发电机励磁系统故障分析及提高可靠性的对策
中曩?－Ｚ＇碡ｆ发电：＃城磁系统故障分析及提高可靠性的对策１９９９年１０月
发电机励磁系统故障分析及提高可靠性的对策
曹光明
（东方电机股份有限公司德阳６１Ｂ０００）
摘要
本文是根据作者从事近３０年励磁系统的研究、设计和现场调试的经验，将励碰系统的敞障丹成在设计、工艺、硬件、软件和运行等情况下来分析论述，并提出提高可靠性的对策．
关键词：励磁系统故障’硬件软仆、设计工艺运行可靠性
一、引言
从六十年代以来，随着大功率半导体元器什制造技术的提高，以品闸管整流装置配备半导体励磁调节器ｊ｝同组成的半导体励磁系统得到了－ｊｈ泛的应用。近年来，数字式励磁调节器已逐步取代模拟式半导体励磁调节器而成为同步发电机励磁调节器的主流。
目前，国内励磁系统技术发展较快，利研、设计和制造能力以及产品性能均有很大改观。但是，根据业内人员的统计，与同期发电机非计划停机比较．励磁系统非计划停机仍占有一半的份额。所以，本文想通过对励磁系统故障原因的分析，进而提出消除或减少故障的对镱。
二、励磁系统故障的分析
励磁系统故障的原因可分成：设壬｜（包括软件）和，ｆ艺的缺陷、硬件（元器件）的质量ｆ目题、运行人员误操作的问题。
１、设计（包括软件）和工艺的缺陷
在模拟调节器中，原理线路的设计一般都通过实验室的试验确定其设计的正确性。有些附加功能是根据要求来设置的，它亦必须通过实验室的试验确定其设计的正确性．故而可认为原理线路设计的错误较少。而工艺设计和结构设计各个制造厂的水平不尽相同，出现的故障也不一样。
在微机调节器中，理论上软件可以实现励磁调节器的所有功能。但由于编程人员的水平不一，编制的软仆各不相同．因此在实际运行中，有可能出现这样或那样的问题。
实际情况表明，由于设计（包括软件）和工艺的缺陷可引起发电机电压或无功摆动，进而可能失控，使之误强励或失磁。其原因一般是：
ａ．印制电路板有虚焊或连接线的固定螺钉松动；
ｂ．抗干扰措施考虑不周；
ｃ．靠使Ｉ｝｛ｊ电位器整定参数，时间一妖，触点接触不女ｒ或摧定值偏移；
■光明商级丁程师１９４０年生，１９６５年毕业下新ｔＩ．太学．从事发电机励磁系统设计及研究ｒ作．
中胃?云南大型学术报告会议论文集１９９９年ｌＯ月ｄ．调试时有些限制值整定过人或过小；
ｅ．软件功能编制不完善：
ｆ．元器件性能发生变化（属硬什故障）。
作者在现场就处理过以上原闻所引起的故障。
２、硬件的质量问题
ｌ由于灭磁开关及非线性电阻、晶闸管元件、继ＩＨ器和Ｉ乜ｒ元器件等质量问题引起励磁系统故障的现象较多，轻者自动甩负荷停机，重者则烧毁设备。现分别叙述如Ｆ：
ａ．灭磁开关的质量问题：
从反馈信息表明，极大部份是ＤＭ２灭磁开关的闷题。土要表现在：
?机械部份动作不灵，该分闸刚常拒分。有时在运行中，如迂小振动会自行分闸．造成火磁事故跳闸。另外该开关有些辅助接点接触也不好，容易造成逻辑控制刚路动作不准确，引起故障：
?在小电流情况下，磁吹能力著，【Ｕ弧不能进入灭弧栅，致使灭磁开关烧损及转子过电压：?阡关的灭磁能容是定值，当吸收『ｆＪ能缱人０ｊ）ｒ关能弈定值刚，易烧毁开笑。
ｂ．非线性电阻的质量不高、测试手段０ｉ完善、阀ＩＩ＿｝受潮、敬计吸收磁场能容值偏小，导致非线性｝Ｈ阻烧毁。
ｃ．晶闸管元件质量不高而引起的故障也不少见。由于运｛ｔ一段时间后，晶闸管舶参数发生变化，如ｄｉ／ｄｔ变小。它就承受不了电流的突加或突减，至使品闸管烧坏，引起励磁系统故障。
ｄ．当励磁电流或电压较高时，需要将品闸管元件串并联运行。目前由ｊ‘晶闸管元件的正反向峰值电压可达４０００Ｖ以上。所以基本不采ｊ｛ｊ串联运行。但拼：联运行是常用的．…般一个桥为一个柜。当某个柜中有晶闸管元件损坏、快速熔断器熔断或者风机停风等需要退…本柜时，保护动作自动将ｔｊ动空气开关分闸。若自动空气开关经常分台，ＪＪｕ上质量较差，运行１段时间Ｊｉ彳，主触头的弹簧弹力逐渐变小，致使主触头梭触不良，引起局部发热，叫问～Ｋ该处烧红，引起明火，最后导致晶闸管鳢流柜烧毁。
ｅ．继电器的质量不好。使用一段时洲厉，继电器的触点山丁弹簧弹性变差，接触不良，似断非断。或者根本不通，造成逻辑同路动作不正确。轻者不能ｌＬ常ｌ：作，重者保护４：起作用，致使设备被烧毁。
ｆ．电子元件的质量问题。模拟调节器或者数字调节器内使州很多电子元件，特别是模拟调节器采用的分立元件更多，只要有一个元什参数变坏，就有可能使励磁设备发生故障，甚至引起事故。
作者植：现场迁到和处理过～台励磁装置。该装置运行ｒ一段时间后，出现无功摆动的情况，退出运行进暂测试检查，未发现任何闷题，投入运行一切正常。运行２４小Ｈ－ｊ后，义出现无功摆动。后进行温度试验，发现有一个集成块性能变上１：。更换该元件币，重新投入运行．…切正常。
中田?云南发电机励磁系统故障分析及提高可靠性的对策１９９９年ｌｏ月３、运行人员误操作引起故障的分析
有了好的设备，如果没有能熟练掌握垃器的运行人员羊ＩＩ维护人员，那末设备也可能被损坏。
作者迂到过这样的情况：?一台机组还在检修之中，不知何故运行人员将该机的主油开关合上（即并网），使该机组出现很大的振动，励磁装置承受很高的过ｔｂ压，至使品闸管元件被打穿一个。
手动停机时，只操作调速器关闭导时，机组减速，而未堪出励磁装置。在保护未完善的情况下，造成励磁装置误强励，导致装置故障。
机组在正常开机起励，由于未投所有电压互感器的隔离开关，致使机组强励．引起装置故障。
三、减少或消除励磁系统故障和事故的对策
以上分析了励磁系统（装置）故障或事故的原因。可以看｝ｕ，要消除这些故障和事故，还得从设计、制造、运行三方面来提出对策。
１、设计对策
