空载电流与励磁电流的关系
悬赏分：5 |解决时间：2008-9-5 17:56 |提问者：lp_3930219
变压器次级开路时，初级仍有的电流，这部分电流称为空载电流。空载电流由磁化电流（产生磁通）和铁损电流（由铁芯损耗引起）组成。
空载电流的作用是建立工作磁场，又称励磁电流。当变压器二次侧开路，在一次侧加电压U1e时，一次侧要产生电流Io——空载电流。
上面说的不是空载电流也叫励磁电流吗？那“铁心回路的磁阻很小，励磁阻抗很大因而空载电流是相当小的，只有额定电流的6%。”（书中讲到的）这该怎么理解？？？
不要Ctrl+C,Ctrl+V.要具体点，让我能理解。
最佳答案
但正如你摘抄的文字所说，空载电流是励磁电流+铁损电流，但铁损电流较小，所以笼统的讲，空载电流就是励磁电流。励磁电流用来建立铁心的主磁通，只要励磁的电压（一次侧电压）不变，那么励磁电流大小就不变，只要加电就存在，和后面说的额定电流是两个概念。额定电流如果分一下的话，可以分成负载电流和励磁电流两不分，负载电流标志着传递到次级能量的多少，换句话说，次级带的负载大，需要的能量大，一次侧电流就大，次级带的负载小，需要的能量少，一次侧电流就小，但无论大小，其中励磁电流都不变。这个励磁电流的大小就相当于变压器额定电流的6%左右。其实在我看来，这个6%实际是一个比较保守的数字，可能对于小型变压器来说差不多，但对于大型变压器来讲，空载电流可能只是额定电流的2%左右。
在工程计算中，空载电流和励磁电流可以不见区别的使用。
什么是励磁电流? 什么是变压器励磁涌流？ 变压器励磁涌流是：变压器全电压充电时在其绕组中产生的暂态电流。变压器投入前铁芯中的剩余磁通与变压器投入时工作电压产生的磁通方向相同时，其总磁通量远远超过铁芯的饱和磁通量，因此产生极大的涌流，其中最大峰值可达到变压器额定电流的6-8倍。励磁涌流随变压器投入时系统电压的相角，变压器铁芯的剩余磁通和电源系统地阻抗等因素而变化，最大涌流出现在变压器投入时电压经过零点瞬间（该时磁通为峰值）。变压器涌流中含有直流分量和高次谐波分量，随时间衰减，其衰减时间取决于回路电阻和电抗，一般大容量变压器约为5-10秒，小容量变压器约为0.2秒左右。 当变压器在停电状态时，变压器铁芯内部的磁通接近或等于零，当给变压器充电时，铁芯内产生交变磁通，这个交变磁通从零到最大叫做铁芯励磁，我们把这一过程产生的电流叫做变压器励磁涌流，这个电流要高于变压器的额定电流，从变压器的机械力、电动力到保护整定都要为躲过励磁涌流整定. 微机励磁调节器软件设计 PIC微机励磁调节器的软件采用PIC16F877的汇编语言和C语言混合编程，人机界面友好，操作简单。另外，采用模块化设计思想，以主程序为核心，设计了各功能模块子程序，使大量的功能在子程序中实现，简化了软件设计结构。子程序模块主要包括系统初始化及上电自检模块、PID调节模块、运行方式跟踪模块、过励和欠励控制模块、开停机模块、通信模块等。系统主程序流程图如图4所示。 系统提供了三种不同的运行方式，即恒电压调节、恒励磁电流调节、恒无功功率调节。不同的运行方式可以通过键盘切换和设定给定值，此外，系统还设置了运行方式跟踪模块，即备用运行方式输出对当前运行方式输出的跟踪，以实现运行方式切换时的无扰动。 由于励磁系统有惯性和滞后的控制对象，同时要求有较高的控制精度和较快的响应速度，因此本设计中采用改进型PID调节方式，即通过采用积分分离算法消除积分饱和效益，减小超调，同时利用在动态响应中加大比例作用，稳态过程中减小比例作用的变增益方法，消除大偏差，加快过渡过程，使励磁调节器具有较理想的调节特性。 为了提高整个系统的可靠性，除了在上电时进行自检外，在每个计算周期内都进行了检错、容错处理和软件看门狗。
电流热效应小实验 提出问题： 我们知道电流通过用电器时，电能转变成了其它形式的能，这时就说电流做了功；同时电流通过用电器时，一般用电器都会发热，我们把这种现象叫做电流的热效应。如何能够观察到电流通过用电器时的热效应呢？ 猜想与假设： 白炽灯是一种常见的用电器，电流在通过白炽灯时，电能不仅仅转变成了光能，同时还会放出大量的热量，这一点只要用手摸一下刚断电的白炽灯就会感受到。除了用手直接感受白炽灯发光时还同时发热，能不能用其他的方法来观察白炽灯发光时放出的热呢？ 设计实验： 实验材料：220V 60W 白炽灯1个，(白炽灯)灯座1个，插头1个，导线，纸杯1个，16开纸1张，挂历纸1张，（用完油）圆珠笔芯1支。 实验方法与步骤： （一）小风车的制作 1．从16开纸上剪下长约10厘米、宽约6毫米的纸条3条。 2．把每条纸条沿长边对折，按图1所示方法做成一个小风车。
3．再做一个小风车，然后把圆珠笔芯剪去一段后从风车顶端穿过，用透明胶固定牢固圆珠笔芯，做成风车座。如图2所示。 （二）线路的安装 1．把两条导线的一端接到灯座上，另一端接到插头上。 2．把纸杯底部开上一个能放灯座的孔，把灯座放入孔中。 3．灯座上安上白炽灯，用透明胶把风车座固定到灯泡上。如图3所示。
（三）观察风车的转动 1．用挂历纸卷成一个直径16厘米左右的圆柱形纸筒。 2．把风车放到风车座的圆珠笔芯笔头上，如图4所示。 3．把插头插到220V电源的插座上，接通电源。风车转动了没有，怎么风车没有转动。再等一会儿，风车还是没有转动？ 4．把卷好的纸筒套在灯泡周围，风车转动了没有？这回风车转动起来了。上下移动纸筒，观察风车转动的变化情况。
########大学毕业论文设计 50MW电站励磁系统参数计算 指导老师：胡先洪 王波、张敬 学生姓名：######## 《电气工程及自动化》2002级
目录 1 发电机组参数 (3) 2 励磁变压器技术参数计算 (3) 2.1 二次侧额定线电压计算 (3) 2.2 二次侧额定线电流计算 (4) 2.3 额定容量计算 (4) 3 晶闸管整流元件技术参数计算 (5) 3.1 晶闸管元件额定电压的选择 (5) 3.2 晶闸管元件额定电流的选择 (5) 4 快速熔断器参数计算 (6) 5 励磁电缆计算 (7) 6 灭磁及过压保护计算 (7) 6.1 灭磁阀片计算 (7) 6.2 过电压保护计算 (9) 7 直流断路器计算 (9) 8 附录12
