器信号测量回路 时间常数应不大于 40ms，输入信号应经过隔直环节处 理，当采用转速信号时应具有衰减轴系扭振频率信号 的滤波措施。 b)具有快速调节机械功率作用的大型汽轮发电机组，应 首先选用无反调作用的电力系统稳定器。 c)电力系统稳定器或其他附加控制单元的输出噪声应小 于±0.005p.u.。
发电机无刷励磁的结构特点 工作方式 工作原理
2．无刷励磁的结构特点、工作方式、工作原理。 2．1结构：由主磁机、永磁副励磁机、旋转整流盘、空气冷却器、硅整流器、AVR等组成。 主励：三相、200Hz、2760KVA、417V、2820A、cos∮0. 9、 8极 副励：三相、400Hz、90KVA、250V、208A、cos∮0.95、 16极 f=pn/60 旋转整流装置：全波不可控硅整流有熔断器及过电压保 护，直流输出：2450KW 500V 4900N 副励磁机为旋转磁极式，发出的电流送到主励磁机的定子作为主励磁机的励磁电流，由于主励磁机为旋转 电枢式，电枢发出的电流通过转轴中孔送到旋转整流盘， 经整流后送至转子线圈从而达到对发电机励磁。 2．2 发电机励磁电流的调节过程 △由副励磁机——可控硅——AVR调节器——作为主励磁机定子励磁电流——来调节主励旋转电枢的输出电流— —送至旋转整流盘——转子绕组 △静止的永励副励磁机的电枢送出400Hz的电源，通过励磁电压调节器中的三相全控桥式可控硅整流器形成可调的 直流电源到交流励磁机的磁场绕组。
通过控制全控桥整流器的导通角来调节交流励磁机的磁场电流，从而达到调节发电机励磁电流的目的。 当DAVR故障时，由厂用电经工频手动励磁调节装置整流 后提供。发电机励磁。 工作原理 发电机的励磁电流由交流励磁机经旋转整流盘整流后提供，交流励磁机的励磁电流则由永磁机经调节装置中 的可控硅全控桥整流后提供，励磁电流的大小由自励磁调 节装置进行自动或手动调节，以满足发电机运行工况的要 求。 2.3 无刷励磁系统特点 2.3.1 励磁机与发电机同轴，电源独立，不受电力系统干扰 2.3.2 没有滑环和电刷，根除了碳粉污染，噪音低，维护简单2.3.3 具备高起始、响应持久、能有效地提高电力系统稳定性2.3.4 选扎整流盘设计合理、电流和电压余量大，运行可靠 2.3.5 采用双重数字AVR、功能齐全、故障追忆功能强 无刷励磁系统原理框图 整流盘及电路 整流盘采用双盘结构，一个正极盘，另一个负极盘。 整流盘与转轴间绝缘可靠、固定合理，能承受各种短路力矩的冲击而不产生位移。 电路接线是：励磁机电枢八个Y支路中心点通过短
励磁系统运行规程(修改版)
发电机励磁系统运行规程 1 / 16
励磁调节系统运行规程 习水电厂发电机励磁调节系统运行多年，元器件老化严重，故障频繁，运行不可靠，给机组及电网安全运行带来严重威胁，将原ABB公司生产的ABB UNITROL-F励磁调节设备改造为南瑞科技公司生产的NES-5100励磁调节设备。 第一节NES5100励磁装置概述 本励磁调节装置包括有NES5100调节器1台（含有A、B两套调节装置），FZL可控硅整流装置2台，1台FLM灭磁装置及过电压保护装置。 1.1励磁系统简图： 2 / 16
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1.2机励磁系统电源配置图 4 / 16
5 / 16 1.3 NES5100调节器控制模式主要有电压给定和电流给定两种，分别用于恒机端电压调节和恒励磁电流调节。 恒机端电压电压调节称为AVR 调节，恒励磁电流调节称为FCR 调节。发电机启励建压后，两种运行方式是相互跟踪的。 1.4本励磁系统主要功能 1.4.1基本控制功能 调节规律：PID ＋PSS 并联PID 和串联PID ，通过设置二选一使用 PSS2B 模型（PSS2A 增强型） 1.4.2多种运行控制方式可选： 恒机端电压闭环方式（AVR ），我厂常用方式。 恒转子电流闭环方式（FCR ），通常在AVR 出故障时自动切换到FCR 运行。 定角度方式（试验） 恒无功功率运行（选用） 恒功率因数运行（选用） 1.4.4保护功能