ａ．从】二ｊ前发展趋势霜，模拟励磁调节器已逐步被数字式（微机）励磁调节器替代．这是一个好的对策。其优点有：
?微机的硬件结构简单、清晰；易标凇化。且由专门制造厂设计、批量生产。故其硬件质量有保证。而模拟调节器是由各励磁装霞制造厂家自行设计、自行生产，是单件小批量生产。电子元件均分散从各个生产厂家采购来的，由于水平不一。故而不能保证硬件质量的可靠性；
?和丌ｊ软件可实现励磁调节器的所有功能，而无需另加硬件单元。
ｂ．采’卧Ｚ微机敢通道电气结构的可靠性人大提商。据有关资料提供的数据
可靠度平均可利｝ｆｊ率平均无故障时间（年）
单通道０．９０９９１
双通道０．９９０．９９９９５０
可见在．泞计ｑｊ，采用双微机双通道是提高励磁调●，器可靠性行之有效的对策；
ｃ．软件的编制是整个微机励磁凋＊器的核心。所以鬻提高软件编制人员的水平，让他们多了解一下励磁系统在电厂运行的各种实际情况，使编制的软件符合电厂的实际需要。
ｄ．除调节器外还有许多硬件，如晶闸管元件、磁场断路器、灭磁电阻和继电器等．在设计时应充分考虑这些元器件的参数，并留有一定的裕度。对元器件的生产厂家进行产品质量了解，包括具体应用在电站的业绩等，然后确定采用那种型号规格的元器件。
ｅ．功率柜中不采用自动空气开关分闸作为退出功率整流桥运行的办法，改用切脉冲退出功率摇流桥（柜）运行的办法。同时将自动空气开关改成刀闸。
ｆ，设计中考虑抚于扰措施很有必要。作者的经验是零线采用铜排，能接地的尽可能接地：采用屏蔽措施；在微机中应用光电隔离技术以及数字滤波等行之有效的抗干扰措施。
中胃?云南大墅学术报告会议论文集１９９９年１０月
ｇ．在回路中尽量不用电位器。当川电位器凋整参数历，司用同阻值的电阻替代电位器。
２、工艺制造对策
各个制造厂家的制造水平不一样，采片ｊ的工艺方法也不杆｛『司。ｆ。艺方法是每个厂家的看家本领，因此不能一一列举对策。但要求产品美观大方、结构简＾ｌ、无螺丝松动及焊点虚焊、元器件布置合理、布线排列整齐、便于维护检修。
３、运行对策
提高运行羽Ｉ维护人员的素质很有必婴。一方面靠励磁设备的供货厂家对产品的介绍，并进行培训，让电站运行和维护人员对励磁设备尽可能的多了解和掌握。另一方面提高电站运行ｆ『Ｊ自动化程度，实行无人或少人值班。这样ｉ吴操作的可能性就人人地减少。当然这一对策应基予励磁设各的可靠和电站自动化程度的提商。
参考资料
（１）竺士章等，１９９５～１９９７年浙江电刚发Ｉ乜Ｊ舢磁系统运行分析，９８‘Ｆ度励磁学术Ｔｊ论会沦立集：
（２）傅仲文等．励磁系统电气结构的可靠性分析．９７年度励磁学术ｅｔ论会论文集。
同步发电机励磁自动控制系统练习参考答案
一、名词解释 1．励磁系统 答：与同步发电机励磁回路电压建立、调整及在必要时使其电压消失的有关设备和电路。 2．发电机外特性 答：同步发电机的无功电流与端电压的关系特性。 3．励磁方式 答：供给同步发电机励磁电源的方式。 4．无刷励磁系统 答：励磁系统的整流器为旋转工作状态，取消了转子滑环后，无滑动接触元件的励磁系统。 5．励磁调节方式 答：调节同步发电机励磁电流的方式。 6．自并励励磁方式 答：励磁电源直接取自于发电机端电压的励磁方式。 7．励磁调节器的静态工作特性 答：励磁调节器输出的励磁电流（电压）与发电机端电压之间的关系特性。 8.发电机调节特性 答：发电机在不同电压值时，发电机励磁电流IE与无功负荷的关系特性。 9．调差系数 答：表示无功负荷电流从零变至额定值时，发电机端电压的相对变化。 10．正调差特性 答：发电机外特性下倾，当无功电流增大时，发电机的端电压随之降低的外特性。11．负调差特性 答：发电机外特性上翘，当无功电流增大时，发电机的端电压随之升高的外特性。12．无差特性 答：发电机外特性呈水平．当无功电流增大时，发电机的端电压不随之变化的外特性。
13．强励 答：电力系统短路故障母线电压降低时，为提高电力系统的稳定性，迅速将发电机励磁增加到最大值。 二、单项选择题 1．对单独运行的同步发电机，励磁调节的作用是( A ) A．保持机端电压恒定； B．调节发电机发出的无功功率； C．保持机端电压恒定和调节发电机发出的无功功率； D．调节发电机发出的有功电流。 2．对与系统并联运行的同步发电机，励磁调节的作用是( B ) A．保持机端电压恒定； B．调节发电机发出的无功功率； C．调节机端电压和发电机发出的无功功率； D．调节发电机发出的有功电流。 3．当同步发电机与无穷大系统并列运行时，若保持发电机输出的有功 PG = EGUG sinδ为常数，则调节励磁电流时，有( B )等于常数。 X d A．U G sinδ； B．E Gsinδ； C．1 X d ?sinδ； D．sinδ。 4．同步发电机励磁自动调节的作用不包括( C )。 A．电力系统正常运行时，维持发电机或系统的某点电压水平； B．合理分配机组间的无功负荷； C．合理分配机组间的有功负荷； D．提高系统的动态稳定。 5．并列运行的发电机装上自动励磁调节器后，能稳定分配机组间的( A )。A．无功负荷；
无刷交流同步发电机原理与构造
无刷交流同步发电机原理与构造 国民经济建设和人民生活时刻离不开电能，同步发电机由原动机驱动而旋转，把机械能转换成电能，向用电设备提供交流电源。 无刷同步发电机由于其无线电干扰小，无电刷，维护工作量少，运行可靠，性能优越，又便于实现无人值守，当今国内外己普遍推广应用。 第一节无刷同步发电机工作原理 一、电与磁的关系 （一）通电导体周围有磁场 在导体中通入电流之后，导体周围便产生磁场，而且沿导体全部长度上都存在着，该磁场的强弱决定于电流的大小，电流越大，磁场强度越强，磁场的方向按右手定则决定，如图8-1所示，将右手姆指伸直表示电流方向，将其余四指卷曲，这时四指所指的方向，就是磁场方向。 通电线圈 或螺线管周围 也产生磁场。 磁场的强度与