1 发电机组参数 A. 额定容量（MVA ） 58.8 B. 额定功率因数（滞后） 0.85 C. 额定电压（kV ） 10.5 D. 额定频率（Hz ） 50 E. 相数 3 F. 空载励磁电压（V ） 62 G. 额定负荷及功率因素下励磁电压（V ） 164 H. 空载励磁电流（A ） 592 I. 额定负荷下励磁电流（A ） 1065 J. 励磁绕组绝缘的最高耐压（直流V ） 1500 K. 励磁绕组75?C 的电阻（Ω） 0.1307 L. 直轴瞬态开路时间常数T 'do(s) 6.76 M. 直轴瞬态短路时间常数T 'd(s) 1.82 N. 直轴同步电抗（Xd ） 1.059 O. 直轴瞬态电抗（Xd ’） 0.308 2 励磁变压器技术参数计算 2.1 二次侧额定线电压计算 励磁系统保证在机端正序电压下降到额定值的80％时，能够提供励磁系统顶值电压。励磁系统顶值电压为发电机额定容量时励磁电压的2.0倍。 A. 具体计算公式： min 2 cos 35.18.0α??= fN u fT U K U 式中： Ku----电压强励倍数（α=10?时），取2.0倍（在80%U GN 下）。
南瑞继保PCS9400型励磁调节器励磁小电流试验详细步骤
河北省电力科学研究院
目录 1、概述.................................. 错误!未定义书签。 2、试验目的.............................. 错误!未定义书签。 3、试验依据.............................. 错误!未定义书签。 4、试验仪器.............................. 错误!未定义书签。 5、南瑞继保PCS9400型励磁调节器开环试验详细步骤错误!未定义书签。 6、试验结果分析.......................... 错误!未定义书签。 7、结论.................................. 错误!未定义书签。 8、相关技术问答.......................... 错误!未定义书签。什么是励磁系统的小电流试验.............. 错误!未定义书签。励磁系统小电流试验的作用是什么........... 错误!未定义书签。如何进行励磁系统小电流试验.............. 错误!未定义书签。为什么小电流试验没有直流输出............ 错误!未定义书签。如何分析励磁系统小电流试验的录波图...... 错误!未定义书签。
1、概述 近年我国电源建设突飞猛进，在建发电机机组的单机容量迅速提高，发电机的额定励磁电压和励磁电流都越来越大，励磁系统的安全性越来越显得特别重要，在早期的静态调试实验以及机组大修试验中，励磁系统开环试验（小电流试验）是一项非常重要的试验。 励磁系统开环试验需要外接380V的交流电源、阻值恰当且功率合适的电阻负载以及录波器等设备。为了解决励磁系统开环试验现场准备工作的繁琐性，我们研发了EXOM-Ⅱ型励磁系统开环测试仪，由电源变换模块、负载电阻和显示存储装置组成，实现了励磁系统开环测试的数字化、小型化、便携化。 经现场使用后，EXOM-Ⅱ型励磁系统开环测试仪避免了现场试验准备的繁琐工作，大大节约了励磁系统开环试验的时间，提高了现场试验接线的安全可靠性，进一步降低了试验人员的劳动强度。 2、试验目的 励磁系统开环试验的目的是创造一个模拟的环境检查励磁调节器的基本控制功能，脉冲可靠触发的能力，晶闸管完好性等。同时检查同步信号回路的相序和相位，查看调节器的触发脉冲是否正确，检查晶闸管功率桥是否均能可靠触发，检查晶闸管输出波形是否正确。 3、试验依据
中考物理实验专题突破针对训练： 实验二十五探究影响电流热效应的因素 ◎核心考点： 【设计与进行实验】 1.主要实验器材选取及作用： （1）加热材料的选用：用煤油或空气（相比于水：①煤油是绝缘体； ②煤油和空气的比热容小，可以使实验现象更明显）； （2）选择加热物质的要求：①物质种类、质量和初温均相同；②绝缘体。 2.实验步骤： （1）探究电流产生的热量与电阻的关系 将两个容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两电阻丝的电流相同，通电一段时间后，比较两个容器中U型管液面的高度变化情况，发现与右边容器相连的U型管液面高度变化更大一些。如图1所示：
图1 图2 图3 结论：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。 （2）探究电流产生的热量与电流的关系 如图2所示，两个密闭容器中的电阻丝阻值都是5Ω，在右侧容器的外部，将一个5Ω的电阻与这个电阻并联，因此通过左侧容器中电阻丝的电流大于通过通过右侧 容器中电阻丝的电流。在通电时间相同时，观察两个U型管中液面高度的变化。 发现与左侧容器相通的U型管液面变化更大一些。 结论：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。 （3）探究电流产生的热量与时间的关系 如图3所示，将这套装置接到电源两端，在通电过程中，只观察与左边容器相通的U型管的液面高度变化情况，发现随着通电时间越长，U型管中液面高度变化越大。 结论：在电流相同、电阻相同的情况下，通电时间越长，这个电阻产生的热量越多。 【实验结论】
