发电机励磁系统专题

发电机励磁系统励磁系统的作用励磁系统的分类励磁系统的结构概述励磁系统是发电机的重要组成部份，它对电力系统及发电机本身的安全稳定运行有很大的影响。励磁系统的主要作用有：

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。控制并列运行各发电机间无功功率分配。提高发电机并列运行的静态稳定性。提高发电机并列运行的暂态稳定性。在发电机内部出现故障时，进行灭磁，以减小故障损失程度。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。励磁系统的分类

我厂发电机励磁系统采用的是机端自并励静止励磁系统。瑞士ABB公司产品,型号:UNITROL5000。

发电机励磁系统基本原理框图系统设备介绍运行操作性能要求UN5000励磁系统运行方式AVR直流灭磁开关GCTPT三相油浸式励磁变优点：没有旋转部件。运行可靠性高，调整、维护简单，检修方便。可缩短机组的轴系长度，缩短电厂厂房长度。缩短了的汽轮机发电机轴系长度可提高机组轴系的稳定性、提高机组安全运行的水平。没有主励磁机时滞环节，属高起始快速响应励磁系统，技术指标高，响应快，性能参数好。缺点：在电力系统故障机端电压下降时，可能影响暂态过程中的强励能力。自并励系统及其主要优点及缺点起励装置转子下线大电流集电环

电刷就地控制屏

LCPLCP可以用于UN5000励磁系统的就地操作。

它还能显示重要的过程信号。

它是可编程的，通过ARCNET总线与系统相连接。正常运行中的LCP状态维护操作面板(手持屏)UNS0874(SPA)多功能手持屏SPA用于调试和维护。具有就地操作、参数设定和应用程序编程功能。可显示励磁系统的数据（如发电机机端电压、励磁电流和励磁电压）、设定参数。还具有实时报警和故障记录管理功能。

该手持屏有16个触摸键和一个4×20字符的液晶显示屏，类似于一个袖珍计算器。它通过串行接口RS485与励磁装置相连接，数据传输速率为9600位/秒。手持屏的电源通过串行电缆提供，其本身不需电池。

手持屏与AVR双通道之间的通讯是通过公共接口实现的。两通道由各自的ID识别号区分，不需要重新连接电缆，就可以自由选择与任一通道进行通讯。发电机励磁系统AVR

励磁调节器（AVR）采用数字微机型，AVR中装设无功功率、功率因数等自动调节功能。励磁调节器设有过励磁限制、过励磁保护、低励磁限制、电力系统稳定器、V/H限制及转子过电压保护和PT断线闭锁保护等单元；其附加功能包括转子一点接地保护、转子温度测量、串口通讯模块、跨接器。采用两路完全相同且独立的自动励磁调节器并联运行，两路通道间能相互自动跟踪，当一路调节器通道出现故障时，能自动无扰切换到另一通道运行。手动、自动电路应能相互自动跟踪；当自动回路故障时能自动无扰切换到手动。CT、PT均为两路独立的输入回路。通电顺序动作显示控制1励磁开关合上指示灯ON亮励磁开关已合上2励磁系统投入指示灯ON亮在5－20秒内建压

发电机空载运行3励磁系统准备低负载运行。使用上升/下降键可以将发电机电压调整到电网电压。发电机电压调整到设定点。4当电网电压与发电机电压同步时，闭合发电机的主电路开关。发电机的无功功率接近于零。

发电机低负载运行5使用上升/下降键设定发电机的无功功率到期望的运行极限以内。调整发电机的电压，发电机产生一定的无功功率。发电机空载特性曲线发电机空载运行，发电机端电压等于转子感应电势。在转速恒定的条件下，发电机的机端电压直接取决于励磁电流。在发电机电压不超过额定电压的范围内，发电机端电压与励磁电流之间差不多呈线性关系。当发电机电压超过额定值时，将发生饱和现象，这种饱和现象一般取决于定子铁心的设计。如欲在额定值的基础上进一步提高发电机电压，则必须增加更多的励磁电流，超过与电压成比例的励磁电流。运行期间应当进行下述的定期检查：a) 在控制室中无限制器动作。工作调节器的设定点没有达到极限设定值。通道之间是平衡的，并且通道切换已准备就绪。励磁电流、发电机电压和无功功率是稳定的。b) 在励磁柜中:无报警动作。无非正常的噪音。停机顺序动作显示控制6发电机与电网解列：