线圈匝数及电流大小成正比 , 磁场方向也以右手定则决定 , 如 图 8一2 所示 , 伸出右手姆指，其余四指卷曲，使四指的方向符 合线圈中电流方向 , 那么伸直的姆指所指的方向就是磁场方向。 发电机的磁场就是在磁极铁心外套上线图通以直流电而形成南、北磁极。当线圈断电后，磁极铁心仍有一定的磁性，俗 称“剩磁”，这是发电机自建电压的必不可少的条件。 （二）电磁感应 当导体(线)在磁场中运动或磁场在导体周围运动，两者互相切割时，在导体(线)中便感应电动势，这种现象称为电磁感 应。 感应电动势的方向与导体运动方向和磁场方向有关，可用“右手定则”来判定。伸右手于磁场内，手心对着N极,四指与 大姆指互相垂直，让大姆指指向导体运动方向，那么四指所指 方向就是感应电动势方向。发电机就是根据这个原理工作的。 如图8－3所示。 感应电动势的大小e与磁 感应强度B,导体切割磁力线的速度 v和导体长度l成正比。 e=B1v 要增大感应电动势，可采用下列办法： 1、增加被切割的磁力线数目，即增强磁场强度，磁场越强，感应电动势越大。
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
发电机励磁系统故障成因及对策
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/a112568832.html, 发电机励磁系统故障成因及对策 作者：张国瑞 来源：《中国新技术新产品》2017年第24期 摘要：励磁系统为发电机中的主要部分，在电力系统正常运行以及事故产生过程中，励 磁系统发挥重要作用。励磁系统的稳定运行，不仅能保证发电机更可靠，实现合理性能，也能提高发电机的技术经济指标。所以，在文章中，基于相关案例的分析，对整个过程的系统故障进行详细解决，以提高系统的可靠性。 关键词：发电机；励磁系统；故障；可靠性 中图分类号：TM312 文献标识码：A 一、案例分析 某电站位于辽河支流上，为坝后式电站，存在3台机组。其中，总装机容量为7030kW，每年设计的发电量为1600万kWh。三号机组装机容量为630kW，机端电压为6.3kV。电力系统中同步发电机的励磁方式主要分为两类：（1）直流发电机励磁；（2）半导体静止式励磁。当维护QF-6-2背压式汽轮发电机期间，对励磁系统的常见故障进行了详细分析，并总结一些经验获取有效的处理方法。如图1所示，为励磁系统给的接线原理图。该机组的励磁装置是一种简单的模拟半控桥式静止自并励磁系统，是基于一台接自段的励磁变压器，将其做为励磁电源，并利用晶闸管整流装置，将其发给发电机励磁。当机组启动后，会基于增加的交流电源励冲磁。但是，在实际运行中，也会产生一些故障，影响发电机的运行，所以，需要对其产生的故障进行详细分析。 二、发电机励磁系统故障分析及提高可靠性的对策 （一）励磁机的逆励磁故障分析 一般情况下，发电机处于正常状态。当其中的交流电压逐渐上升的时候，电压表和电流表显示的数值相反。并且，针对发电机在运行过程中的实际发展情况进行分析，发现励磁电流表上的指针以及电压表上的指标也存在明显的相反现象，在定子回路上的电流表、电压表，发现他们的指针方向一致。根据实际情况，对逆励磁情况的产生原因进行分析。发现其具体上主要分为两种。升压时，会产生逆励磁现象，因为新发电机还未运行，励磁较弱。在试验期间，对正负极接错，抵消了剩余励磁的方向。同时，在发电机运行的时候，由于励磁电流小，会增加负荷，增加电枢电流。在这种执行条件下可以发现，励磁磁场整体比较弱，无论在期间使用的是手动方式还是自动方式对其调整，都不会使励磁增加，但会对励磁机的磁场抵消掉。 （二）发电机升不起电压的故障分析
同步电动机励磁系统常见故障分析
同步电动机励磁系统常见故障分析 作者：陆业志 本文结合KGLF11型励磁装置，对其在运行中的常见故障进行分析。 1 常见故障分析 (1)开机时调节6W，励磁电流电压无输出。 原因分析：励磁电流电压无输出，肯定是晶闸管无触发脉冲信号，而六组脉冲电路同时无触发脉冲很可能是移相插件接触不良，或者同步电源变压器4T损坏，造成没有移相给定电压加到六组脉冲电路的1V1基极回路上，从而六组脉冲电路无脉冲输出导致晶闸管不导通。 (2)励磁电压高而励磁电流偏低。 原因分析：这是个别触发脉冲消失或是个别晶闸管损坏的缘故。个别触发脉冲消失可能是脉冲插件接触不良。另外图1中三极管1V1、单极晶体管2VU及小晶闸管9VT损坏，或者是电容2C严重漏电或开路。如果主回路中晶闸管1VT～6VT中有某一个开路或是触发极失灵，同样会导致输出励磁电流偏低的现象。 (3)合励磁电路主开关时，励磁电流即有输出。 原因分析：这是由于图1所示脉冲电路中的三极管1V1集电极-发射极之间漏电，即使移相电路还未送来正确的控制电压，也会导致1C充电到2VU导通的程度。2VU即输出触发使小晶闸管9VT导通，2C经9VT放电而发出脉冲令1VT、3VT、6VT之一触发导通，使转子励磁电路中流过直流电流。 (4)同步电动机起动时，励磁不能自行投入。 原因分析：励磁不能自行投入。肯定是自动投励通道电路中断或工作不正常，因此可能是投励插件与插座间接触不良，或是图2所示投励电路中的三极管3V1、单结晶体管4VU工作不正常，电容5C漏电、电位器W′损坏。另外是移相插件同样有接触不良现象，或者是图3所示移相电路的小晶闸管10VT损坏等等。 (5)运行过程中励磁电流电压上下波动。 原因分析：引起励磁电流电压输出不稳的原因很多，主要有1)脉冲插件可能存在接触不良，造成个别触发脉冲时有时无。2)图1所示脉冲电路的电位器4W松动，使三极管1V1电流负反馈发生变化，造成放大器工作点不稳定，从而影响晶闸管主回路输出的稳定性。另外，如果电容2C漏电或单结晶体管2VU及三极管1V1性能不良，也会引起触发脉冲相位移动。3)图3所示移相电路的电位器6W松动或接触不良，将会使移相控制电压Ed间歇性消失，引起励磁电流电压输出大幅度波动。另外，如果稳压管7VS、8VS损坏，都会使Ey随电网电压波动而波动，使Ed输出波动，造成晶闸管主回路直流输出不稳。 (6)励磁装置输出电压调不到零位。