导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关：①在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多；②在电阻和通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，电流产生的热量越多；③在电阻和通过电阻的电流相同的情况下，通电时间越长，电流产生的热量越多。 【实验方法】 （1）转换法：通过U形管液面高度的变化反映产生电热的多少；（2）控制变量法： ①探究电热与通电电流的关系：控制电热丝阻值和通电时间相 同，改变通过电热丝的电流大小； ②探究电热与电阻的关系：控制电热丝的电流和通电时间相同，选择两个不同阻值的电阻丝； ③探究电热与通电时间的关系：控制电热丝的阻值和电流相同，改变通电时间的长短； 【交流与讨论】 （1）容器内加热物质为空气的原因：气体的热胀冷缩明显，使现象更加明显； （2）多次测量的目的：避免实验的偶然性，让实验结论更具有普遍性； ◎针对训练 下图是探究电流通过导体时产生热量的实验，甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器.其中密封着等量的空气和一段电阻丝（阻值在
励磁系统题库 填空题：2选择题：5判断题：6问答题：8
填空题： 1、同步发电机励磁系统的基本任务是（维持发电机电压在给定水平）和（稳定 地分配机组间的无功功率）。 2、可控硅元件导通的条件是①（阳极与阴极之间须加正向电压），②（控制极 上加正向触发电压）。 3、发电机正常停机采用（逆变）方式灭磁，事故时采用（跳灭磁开关）方式灭 磁。调节器具有五种励磁限制：（反时限过励磁电流限制/强励限制）、（过无功限制）、（欠励限制）、（功率柜故障限制）、（伏赫限制/过磁通限制）。 4、在三相全控桥中，共阴极组在（正）半周导通；共阳极组在（负）半周导通。 5、PID调节方式就是（比例积分微分）调节方式。 6、在励磁调节器中，控制发电机电压的通道，称为（自动），控制励磁电流的 通道，称为（手动）。 7、励磁调节器发生 PT 断线，则运行中的通道（退出）运行，即切换，同时该 通道由（发电机电压/自动）调节方式转化为（励磁电流/手动）调节方式。 8、励磁调节器发生过励或低励，调节器就由（发电机电压）调节方式转化为 （无功）调节方式。 9、接触器铁芯上的（短路）环，可防止衔铁振动。 10、一般来说，交流发电机的励磁绕组是转子绕组，而直流发电机的励磁绕 组是（定子）绕组。 11、发电机在旋转的转子磁场中发电，把（机械）能转化为（电能），在发电 机并网前（空载），调节发电机的（励磁电流），作用于调节发电机的机端电压，发电机并网后，调节发电机的（励磁电流），作用于调节发电机的无功负荷（无功电流），有功不变，调节主汽门作用于有功功率（有功电流）的变化，与励磁电流的大小无关。 12、应用电磁理论，导体在磁场中（切割磁力线）产生电动势（电压）：ξ=BLV （B：磁场强度，L：导体长度，V：切割速度）。简单的讲就是：导体在磁场中做切割（磁力线）运动，就产生感应电动势，当形成（闭合回路时），就会感生出电流。
实验二十五探究影响电流热效应的因素 ◎核心考点： 【设计与进行实验】 1.主要实验器材选取及作用： （1）加热材料的选用：用煤油或空气（相比于水：①煤油是绝缘体；②煤油和空气的比热容小，可以使实验现象更明显）； （2）选择加热物质的要求：①物质种类、质量和初温均相同；②绝缘体。 2.实验步骤： （1）探究电流产生的热量与电阻的关系 将两个容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两电阻丝的电流相同，通电一段时间后，比较两个容器中U型管液面的高度变化情况，发现与右边容器相连的U型管液面高度变化更大一些。如图1所示： 图1 图2 图3 结论：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。（2）探究电流产生的热量与电流的关系 如图2所示，两个密闭容器中的电阻丝阻值都是5Ω，在右侧容器的外部，将一个5Ω的电阻与这个电阻并联，因此通过左侧容器中电阻丝的电流大于通过通过右侧容器中电阻丝的电流。在通电时间相同时，观察两个U型管中液面高度的变化。 发现与左侧容器相通的U型管液面变化更大一些。
结论：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。 （3）探究电流产生的热量与时间的关系 如图3所示，将这套装置接到电源两端，在通电过程中，只观察与左边容器相通的U 型管的液面高度变化情况，发现随着通电时间越长，U型管中液面高度变化越大。 结论：在电流相同、电阻相同的情况下，通电时间越长，这个电阻产生的热量越多。 【实验结论】 导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关：①在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多；②在电阻和通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，电流产生的热量越多；③在电阻和通过电阻的电流相同的情况下，通电时间越长，电流产生的热量越多。 【实验方法】 （1）转换法：通过U形管液面高度的变化反映产生电热的多少； （2）控制变量法： ①探究电热与通电电流的关系：控制电热丝阻值和通电时间相同，改变通过电热丝的 电流大小； ②探究电热与电阻的关系：控制电热丝的电流和通电时间相同，选择两个不同阻值的电阻丝； ③探究电热与通电时间的关系：控制电热丝的阻值和电流相同，改变通电时间的长短；【交流与讨论】 （1）容器内加热物质为空气的原因：气体的热胀冷缩明显，使现象更加明显； （2）多次测量的目的：避免实验的偶然性，让实验结论更具有普遍性； ◎针对训练 下图是探究电流通过导体时产生热量的实验，甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器.其中密封着等量的空气和一段电阻丝（阻值在图中已标出），U形管中装有等量的液体，接通电源，观察现象.