-通过发电机电压设定点来减小无功功率。

–通过透平调节器减小有功功率。–断开发电机主电路开关7&8励磁系统退出，励磁开关断开指示灯OFF亮发电机电压在几秒钟内下降到零。发电机励磁系统起励与灭磁起励开始时，发电机的起励能量来自发电机残压。当可控硅的输入电压升到10V～20V时，可控硅整流桥和励磁调节器就投入正常工作，由AVR控制进行软起励过程。如果因长期停机等原因造成发电机的残压不能满足起励要求时，采用220VAC电源起励方式，当发电机电压上升到规定值时，起励回路自动脱开。自动灭磁装置装在励磁回路直流侧。灭磁开关的额定参数按励磁系统强励工况（机端电压为80%额定电压时，强励倍数2倍额定励磁电压）选择。励磁系统的简介当发电机的励磁电压和电流不超过其额定励磁电流和电压的1.1倍时，励磁系统能连续运行。励磁系统具有短时过载能力，励磁系统强励倍数不小于2（静止励磁系统即使定子电压降到80%额定值时），允许强励时间为20秒。励磁系统具备高起始响应特性，在0.05秒内励磁电压增长值达到顶值电压和额定电压差值的95%。励磁系统响应比（V）即电压上升速度，不低于3.58倍/秒励磁调节器的调压范围：发电机空载时能在20-110%额定电压范围内稳定平滑调节，整定电压的分辨率不大于额定电压的0.2%。发电机空载时手动调压范围为10%-130%UN。如果励磁电源采用6300V的厂用电时，手动调节的范围可以从0%－130%，可满足发电机零起升压试验的要求。功率整流装置的一个功率柜退出运行时满足发电机强励和1.1倍额定励磁电流运行的要求。当有2个功率柜退出运行时，能提供发电机额定工况所需的励磁容量。整流装置的每个功率元件都设有快速熔断器保护，以便及时切除短路故障元件。并可检测熔断器熔断并给出信号。整流装置冷却风机有100%的备用容量，在风压或风量不足时，备用风机应能自动投入。整流装置的通风电源设有两路，并可自动切换。任一台整流柜故障或冷却电源故障，发出报警信号。带有紧急备用通道的双通道系统主通道1和主通道2之间的切换这种励磁系统具有两个完全独立的调节器和控制通道(通道1及通道2)。两个通道完全相同，因此可以自由地选择通道1或通道2作为工作通道。备用的通道(不工作的通道)总是自动地跟踪工作通道。基本上，除了下述情况以外，通道的切换可以在任何时间进行：如果工作通道检测到故障，将自动地紧急切换到第二个通道。而后，直到故障修复才可能再切回到故障通道。如果不工作的通道故障，从工作通道到不工作通道的手动切换是不可能的。若一个通道发生故障，发电机电压同时也发生动态扰动。然而，立即自动切换到不工作的通道，此不工作的通道不应当跟随发电机电压的动态扰动。主通道自动/手动方式之间的切换这种励磁系统的特点是每个主通道都有一个自动调节器(自动方式)和一个手动调节器(手动方式)。在自动方式中，发电机电压受到调节，因此，在发电机机端产生恒定的电压。另一方面，在手动方式中，发电机励磁(磁场电流)保持恒定，随着发电机负荷的变化，发电机励磁(磁场电流的设定点)必须手动调整，以使发电机电压不变。基本上，由于不工作的调节器总是跟随工作调节器，所以在任何时间运行方式之间的切换都是可能的。切换至紧急备用通道

除两个主通道之外，励磁系统还附加了两个紧急备用通道。与主通道的手动方式相类似的紧急备用通道，装有一个励磁电流调节器。紧急备用通道的励磁电流调节器的作用与主通道的励磁电流调节器是相同的。也就是紧急备用通道仅仅是调节励磁电流，而不是调节发电机电压。紧急备用通道的励磁电流调节器自动地跟随主通道，因此，在主通道发生故障的情况下，自动地进行无扰动切换。跨接器触发板

触发单元UNS0017是静态灭磁装置（跨接器）的一部分，具有多