最新发电机励磁系统
发电机励磁系统
发电机励磁系统 一、简介： 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，励磁系统是一种直流电源装置。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）。 励磁功率单元向同步发电机转子提供直流电流,即励磁电流，以建立直流磁场。励磁功率单元有足够的可靠性并具有一定的调节容量。在电力系统运行中，发电机依靠电流的变化进行系统电压和本身无功功率的控制因此，励磁功率单元应具备足够的调节容量以适应电力系统中各种运行工况的要求。而且它有足够的励磁顶值电压和电压上升速度具有较大的强励能力和快速的响应能力。 励磁调节器根据输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元的输出，是整个励磁系统中较为重要的组成部分。励磁调节器的主要任务是检测和综合系统运行状态的信息，以产生相应的控制信号，经放大后控制励磁功率单元以得到所要求的发电机励磁电流。系统正常运行时，励磁调节器就能反映发电机电压高低以维持发电机电压在给定水平。应能迅速反应系统故障，具备强行励磁等控制功能以提高暂态稳定和改善系统运行条件。
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。 图一 二、励磁系统必须满足以下要求： 1、正常运行时，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、整流装置提供的励磁容量应有一定的裕度，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、调节器应设有相互独立的手动和自动调节通道； 4、励磁系统应装设过电压和过电流保护及转子回路过电压保护装置。 三、励磁系统方式： 励磁方式，就是指励磁电源的不同类型。 一般分为三种：直流励磁机方式、交流励磁机方式、静止励磁方式。 静止励磁系统。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。
同步发电机怎么励磁
无刷励磁发电机的轴端头是一台交流发电机，其转子是发电绕组，发出的电流通过固定在发电机轴上的导线引导固定在轴上的硅整流管，整流后的直流直接进入转子绕组，其中没有整流刷这个东西，所以成为无刷励磁。 无刷励磁发电机的轴端头是一台交流发电机，其转子是发电绕组，发出的电流通过固定在发电机轴上的导线引导固定在轴上的硅整流管，整流后的直流直接进入转子绕组，其中没有整流刷这个东西，所以成为无刷励磁。曾经风靡过一段时间，但是由于整流管坏了就得停机，所以现在已经用的很少了，基本都采用自复励系统。 同步发电机励磁方式分为两大类：一类是用直流发电机作为励磁电源的直流励磁系统；另一类是用硅整流装置将交流转化成直流后供给励磁的整流器励磁系统。现说明如下： 1.直流励磁机励磁 直流励磁机通常与同步发电机同轴，采用并励或他励接法。采用他励接法时，励磁机的励磁电流由另一台被称为副励磁机的同轴的直流发电机供给。 2.静止励磁器励磁 同一轴上有3台发电机，即主发电机、交流主励磁机和交流副励磁机。副励磁机的励磁电流开始时由外部直流电源提供，待电压建立起来后再转为自励（有时采用永磁发电机）。副励磁机的输出电流经过静止晶闸管整流器整流后供给主励磁机，而主励磁机的交流输出电流经过静止的三相桥式硅整流器整流后供给主发电机的励磁绕组。 3.旋转整流器励磁 静止整流器的直流输出必须经过电刷和集电环才能输送到旋转的励磁绕组，对于大容量的同步发电机，其励磁电流达到了数千安培，使得集电环严重过热。因此，在大容量的同步发电机中，常采用不需要电刷和集电环的旋转整流器励磁系统。主励磁机是旋转电枢式三相同步发电机，旋转电枢的交流电流经与主轴一起旋转的硅整流器整流后，直接送到主发电机的转子励磁绕组。交流主励磁机的励磁电流由同轴的交流副励磁机经静止的晶闸管整流器整流后供给。用于这种励磁系统取消了集电环和集电装置，故又称为无刷励磁系统。
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
无刷励磁发电机的浅谈
无刷励磁发电机原理简介 一、励磁系统的基本构成 励磁系统由2部分构成，1、励磁功率单元，2、励磁调节单元 二、励磁系统作用 1. 根据发电机负荷的变化相应的调节励磁电流，以维持机端电压为给定值。 2. 控制并列运行各发电机之间无功功率分配。 3. 提高发电机并列运行的静态稳定性和暂态稳定性。 4. 在发电机内部出现故障时，进行灭磁，以减小故障损失程度。 5. 根据运行要求对发电机实行最大励磁限制及最小励磁限制。 三、励磁系统的分类 无刷励磁按照旋转整流器分为旋转二极管型和旋转可控硅型，目前实际上采用的均是旋转二极管型。 四、无刷励磁原理简述 1. 无刷励磁装置（本体）分几部分：永磁机（副励磁机）、AVR调节器、主励磁机、旋转整流装置（整流环）等。永磁机为旋转磁极型电机，转子为磁极（使用永久磁铁），与发电机转子同轴转动，定子电枢感应高频交流电，通过两组全控整流桥整流变成直流供给主励磁机励磁绕组（主励磁机为转动电枢型，定子为励磁绕组）形成磁极，主励磁机转子电枢感应输