1-励磁系统中的各种定值及试验
励磁系统中的各种定值介绍 一、励磁系统中各种定值的分类 励磁系统中的各种整定值主要是在励磁调节器（AVR）中。本次重点介绍励磁调节器中的定值。 1、发电机的励磁形式一般有直流励磁机系统、三机常规励磁系统、无刷旋转励磁系统、自并励励磁系统等。 （1）自励直流励磁机励磁系统： （2）三机常规励磁系统： （3）无刷旋转励磁系统 （4）自并励励磁系统
2、华北电网各个电厂所用的励磁调节器有吉思GEC系列、南瑞电控SAVR2000系列、NES5100系列、SJ800系列、武汉洪山的HJT系列、ABB公司的UN5000系列、GE公司的EX2100系列、英国R-R的TMR-AVR、日本三菱等。 各个厂家的励磁调节器中的定值数量各不相同。少的几十个（如吉思、南瑞），多的上千个（如ABB、GE）。 3、针对各种励磁调节器中的定值按照使用功能可以分为 （1）控制定值（控制参数） 控制定值包括自动方式控制参数、手动方式控制参数、PSS控制参数、低励限制控制参数、过励限制控制参数、过激磁限制控制参数等 （2）限制动作定值 包括过励限制动作定值、过激磁限制动作定值、低励限制动作定值等 （3）其他定值 包括励磁调节器模拟量测量的零飘修正、幅值修正、励磁方式定义、起励时间设定、调压速度设定、调差率等。
励磁调节器内部的控制参数 励磁调节器作为发电机的一种自动控制装置。在正常运行或限制动作时，用来控制发电机的运行工况不超过正常运行范围的参数。这些参数在运行中，是时刻发挥作用的。控制参数整定的合理，直接影响整个励磁系统的动态特性的好坏及各种限制功能的正常发挥作用。 一、自动方式下的控制参数(电压闭环) 1、自动方式是以机端电压作为控制对象的控制方式，是励磁调节器正常的工作方式。也是调度严格要求必须投入的运行方式。 华北电网调度部门下发的《华北电网发电机励磁系统调度管理规定》中规定： （1）各发电厂机组自动励磁调节装置正常应保持投入状态，其投入、退出和参数更改条件应在运行规程中作出规定，并应得到调度部门和技术监督部门的批准。调度部门要求投入的PSS装置应可靠投入运行。发电机自动励磁调节装置、PSS装置如遇异常退出，应及时向当值调度员备案，事后向技术监督部门汇报。 （2）电厂将励磁系统定值报有关调度部门和技术监督部门审核、批准后执行。运行中如定值或设定参数发生变化，须经有关调度部门和技术监督部门核准方可执行。参数实测后如定值或设定参数发生变化，应说明对已实测参数是否有影响，必要时重新进行参数实测工作。 （3）发电机励磁系统应采用定发电机电压控制方式运行。如果采用其他控制方式需要经过调度部门和技术监督部门的批准。 2、按照经典自动控制原理，一般采用PID控制方式。其中的P代表比例调节控制，I代表积分调节控制，D代表微分调节控制。 一般励磁调节器中的PID控制形式有以下三种方式： （1）并联PID控制方式传递函数
南瑞电控NES5100型励磁小电流试验详细步骤 河北省电力科学研究院
目录 1、概述 (3) 2、试验目的 (3) 3、试验依据 (3) 4、试验仪器 (4) 5、南瑞电控SAVR2000型励磁调节器开环试验详细步骤 (5) 6、试验结果分析 (11) 7、结论 (14) 8、相关技术问答 (15) 8.1 什么是励磁系统的小电流试验？ (15) 8.2励磁系统小电流试验的作用是什么？ (15) 8.3 如何进行励磁系统小电流试验？ (15) 8.4 为什么小电流试验没有直流输出？ (15) 8.5 如何分析励磁系统小电流试验的录波图？ (16)
1、概述 近年我国电源建设突飞猛进，在建发电机机组的单机容量迅速提高，发电机的额定励磁电压和励磁电流都越来越大，励磁系统的安全性越来越显得特别重要，在早期的静态调试实验以及机组大修试验中，励磁系统开环试验（小电流试验）是一项非常重要的试验。 励磁系统开环试验需要外接380V的交流电源、阻值恰当且功率合适的电阻负载以及录波器等设备。为了解决励磁系统开环试验现场准备工作的繁琐性，我们研发了EXOM-Ⅱ型励磁系统开环测试仪，由电源变换模块、负载电阻和显示存储装置组成，实现了励磁系统开环测试的数字化、小型化、便携化。 经现场使用后，EXOM-Ⅱ型励磁系统开环测试仪避免了现场试验准备的繁琐工作，大大节约了励磁系统开环试验的时间，提高了现场试验接线的安全可靠性，进一步降低了试验人员的劳动强度。 2、试验目的 励磁系统开环试验的目的是创造一个模拟的环境检查励磁调节器的基本控制功能，脉冲可靠触发的能力，晶闸管完好性等。同时检查同步信号回路的相序和相位，查看调节器的触发脉冲是否正确，检查晶闸管功率桥是否均能可靠触发，检查晶闸管输出波形是否正确。 3、试验依据
收稿日期:2007-03-30. 基金项目:国家自然科学基金资助项目(50677016);河北省 自然科学基金资助项目(E2006000772). 直流偏磁下变压器励磁电流的实验研究及计算 李慧奇,崔 翔,候永亮,李 琳,卢铁兵 (华北电力大学电气与电子工程学院,河北保定071003) 摘要:在直流偏磁条件下变压器励磁电流是研究变压器直流偏磁特性的关键。针对两种直流量引入方法,即直流量与正弦电压激励同侧引入和直流量与正弦电压激励异侧引入,通过实验结合数值计算,分析了两种引入直流量方法本质的区别及原因。研究结果表明:同侧引入直流电流比异侧引入直流电流更能准确地反映地磁感应电流或直流输电线路单极运行引起的变压器直流偏磁问题。其次,分析了直流偏磁对变压器励磁电流的有效值、直流分量及各次谐波影响的规律。最后,应用改进的磁路-电路耦合时域方法分析了直流偏磁下变压器的励磁电流,计算结果与测量结果吻合。