6 / 16 为保证机组安全，NES5100励磁调节器还具有如下保护功 开机保护功能 空载过电压保护功能 PT 断线防误强励功能 1.4.5辅助功能 多种起励升压方式可选： 零起升压 自动初值起励升压 可控硅整流装置因为故障而限制功率单元出力控制 高起始响应机组的励磁机电压限制器 负载阻抗补偿控制，可任意设定正、负调差方式，且调差率大小可 系统电压跟踪控制 突然甩负荷限制器 1.4.6自检自诊断 电源电压过低、过高或消失的检测
发电机励磁运行规程
自动装置运行规程（静止可控硅直流励磁部分） 编写：孙富根 邱晓红 初审：邱晓红 审核： 批准： 丹江口水力发电厂发布
自动装置运行规程 ---静止可控硅直流励磁部分 电厂相继在2002年、2003年和2005年更换了#1、#2、#3号发电机励磁系统，由原来的旋转直流励磁机励磁系统更换为现在的静止可控硅直流励磁系统，为适应新设备安全运行的需要，特编写新规程，原1999年《汉江集团丹江口水力发电厂规程汇编－运行卷》中相应内容同期作废。 1主题内容与使用范围 1.1本标准规定了静止可控硅励磁系统的运行操作、检查维护及故障和事故 处理等。 1.2本标准适用于丹江电厂的全体运行人员和从事电厂生产技术管理人员， 检修工作的有关专业人员也可参照使用。 2引用标准 2.1大中型水轮发电机静止励磁系统及装置技术条件SD-299； 2.2大中型水轮发电机静止励磁系统及装置运行、检修规程DL491-92。 3 励磁系统组成及功能 3.1组成 3.1.1 SAVR-2000-32位双微机发电机励磁调节器一套。 3.1.2 可控硅整流器两套。 3.1.3 灭磁及过压保护装置一套。 3.1.4 灭磁开关一套。 3.1.5 干式环氧整流变一台。 3.1.6 数字式励磁变保护装置一套。
3.2功能 3.2.1 SAVR-2000-32位双微机发电机励磁调节器 3.2.1.1励磁调节器的任务是根据发电机机端电压的变化，随时校正、改变可控硅整流桥的触发导通角，以达到改变发电机的励磁电流，从而稳定发电机定子电压。 3.2.1.2 励磁调节器由A、B两套通道组成，互为备用。A套通道测量电压量取自2YH；B套通道测量电压量取自1YH（#3机取自3YH）。定子电流量取自发电机出口CT，转子电流量取自励磁变压器低压侧CT。 3.2.1.3励磁调节器具有如下调节规律 3.2.1.3.1恒发电机端电压PID调节。 3.2.1.3.2恒发电机转子电流PID调节。 3.2.1.3.3恒发电机功率因素调节（选用） 3.2.1.3.4恒发电机无功功率调节（选用） 3.2.1.3.5电力系统稳定器PSS调节 3.2.1.4励磁调节器保护 3.2.2 转子回路灭磁及过压保护装置
励磁系统调试报告
发电机励磁系统试验报告 使用单位： 机组编号： 励磁装置型号： 设备出厂编号： 设备出厂日期： 现场投运日期：
广州电器科学研究院 广州擎天电气控制实业有限公司
励磁系统调试报告 使用单位：机组号：设备型号：设备编号：出厂日期：发电机容量：额定发电机电压/电流： 额定励磁电压/电流： 励磁变压器： KVA三相环氧干式变压器 励磁变额定电压： 励磁调节器型号：型调节器 一、操作回路检查 1．励磁柜端子接线检查 检查过柜接线是否与设计图纸相符，确认接线正确。 检查励磁系统对外接线是否正确，确认符合要求。 2．电源回路检查： 厂用AC380V工作电源。
DC-220V电源 检查励磁系统DC24V工作电源。 检查调节器A、B套工控机工作电源。 3．风机开停及转向检查： 4．灭磁开关操作回路检查 5．励磁系统信号回路检查 6．串行通讯口检查 二、开环试验 试验目的：检查励磁调节器工作是否正常，功率整流器是否正常。试验方法：断开励磁装置与励磁变压器及发电机转子的连接，用三相调压器模拟PT电压以及整流桥交流输入电源，以电阻或滑线变阻器作为负载，用小电流方法检查励磁装置。 1．检查励磁系统试验接线，确认接线无误。 2．将调压器电压升到100V，按增磁、减磁按钮，观察负载上
的电压波形是否按照调节规律变化。 功率柜上桥的输出波形正常，无脉冲缺相。 功率柜下桥的输出波形正常，无脉冲缺相。 3．调节器通道切换试验： 人工切换调节器工作通道，切换正常。 模拟A套调节器故障，调节器自动切换到备用通道。 模拟B套调节器故障，调节器自动切换到C通道。 4．励磁系统故障模拟试验 调节器故障 PT故障 起励失败 逆变灭磁失败 功率柜故障 快熔熔断