出中频交流电供给整流环，整流环输出的直流电源送至发电机转子的励磁绕组。 通过调节副励磁机发出的直流电流（调节控制全桥整流器的导通角来调节交流励磁机的励磁电流）来调节发电机励磁，调节过程为：副励磁机→可控硅→AVR调节器→作为主励磁机定子励磁电流→调节主励磁旋转电枢的输出电流→旋转整流环→转子绕组。 2. 励磁机电枢绕组直接连至三相桥式全波旋转整流装置，旋转整流装置的正负极直接与主发电机转子连接，提供发电机励磁。因此励磁系统不需要电刷和滑环装置，如此构成了无刷励磁系统。 3. 无刷励磁系统原理图 4. 无刷励磁系统原理接线图 5. 旋转二极管励磁系统图
无刷同步发电机的工作原理
无刷同步发电机的工作原理和结构特点 摘要：介绍了无刷同步发电机的结构特点，并着重对旋转整流器进行了分析说明。 叙词无刷电机同步发电机旋转整流器 1 引言 由于电能具有生产和变换比较经济，传输和分配比较容易，使用和控制比较方便等优点，因而成为现代最常用的一种能源。并且随着国民经济的不断发展，自动化程度越来越高，对电的需求量越来越大，不仅要求用电数量，同时对用电质量也提出了要求，无疑对同步发电机的性能也提出了高要求。而励磁方式直接影响到发电机的性能、可靠性和技术要求，因此励磁方式的研究成了电机发展的一个重要课题。原来一直采用直流发电机来劢磁，即用直流发电机发出来的直流电，通过滑环和电刷引进同步发电机的转子绕组，但随着电机容量的不断增大，直流电机的换向已成为一大难题，并且需要碳刷和滑环，存在碳刷磨损和碳刷粉末玷污线圈绝缘和其它零部件问题。随着半导体技术的发展，推动了无刷电机的发展。 2 无刷同步发电机的结构特点 无刷同步发电机由主发电机(同步发电机)，交流励磁机，旋转整流器等主要部分组成，主发电机转子、励磁机电枢和旋转整流器都装在同一轴上一起旋转，励磁机磁极固定在定子内侧。主发电机结构大同小异，都是转场式的，有隐极和凸极两种，交流励磁机为转枢式的。同步发电机由有刷进化到无刷主要是有了交流励磁机和旋转整流器。 2．1 交流励磁机 交流励磁机实为交流发电机，电枢铁心用优质电工钢片冲制后，紧密迭压在电枢支架上，然后热套到轴上，电枢绕组端部用玻璃钢绑扎，以承受高速旋转下的离心力。磁极用特殊钢片组成，具有适当的磁积能，保证交流发电机能自立建压，为主发电机提供励磁电流。交流发电机—般依靠自己的剩磁建压，有时为了提高起励的可靠性，不仅在励磁回中采取起励措施，而且还在交流励磁机的定子磁极极靴安放小块永久磁铁加以励磁。为了提高励磁系统的反应速度，交流励磁机的频率一般比主发电机的高，可高达数百赫兹，故交流励磁机的极数比主发电机的多，但最好不成简单的整数倍。(例如，某电机的主发电机极数为6，励磁机的极数为16) 2．2 旋转整流器 旋转整流器由半导体旋转整流二极管、快速熔断器、过电压保护器等元件组成，快速熔断器作为过电流或短路保护串联于每个二极管支路，浪涌抑制器或压敏电阻并联于旋转整流装置的直流侧两端可以吸收瞬时过电压，作过电压保护。旋转整流器与主发电机转子也是同轴安装，整流电路(单相、三相)应与交流励磁
发动机无刷励磁结构及原理
发电机无刷励磁结构及原理 一、励磁系统作用 励磁系统的主要作用就是维持发电机的电压在给定范围,主要有以下三点: 1、是保证电力系统运行设备的安全。电力系统中的运行设备都有其额定运行电压和最高运行电压。保证发电机端电压在容许水平上，是保证发电机及其电力系统设备安全运行的基础条件之一，这就要求发电机励磁系统不仅能够在静态下,而且在大扰动后的稳态下保证发电机在给定的容许水平上,一般发电机运行电压不得高于额定值的１0%。 2、保证发电机运行的经济性。发电机在额定值附近运行是最经济的，如果发电机电压下降,则输出相同的功率所需的定子电流将增加,从而使损耗增加。一般发电机运行电压不得低于额定值的90%；当发电机电压低于９5%时,发电机应该限负荷运行。 3、提高维持发电机电压能力的要求和提高电力系统稳定的要求在许多方面是一致的。 二、有刷励磁和无刷励磁的优缺点 发电机励磁系统一般分为有刷励磁和无刷励磁,它们各有优缺点,具体区别如下: 1、有刷励磁是通过与发电机同轴的直流发电机发出直流电，再经过电刷和滑环加在发电机转子线圈上。 优点是：发电机与励磁系统界限明显,相对独立、直观明了,转子励磁电流、励磁电压容易取得，数值准确、检修方便。 缺点是：由于电刷的存在,增加了接触电阻，随着励磁电流的增加，电刷和
滑环常常因接触不良导致发热,严重时会产生环火而烧毁刷架和滑环,并且电刷的质量也直接影响到运行的稳定性，故障率高；电刷磨损产生的碳粉对环境卫生有一定影响,容易污染轴承座,降低绝缘,给安全运行带来一定隐患;由于电刷存在磨损,运行人员要经常巡视、擦拭、更换电刷,在擦拭、更换时存有一定安全隐患。 2、无刷励磁系统是由发电机和与发电机同轴连接的励磁发电机组成,这种励磁发电机不同于和发电机同轴的直流发电机，这种励磁发电机实际上是交流发电机，它所发出的三相交流电通过连接在其轴上的旋转整流器进行整流，输出的直流电直接接在发电机转子绕组上，用来产生转子磁场。 优点是:由于没有电刷也就不存在接触不良以及因此产生的发热问题,更不会因产生电火花而烧毁设备；没有电刷也就没有磨损的碳粉,发电机两端会比较洁净；运行中不用更换电刷,运行维护少。 缺点是:因励磁发电机输出的直流电直接接在发电机转子绕组上,这样很难测量转子的实际电流，一般根据转子电压等相关参数计算出转子电流,计算值和实际值存在一定偏差。而且一旦旋转整流器出现故障,不仅维修困难（需要停机检修)而且会威胁发电机的正常运行。