本工作为研究变压器的直流偏磁问题打下了基础。关键词:变压器;直流偏磁;励磁电流;实验 中图分类号:T M 154 文献标识码:A 文章编号:1007-2691(2007)04-0001-06 Experimental studies and calculations of the exciting current in the transformer under DC bias magnetization LI Hui -qi ,CUI Xiang ,HOU Yong -liang ,LI Lin ,LU Tie -bing (School of Electrical and Electronic Engineering ,No rth China Electric Po wer U niversity ,Baoding 071003,China )A bstract :It is the key problem fo r studying the exciting current in the transformer under DC bias magnetization .F irstly ,based on tw o methods of injecting DC bias ,i .e .DC bias induced from the same side as sinusoidal voltage ex -citation and from the o ther side ,the differences of the two methods and the reasons were studied by means of experi -ments and calculations .T he results proved that DC bias induced from the same side as sinusoidal voltage ex cita tio n w as more cor rect than the other metho d to reflect geomagnetically induced cur rents (G IC )and DC bias mag netiza tio n problems arose by the monopole operation in HVDC system .Secondly ,w e analyzed the effect of DC bias o n the root -mean -square quantity ,DC components and harmonic components of transformer exciting current .At last ,the ex cit -ing cur rents of transfo rmer under DC bias were calculated by utilizing of the impro ved magnetic circuit -electrical circuit coupled time domain method .T he calculated results were in good agreement with the measured results .T he wo rk in the paper may set up a foundation for studying the transfo rmer under DC bias mag netization .Key words :transfo rmer ;DC bias magnetization ;exciting current ;experiments 0 引 言 直流偏磁现象是电力变压器的一种非正常工作状态[1,2],由于某种原因引起变压器绕组中出现直流分量,进而导致铁心中含有直流磁势或直流磁通,以及由此引起的一系列电磁效应。变压器在直流偏磁下,直流磁通和交流励磁磁通相叠 加,形成偏磁时的总磁通,与直流偏磁方向一致 的半个周期铁心饱和程度大大增加,另外半个周期饱和程度减弱(或不饱和),励磁电流呈现正 负半波不对称的形状。变压器的这种状态导致一系列影响变压器正常工作的严重后果。(1)增加了变压器的无功损耗;(2)引起保护继电器的误动作;(3)铁心的高度饱和使漏磁增加,引起金属构件的过热;(4)局部过热使纸绝缘老化并使变压器油分解,影响变压器的寿命;(5)导致磁致伸缩加剧,振动和噪声大大增加[3～6] 。电网中引起变压器直流偏磁的主要原因有以下两个方 第34卷第4期2007年7月 华北电力大学学报 Journal of No rth China Electric P ower U niversity Vol .34,No .4 Jul .,2007
#3发电机励磁系统调试方案 习水电厂#3发电机励磁调节系统改造投运 试验方案 批准： 审定 审核： 编制： 二〇一三年十一月七日
一、概况 习水电厂#3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，经厂部批准决定进行改造，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，该工程于2013年11月3日开工，现已安装结束，准备进入调试阶段，为保证调试工作的顺利开展，特编制本调试方案。二、编制依据 试验遵循以下规范但不限于： 发电机励磁系统调度管理规程DL 279-2012-T。 发电机励磁系统及装置安装、验收规程DLT 490-2011。 大型汽轮发电机励磁系统技术条件DLT 843-2010。 三、组织措施 1、领导小组： 组长：邓先进 副组长：刘志刚雷涛 成员：丁明奎邹彬美韦金鹏杨廷模班平胡猛 职责：负责#3发电机励磁调节系统调试工作的整体协调及指
导。 2、试验实施组 组长：雷涛 副组长：杨廷模 成员：李时国杨恩华宋力刘杰运行当班值长 职责：负责#3发电机励磁调节系统的整体调试操作、记录等工作。 3、安全保障组 组长：杨冬 成员：胡猛李晓伶谭刚 职责：负责检查#3发电机励磁调节系统调试期间安全措施的执行情况。 四、调试步骤 ㈠静态试验 1．外围回路检查 励磁调节装置及可控硅整流柜等装置接线无误，符合设计要求。2．设备通电前检查 通电前，励磁调节装置及其它设备作外观、机械结构、插件、
元件检查。无任何异常，应符合通电条件。 3．小电流试验 如图： 1）用调压器在可控硅整流桥交流开关处加电压（100V），在直流开关处加滑动变阻器作为负载，使得流过负载的电流大于2A。2）投入调节器电源，按就地开机按钮，通过增、减磁，观察工控机显示触发角度、转子电压、转子电流与示波器是否一致。4．模拟量测量校验 ⑴用三相保护校验仪输出电压电流，模拟发电机励磁PT 、保护及测量用PT 、发电机定子CT 、发电机转子CT 、同步变压器二次侧输入，观察工控机和信息窗定子电流，转子电流是否各为100%。
电流热效应小实验 DIV.MyFav_1297927537348 P.MsoNormal{TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; FONT-FAMILY: "Times New Roman"; TEXT-ALIGN: justify}DIV.MyFav_1297927537348 LI.MsoNormal{TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; FONT-FAMILY: "Times New Roman"; TEXT-ALIGN: justify}DIV.MyFav_1297927537348 DIV.MsoNormal{TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; FONT-FAMILY: "Times New Roman"; TEXT-ALIGN: justify}DIV.MyFav_1297927537348 A:link{COLOR: blue; TEXT-DECORATION: underline}DIV.MyFav_1297927537348 SPAN.MsoHyperlink{COLOR: blue; TEXT-DECORATION: underline}DIV.MyFav_1297927537348 A:visited{COLOR: purple; TEXT-DECORATION: underline}DIV.MyFav_1297927537348 SPAN.MsoHyperlinkFollowed{COLOR: purple; TEXT-DECORATION: underline}DIV.MyFav_1297927537348 DIV.Section1{page: Section1} 提出问题： 我们知道电流通过用电器时，电能转变成了其它形式的能，
励磁系统建模试验方案
目录 1.试验目的 (1) 2.试验内容 (1) 3.试验依据 (1) 4.试验条件 (1) 5.设备概况及技术数据 (2) 6.试验内容 (4) 7.试验分工 (5) 8.环境、职业健康安全风险因素辨识和控制措施 (6) 9.试验设备 (6)
1.试验目的 对被测试机组的励磁系统进行频率响应以及动态响应测试，确认励磁系统模型参数和特性，为电力系统分析计算提供可信的模型数据。 2.试验内容 2.1励磁系统模型传递函数静态验证试验。 2.2发电机空载特性测量及空载额定状态下定子电压等各物理量的测量。 2.3发电机时间常数测量。 2.4 A VR比例放大倍数测量试验。 2.5系统动态响应测试（阶跃试验）。 2.6 20%大干扰阶跃试验。 2.7对发电机进行频率响应测试。 3.试验依据 Q/GDW142-2012《同步发电机励磁系统建模导则》 设备制造厂供货资料及有关设计图纸、说明书。 4.试验条件 4.1资料准备 励磁调节器制造厂应提供AVR和PSS模型和参数。 电机制造厂应提供发电机的有关参数和特性曲线。 4.2设备状态要求 被试验发电机组励磁系统已完成全部常规的检查和试验，调节器无异常，具备开机条件。
5.设备概况及技术数据 容量为135MW，励磁系统形式为自并励励磁方式，励磁调节器采用南瑞电控公司生产的NES6100型数字励磁调节器。其励磁系统结构框图如图1： 图1 励磁系统框图 5.1励磁调节器模型： 图2 励磁调节器模型
5.2发电机： 生产厂家：南京汽轮机电机厂 型号：QFR-135-2 额定视在功率：158.8 MV A 额定有功功率：135 MW 额定定子电压：13.8 kV 额定定子电流：6645 A 额定功率因数：0.85 额定励磁电流：893 A 额定励磁电压：403 V 额定空载励磁电流：328 A 额定空载励磁电压：147 V 额定转速：3000 r/min 发电机轴系（发电机+燃气轮机）转动惯量（飞轮转矩）：18.91t.m2 转子绕组电阻：0.3073Ω（15℃）0.3811Ω(75℃), 0.4179Ω(105℃试验值) 转子绕组电感： 直轴同步电抗Xd（非饱和值/饱和值）：219.04/197.15 直轴瞬变电抗Xd’（非饱和值/饱和值）：30.02/27.02 直轴超瞬变电抗Xd”（非饱和值/饱和值）：19.63/17.67 横轴同步电抗Xq（非饱和值/饱和值）：205.96/182.36 横轴瞬变电抗Xq’（非饱和值/饱和值）：36.03/32.42 横轴超瞬变电抗Xq”（非饱和值/饱和值）：23.1/20.79 直轴开路瞬变时间常数Td0’ : 9.8 秒 横轴开路瞬变时间常数Tq0’ : 1.089秒 直轴开路超瞬变时间常数Td0” : 0.06秒 横轴开路超瞬变时间常数Tq0” : 0.054秒