改善电网电压水平的发电机励磁系统调差系数优化策略
DOI :10.7500/AEPS201301231 一改善电网电压水平的发电机励磁系统调差系数优化策略 安一军1,穆一钢1,郑太一2,王明星1,刘柏林1,姜一旭2 (1. 东北电力大学电气工程学院,吉林省吉林市132012;2.国网吉林省电力有限公司,吉林省长春市130021)摘要:充分发挥发电机无功电压调节潜力,改善电网电压质量,是电力系统无功电压控制的重要目 标三从改善电网全运行电压水平角度出发,提出了发电机励磁系统调差系数优化整定策略三分析了发电机励磁系统调差系数对电网电压的影响,给出了发电机励磁系统调差系数分区整定原则,建立了以系统多运行方式下中枢点电压波动指标为最小的目标函数,以电网潮流约束方程和发电机励磁系统调差系数为控制变量的优化模型,采用粒子群优化算法对其模型进行求解三将优化策略应用到吉林省电网发电机励磁系统调差系数整定中,仿真结果与实际应用均表明,提出的优化整定策略对改善电网运行电压质量,提高发电机无功调节潜力具有重要的意义三关键词:无功电压控制;励磁系统;调差系数;控制策略;粒子群优化算法 收稿日期:2013-01-29;修回日期:2013-05-24三 教育部长江学者和创新团队发展计划资助项目(IRT1114) 三0一引言 电压是电能质量的重要指标,维持正常的电压水平是电力系统安全经济运行的重要保障三电网电压水平与无功功率平衡密切相关,当系统中无功电 源与无功负荷平衡关系被打破时,将会引起电压变 化,严重时导致电压越限,影响系统的安全运行[ 1-2] 三合理调控无功电源是保证电压水平的重要措 施三同步发电机作为电力系统中重要的无功电源,具有无功调节范围大二快速自动连续无功调节二无功 调节品质好二无需附加投资等特点,对电网的电压水 平具有重要的影响[ 3] 三励磁系统调差系数是描述同步发电机无功电压 外特性的参数,其值大小不但对发电机电压和无功功率具有重要影响,也间接影响到电网电压水 平[4-6] 三因此,有必要对励磁系统调差系数进行合理 整定三 目前,电力企业管理部门按照发电机励磁系统技术要求的国家标准,对发电机励磁系统调差系数 的整定以保证发电厂内发电机安全运行且并列运行 的发电机间无功功率合理分配为目标[7] ,并未考虑 发电机励磁系统调差系数对电网电压的支撑作用三笔者曾对某省级电力系统中发电机励磁系统调差系数现状进行过深入调研,发现该电力系统中各发电 机间励磁系统调差系数整定值差异较大,并未充分 发挥发电机的无功调节能力[ 8] 三国内外学者对励磁系统调差系数的整定也展开 了深入研究,文献[9-10] 以单机无穷大系统为研究对象,分析了励磁系统调差系数对电力系统功角稳定性的影响;文献[11-13]研究了励磁系统调差系数对电力系统电压稳定性的影响,并给出了提高电力系统电压稳定性的励磁系统调差系数控制措施;文献[14]提出基于全网网损最小为目标,典型运行方式下部分发电机励磁系统调差系数的优化配置方案,但是并未考虑励磁系统调差系数的整定对电网电压水平的改变程度三 本文从改善电网全运行电压水平的角度出发,在基于电网分区结果的基础上,提出发电机励磁系统调差系数优化整定策略三通过建立吉林省电网发电机励磁系统调差系数的优化模型,采用改进的粒子群优化方法给出了发电机励磁系统调差系数优化整定方案三仿真分析和实际运行效果证明了本文所提策略的有效性三 1一励磁系统调差系数基本概念 同步发电机励磁系统调差系数决定了发电机无功电压调节特性三发电机的励磁系统调差系数是指发电机端电压U G 随发电机无功功率Q G 变化而变 化的直线斜率,其表达式为:β=-ΔU G ΔQ G (1)按照调差系数的定义可以分为正调差二负调差和零调差,如图1所示三 79 第37卷一第23期2013年12月10 日Vol.37一No.23Dec.10,2013
柴油发电机无刷励磁的结构特点、工作方式、工作原理
柴油发电机无刷励磁的结构特点、工作方式、工作原理 无刷励磁的结构特点、工作方式、工作原理。发电机励磁电流的调节过程△由副励磁机——可控硅——A VR 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DA VR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A VR、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支路中心点通过短路环连接在一起形成公共中心点，八个“Y”支路的出线则分别接一个全波整流桥，它们在直流侧正极性和负极性分别在一起，而后送发电机转子，可称为多支路直流侧并联接线方式，着接线方式可确保各“Y”支路旋转整流管之间均良好。 每个“Y”支路每整流臂有二个整流管，一个电容器和一个保护电容器的小熔断器，它们组装为一体，称为整流组件。另外还有二个主熔断器，主熔断器的端面带有机械熔断器指示器，在电机运转时，当熔丝熔断后，这种指示器弹出，用同步频闪仪能观察到二极管和主熔断器的参数。 