UNITROL 5000型励磁调节器励磁小电流试验详细步骤 河北省电力科学研究院
目录 1、概述 (3) 2、试验目的 (3) 3、试验依据 (3) 4、试验仪器 (4) 5、ABB电气UNITROL 5000型励磁调节器开环试验详细步骤 (5) 6、试验结果分析 (7) 7、结论 (9) 8、相关技术问答 (10) 8.1 什么是励磁系统的小电流试验？ (10) 8.2励磁系统小电流试验的作用是什么？ (10) 8.3 如何进行励磁系统小电流试验？ (10) 8.4 为什么小电流试验没有直流输出？ (10) 8.5 如何分析励磁系统小电流试验的录波图？ (11)
1、概述 近年我国电源建设突飞猛进，在建发电机机组的单机容量迅速提高，发电机的额定励磁电压和励磁电流都越来越大，励磁系统的安全性越来越显得特别重要，在早期的静态调试实验以及机组大修试验中，励磁系统开环试验（小电流试验）是一项非常重要的试验。 励磁系统开环试验需要外接380V的交流电源、阻值恰当且功率合适的电阻负载以及录波器等设备。为了解决励磁系统开环试验现场准备工作的繁琐性，我们研发了EXOM-Ⅱ型励磁系统开环测试仪，由电源变换模块、负载电阻和显示存储装置组成，实现了励磁系统开环测试的数字化、小型化、便携化。 经现场使用后，EXOM-Ⅱ型励磁系统开环测试仪避免了现场试验准备的繁琐工作，大大节约了励磁系统开环试验的时间，提高了现场试验接线的安全可靠性，进一步降低了试验人员的劳动强度。 2、试验目的 励磁系统开环试验的目的是创造一个模拟的环境检查励磁调节器的基本控制功能，脉冲可靠触发的能力，晶闸管完好性等。同时检查同步信号回路的相序和相位，查看调节器的触发脉冲是否正确，检查晶闸管功率桥是否均能可靠触发，检查晶闸管输出波形是否正确。 3、试验依据
600MW汽轮发电机组自并励励磁系统设计计算书 二00八年十二月
目录 一、励磁变压器选择计算 (3) 1、二次侧线电流计算 (3) 2、二次侧额定线电压计算 (3) 3、额定输出容量计算 (4) 4、各工况触发角计算 (4) 5、短路电流试验的核算 (5) 6、空载升压130%试验核算 (5) 7、网侧电压分接头确定 (5) 二、励磁系统短路电流计算 (6) 1、励磁变低压侧短路 (6) 2、整流柜出口短路 (6) 3、灭磁开关出口短路 (7) 4、滑环处短路 (7) 三、硅元件及整流桥技术参数计算 (7) 1、硅元件额定电压的选择 (7) 2、硅元件额定电流的选择 (7) 四、硅元件快熔计算 (9) 1、快熔额定电压的选择 (9) 2、快熔额定电流的选择 (9) 3、快熔熔断特性的校核 (9) 五、冷却系统技术参数计算 (10) 1、硅元件发热量 (10) 2、铜母排发热 (10) 3、整流柜快速熔断器发热 (11) 六、灭磁开关的计算及选择 (11) 1、磁场断路器电压的选择 (11) 2、磁场断路器电流的选择 (12) 3、磁场断路器分断电流及弧电压的选择 (12) 4、磁场断路器短时耐受电流的计算及选择 (12) 5、正常灭磁原理及动作顺序 (13) 6、滑环处短路故障时灭磁原理及动作顺序 (13) 七、灭磁电阻的计算及选择 (13) 1、线性灭磁电阻阻值的计算 (13) 2、线性灭磁电阻选择 (14) 3、灭磁能量的计算 (14) 八、过电压保护装置的计算及选择 (16) 1、过电压保护装置原理接线图 (16) 2、氧化锌非线性的性能及过电压保护原理 (16) 3、发电机转子绝缘对过压保护装置的要求 (17) 4、用户在现场对过压保护装置的检测、试验方法 (18)
南瑞电控SAVR2000型励磁小电流试验详细步骤
河北省电力科学研究院
目录 1、概述 (4) 2、试验目的 (4) 3、试验依据 (4) 4、试验仪器 (5) 5、南瑞电控SAVR2000型励磁调节器开环试验详细步骤 (6) 6、试验结果分析 (8) 7、结论 (11) 8、相关技术问答 (12) 8.1 什么是励磁系统的小电流试验？ (12) 8.2励磁系统小电流试验的作用是什么？ (12) 8.3 如何进行励磁系统小电流试验？ (13) 8.4 为什么小电流试验没有直流输出？ (13) 8.5 如何分析励磁系统小电流试验的录波图？ (13)
1、概述 近年我国电源建设突飞猛进，在建发电机机组的单机容量迅速提高，发电机的额定励磁电压和励磁电流都越来越大，励磁系统的安全性越来越显得特别重要，在早期的静态调试实验以及机组大修试验中，励磁系统开环试验（小电流试验）是一项非常重要的试验。 励磁系统开环试验需要外接380V的交流电源、阻值恰当且功率合适的电阻负载以及录波器等设备。为了解决励磁系统开环试验现场准备工作的繁琐性，我们研发了EXOM-Ⅱ型励磁系统开环测试仪，由电源变换模块、负载电阻和显示存储装置组成，实现了励磁系统开环测试的数字化、小型化、便携化。 经现场使用后，EXOM-Ⅱ型励磁系统开环测试仪避免了现场试验准备的繁琐工作，大大节约了励磁系统开环试验的时间，提高了现场试验接线的安全可靠性，进一步降低了试验人员的劳动强度。 2、试验目的 励磁系统开环试验的目的是创造一个模拟的环境检查励磁调节器的基本控制功能，脉冲可靠触发的能力，晶闸管完好性等。同时检查同步信号回路的相序和相位，查看调节器的触发脉冲是否正确，检查晶闸管功率桥是否均能可靠触发，检查晶闸管输出波形是否正确。 3、试验依据
第二个教学设计2009年11月6日星期五第5节课 课题：电流的热效应 教学目的：知识与技能 1.知道电流通过导体时产生的热量和电流、 2.掌握焦耳定律的内容及其数学表达式； 3.了解电功与电热的关系。 过程与方法 电阻及通电时间的定性关系； 教学要求： 通过探究电热与哪些因素有关的过程能 力。 情感态度与价值观 通过实验，培养学生严谨的科学态度。 ,发展学生对物理问题初步的探究 教学重点： 1.实验推导焦耳定律；（难点） 2.区分电功与电热的关系。 教学方法：讲解和提问相结合 教学参考书：教材（人教版高中选修1-1） 教具：多媒体设备 其它教学准备 :准备课件，并与其他老师共同讨论相关知识 教学过程：一、知识回顾： 初中我们学过了能量的转化，在我们的生活中有哪些能量的转化呢？（问题一） 要点：电能、化学能、机械能、太阳能、热能、核能、的相互转化。 能举一些生活中的例子吗？（问题二） 要点：太阳能热水器、电池、电水壶、电风扇、三峡水电站、核电站等等。 二、新课教学： 下面我们来看一些图片（展示一些常用电热器图片），从能量转化的角度谈谈 它们有没有什么共同点？（问题三） 要点：它们都是由电能转化为热能的装置。 电能转化为热能，有没有一个量度，或者说它与什么因素有关呢？在物理学中，我们通常是 给出一些猜想，然后逐个去验证得出结论的。大家猜猜看！（问题 四） 要点：电阻的大小R、电流的大小1、通电时间t。 1?实验：对于多变量问题，我们通常会用到控制变量的方法。这里有三个变量, 按此方法要分三步进行： a.当保持I和t不变，改变R的大小 可以设计电路图1: 结果是R i处火柴先点燃，我们由实验得出: 电阻越大，电能转化的热能越多； b.当保持R和t不变，改变I的大小 可以设计电路图2: 结果是R i处火柴先点燃，我们由实验得出: 电流越大，电能转化的热能越多； c.当保持I和R不变，改变t的大小—_| -- R1
电阻的热效应实验与改进 一、教材分析 电阻的热效应在粤教版九年级第十八章第三节中首先给出了电热器的定义，然后安排了“电流通过电热器所产生的热量的多少与哪些因素有关”的探究活动。要求学生探讨电流通过导体产生的热量与电流、电阻以及通电时间的关系，教师可以引导学生用探究式实验的流程，结合生活经验得出电流产生的热量与电流、电阻等因素的定性关系，在此基础上用分析论证的方法得出热量与电流、电阻以及通电时间的定量关系，从而导出焦耳定律，再回到实际生活中解决实际生产问题等。对于初三学生而言，焦耳定律是重点，更是难点，是整个电学的综合．教师在教学过程中感到实验难以施展，学生学的时候充满焦虑中的期待。 二、探究实验 教材中电阻的热效应实验仪器（一）如图一所示，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。两个密闭容器中都有一段电阻丝，右边容器中的电阻比较大。两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两段电阻丝的电流相同。通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度的变化。通过实验学生可以看到电阻大的那边的液面高度比电阻小的那边较高，也就是说明了在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。 图一 实验仪器（二），如图二所示，两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，因此通过两容器中电阻的电流不同。在通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化。通过
实验，学生们会发现，没有并联电阻的那一边的液面比并联了电阻的那一边的高一些。也就是说明了在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。 图二 根据教材的实验探究过程，我也制作了类似的实验仪器。 如右图所示，仪器的制作原理与教材的一样， 两个瓶子里是密封的，里面放着阻值不一样的铜 线圈，然后用细铜线把两铜线圈串联在一起。而 两个瓶子连出来是两根导管，导管中注入有色液 体。当我们将两铜线圈接入电后，不用几分钟， 我们就可以很清楚的看到中间的两导管中的液面 高中度差产生的改变，当我们用手摸两个瓶子时， 我们也可以清楚感觉到两个瓶子都变热了，而且 中间导管比较高相连的那个瓶子的温度相对比较 高一点。这个实验可以探究在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。当我们将瓶子里的线圈换成阻值一样大，其中一边并联一个同样的线圈时，我们做同样的步骤，这时我们就可以探究在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。 三、实验存在的问题 “焦耳定律实验”是初中物理教材中非常重要的验证性演示实验，教材中的做法是在两个不同阻值的电阻分别两放到相同大小且密封的两个瓶子里使之串联起来，与瓶子相通的两条导管中注入相同量的有色液体，当我们使之通电后，温度将会升高、瓶子里的体积会膨胀，使导管中的液面上升，观察液的高度变化