主熔断器：电流670A电压850V 二极管：R6LO—40型平板式元件电流400A 反向峰压2000V 见图（二） 2.4 数字式励磁电压调节器（DA VR）DA VR采用进口三菱公司的用于无刷励磁系统的全双通道数字式励磁电压调节装置MEC5230、DA VR按发电机机端和电网的工况自动地调整发电机的励磁，一旦发电机或励磁系统出现异常，可借助于多种限制功能单元，及时对异常工况限制或发出切机信号，使机组脱离电网并灭磁！ 2.4.1 DA VR主要性能：(a) 自动调节范围（恒电压模式） 发电机空载工况：10%~110%额定电压 发电机负载工况：95%~105%额定电压 (b) 手动调节范围（恒磁场电流模式） 发电机空载工况：10%~110%额定电压 发电机负载工况：允许达到110%发电机额定磁场电压（在额定负载和额定电压运行时） (c) 调压精度：＜±1% (d) 采样固期：20ms 2.4.2 DA VR工作原理：DA VR控制方式：DA VR提供二种控制方式：发电机恒机端电压控制和恒励磁机磁场电流控制。 (a) 发电机恒机端电压控制：这种方式与常规A VR自动工作方式一样，通过控制发电机的磁场电流使发电机的端电压与电压整定器（90k）的整定值相同，发电机端电压保持恒定值。
发电机无刷励磁的结构特点、工作方式、工作原理
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 少0. 9、 8 极 副励：三相、400Hz、90KVA、250V、208A、cos 如.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一 —送至旋转整流盘一一转子绕组
△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
发电机励磁的调差试验如何做
* 贴子主题：请教，发电机励磁的调差试验如何做呢？ 傲狮三国 等级：论坛游民 文章：18 积分：390 注册：2006-12-7 OICQ 第11楼 但是很多励磁装置显示到工控机上的电压给定都是在叠加调差 信号前的，随增磁，减磁而变化，不随无功变化而变化，那怎 么试验调差单元呢，包括静态和动态下 2008-2-21 15:22:26 chenxm 等级：超级版主 文章：1020 积分：13257 注册：2006-6-14 第 14 楼 静态和动态调查试验，都是在给定不变的情况下进行的，想办法让 无功变化，从而观察励磁的输出变化。 2008-3-12 13:41:28 yepri_wsj 等级：新手上路 文章：2 积分：270 注册：2007-7-23 第 15 楼 我个人观点：这个也需要判断是那种励磁设备（或者是那个厂家的 励磁设备），比如：ABB的UN5000励磁系统过的调差系数和目前我 国国内的设备定义就存在不同，我国国内的设备一般所定义的正调 差在UN5000中成为了负调差，即刚好相反。 2008-3-14 17:28:49 chenxm 等级：超级版主 文章：1020 积分：13257 注册：2006-6-14 第 16 楼 我们不能简单的根据软件所设置的调差数值的正负来判断调差点系 数的正负。同样一个调差数值的正负，设置在测量环节或设置在给 定环节，其结果完全相反。 2008-3-15 23:14:06
GHZD 等级：版主 文章：249 积分：6490 注册：2007-1-26 第 17 楼 发电机端电压的调差系数是自动励磁调节器的调差单元投入、电压 整定单元的给定固定不变、发电机功率因素为零的情况下，当发电 机的无功负荷从零变化到额定值时，用发电机额定电压百分数表示 的机端电压变化率。 软件实现调差功能的基本原理是：在电压给定相加点处另外附加一 个与发电机无功电流成正比的值，其比例系数即为调差系数。如果 相加的极性为负，则无功电流增加（减小）时，使电压给定减小（增 大），通过励磁调节器去减小（增加）发电机的励磁，这样就获得 了正的发电机调差系数；如果相加的极性为正，则当无功电流增加 （减小）时，使电压给定增大（减小），通过励磁调节器去增加（减 小）发电机的励磁，这样就获得了负的发电机调差系数。 个人认为，各个励磁调节器关于实现调差功能的软件编程思想不一 样，可能在用软件实现调差功能的时候，会不一样，上面说的软件 实现调差功能原理与ABB Unitrol 5000励磁调节器一样。 [此贴子已经被作者于2008-3-16 16:29:39编辑过] 2008-3-16 16:23:58 GHZD 等级：版主 文章：249 积分：6490 注册：2007-1-26 第 18 楼 根据中华人民共和国电力行业标准《大型汽轮发电机自并励静止励 磁系统技术条件DL/T-650-1998》之规定：自动电压调节器对发电机 电压的调差采用无功调差。调差率范围应不小于±10%。调差率的整 定可以是连续的，也可以在全程内均匀分档。 2008-3-16 16:32:27 GHZD 等级：版主 文章：249 第 19 楼
最新发电机的励磁系统介绍
发电机的励磁系统介 绍
发电部培训专题（发电机的励磁系统）（因为目前我公司的励磁系统的资料还没有到，该培训资料还是不全面的，其间还有许多不足之处希望大家批评指正）
我厂励磁系统采用的是机端自并励静止励磁系统，全套引入ABB公司型号为UNITROL5000励磁系统。 发电机励磁系统能够满足不超过额定励磁电压和额定励磁电流1.1倍情况下的连续运行。励磁系统具有短时间过负荷能力，励磁强励倍数为2倍，允许强励时间为20秒，励磁系统强励动作值为0.8倍的机端电压值。 我厂励磁系统可控硅整流器设置有备用容量，功率整流装置并联支路为5路。当一路退出运行后还可以满足强励及额定励磁电压和额定励磁电流1.1倍情况下的连续运行工况；当两路退出运行时还可以满足额定励磁电压和额定励磁电流1.1倍情况下的连续运行工况，但闭锁强励功能。5路整流装置均设有均流装置，均流系数不低于95%。整流柜冷却风机有100%的额定容量，其通风装置有两路电源供电并可以自动进行切换。任意一台整流柜或风机有故障时，都会发生报警。每一路整流装置都设有快速熔断器保护。 我厂励磁系统主要包括：励磁变、励磁调节器、可控硅整流器、起励和灭磁单元几个部分。如图所示：
我厂励磁变采用三相油浸式变压器，其容量为7500KVA，变比为，接线形式为△/Y5形式，高压侧每相有3组CT ，其中两组分别提供给发变组保护A、C柜，另一组为测量用。低压侧设有三组CT其中两组分别提供给发变组保护A、C柜，另一组为备用。高压侧绝缘等级是按照35KV设计的，它设有静态屏蔽装置。 我厂励磁调节器采用的是数字微机型，具有微调节和提高暂态稳定的特性。励磁调节器设有过励限制、过励保护、低励限制、电力系统稳定器、过激磁限制、过激磁保护、转子过电压和PT断线保护单元。自动调节器有两个完全相同而且独立的通道，每个通道设有独立的CT、PT稳压电源元件。两个通道可实现自动跟踪和无扰动切换。单通道可以完全满足发电机各种工况运行。自动调节器具 备以下4种运行方式：机端恒压运行方式、恒励磁电流运行方式、
发电机无刷励磁系统
第一章：励磁系统概述 第一节：同步发电机励磁系统介绍 它励可控硅励磁系统主要的优点是在发电站出口附近发生短路故障时，强励能力强，有利于提高系统的暂态稳定水平，在故障切除时间比较长、系统容量相对小的50、60年代这 一优点是很突出的。但是，随着电力系统装机容量的增大，快速保护的应用，故障切除时间的缩短，它励可控硅励磁系统的优势已不是很明显。自并励可控硅励磁系统的优点是结构简 单，元部件少，其励磁电源来自机端变压器，无旋转部件，运行可靠性高，维护工作量小。且由于变压器容量的变更比交流励磁机的变更更简单、容易，因而更经济，更容易满足不同 电力系统、不同电站的暂态稳定水平对励磁系统强励倍数的不同要求。 它励可控硅励磁系统的缺点是由于交流励磁机是非标准产品，难以标准化，即使是同容 量的发电机，尤其是水轮发电机，由于水头、转速的不同，强励倍数的不同，交流励磁机的容量、尺寸也不同，因此，价格较自并励可控硅励磁系统贵。另外它励可控硅励磁系统与自并励可控硅励磁系统相比较，元部件多，又有旋转部件，可靠性相对较低，运行维护量大。自并励可控硅励磁系统的缺点是它的励磁电源来自发电机端，受发电机机端电压变化的影响。当发电机机端电压下降时其强励能力下降，对电力系统的暂态稳定不利。不过随着电力 系统中快速保护的应用，故障切除时间的缩短，且自并励可控硅励磁系统可以通过变压器灵活地选择强励倍数，可以较好地满足电力系统暂态稳定水平的要求。 综合考虑技术和经济两方面因素，推荐在发电机组采用自并励快速励磁方式。为验证其正确性，通过稳定计算研究了满发时发电机组采用自并励励磁方式的稳定情况，计算结果表明，发电机组采用自并励励磁方式可满足系统稳定的要求，但必须同时加装电力系统稳定器(PSS)。 直流机励磁方式是采用直流发电机作为励磁电源，供给发电机转子回路的励磁电流。其中直流发电机称为直流励磁机，其优点是与无励磁机系统比较，厂用电率较低。缺点是直流 励磁机存在整流环，功率过大时制造有一定困难，100MW以上汽轮发电机组难以采用。直 流励磁机一般与发电机同轴，励磁电流通过换向器和电刷供给发电机转子磁电流，形成有碳刷励磁。直流机励磁方式又可分为自励式和它励式。专门用来给同步发电机转子回路供电的 直流发电机系统称为直流励磁机系统，
励磁系统的调差
励磁系统的调差 正调差是调节机组间的无功分配，负调差是补偿变压器的电压降。 先简单说说励磁调节器的自动恒电压调节（既AVR）方式，其调节公式可简单描述为UF=K （U-UG），即励磁电压UF与电压设定值U和发电机端电压UG的差值成正比。 所谓正调差就是励磁系统当发电机无功增加时，让励磁装置检测到的机端电压“升高”，即相当于UG'=UG+KT*Q，从而使励磁输出减小，从而无功输出减小些。反之则增大。其作用是防止发电机出口直接并联的机组简出现抢无功。（类似与电压源的直接并联需要串联电阻）。负调差与正调差符号相反，即在无功增大时，引入的无功反馈使励磁在增大些，以补偿变压器的电压降（或则说变压器的无功损耗，变压器是有阻抗的），以使我们调节的电压（无功）尽可能对应电网（主变高压侧）的值。 UG'=UG+KT*Q KT代表条差系数，即无功反馈作用的强弱。对于正调差，一般为2~3%，负调差为3~5%，但不得大于主变的阻抗，即从主变高压侧看过去还得是正调差。 正调差用于完成发电机母线上并联运行的发电机组之间合理稳定的无功分配，负调差，通过升压变压器在高压母线上并列运行的发电机，为了保证其在高压母线上，机组之间仍能合理稳定的分配无功功率，要求发电机组具有负调差系统，调差系数的选择与变压器漏电抗压降有关。负调差可以部分补偿无功电流在变压器变压器漏电抗中的压降。所以又叫做电流补偿环节。 顺便说一下，正调差，负调差是在励磁调节装置里设置的，一般由电网公司决定，励磁调试人员负责的。 在励磁调节器自动方式下，为了保证多台并联运行的发电机组之间的无功功率合理分配或补偿单元制接线主变压器的电压降，调节器附加有无功调差功能。采用合适的正调差值，可保证多台并联运行的发电机组之间的无功功率合理分配。采用负调差，可补偿在单元制接线方式下主变压器的电压降。调节器的调差值范围在-15%和+15%之间。