第一章发电机励磁系统的发展及现状
§1-1 励磁主回路的发展动态
在上世纪60年代以前，同步发电机基本上都是采用同轴直流励磁机的励磁方式，由于当时发电机单机容量不大，输电线路不长，因此基本上能满足当时的要求，但直流励磁机维护困难，炭刷易产生火花，换向器易于磨损，随着发电机单机容量的增大，励磁容量也相应增大，当汽轮发电机单机容量达10万千瓦，励磁机容量已近500千瓦，而同轴的转速为每分钟3000转的直流电机，受限于换向的极限容量仅为500千瓦。当时大容量发电机或是用齿轮减速后驱动直流励磁机，或是用带大飞轮的独立驱动的电动发电机供励磁。
后来，随着硅整流元件出现，直流励磁机逐步被同轴交流励磁机和整流器代替，交流励磁机的容量基本上不受限制。在1960年代,当时的第一机械工业部委托电器科学研究院，组织了汽轮发电机三机交流整流励磁系统的全国统一设计。这种方式在大型汽轮发电机上一直延用至今。为减小时间常数，交流励磁机通常采用频率100-250周，中频付励磁机用350-500周，早期中频付励磁机采用感应子式，转子上无绕组，近年来已逐步被永磁发电机所代替。
1960年代初，可控硅元件刚出现，电流、电压定额较低，所以他励式可控硅静止励磁用得较少。可控硅主要用在三机交流整流励磁系统主励磁机的励磁控制上。应该指出1960年代末期天津电气传动设计研究所，在发展我国各种主回路励磁方式上，起了很大作用，例如在1969年率先研制，并在天津第一发电厂4＃机25MW汽轮发电机上，投运了直流侧电流相加的自复励可控硅励磁系统，并励部分用的是三相半控整流桥。串联部分用的是三相二极管整流桥。1971年投运了由天传所设计，上海华通开关厂、上海整流器厂、上海电机厂参与生产的富春江2＃机60MW发电机的自复励可控硅励磁系统，容量为当时国内最大。并励的功率部分用的是三相半控整流桥，限于当时国内生产元件的水平，富春江水电厂的可控桥臂是由（700V,200A）可控硅元件4串6并组成。此外天传所还为长办试验电站陆水电站8800KW发电机设计了他励可控硅励磁系统，可控硅整流桥用三相全控桥，整流桥每臂SCR 2串5并，于72年投运。后来这种方案天传所还用在南桠河、渔子溪水电厂二台4万KW发电机上。与此同时，在参照河北省岗南水电站从日本进口的10MW抽水蓄能发电机励磁的基础上，还设计出了可控相复励的励磁系统，在湖北省一台10MW调相机上运行。整流器是不可控的，是靠改变相复励变压器电压绕组上的电压来调节，后者由饱和电抗器L控制，本方案可靠性高，缺点是相复励变压器，饱和电抗器体积大。动态响应差。
图1-1 可控相复励
1970年代中期，天传所还为河南安阳发电厂一台10万KW汽轮发电机研制了无刷励磁装置，同时还参加了从英国Brush公司引进的一台23MW燃汽轮发电机的无刷励磁系统的仿制。同一时期，为给葛洲坝电站励磁方案进行中间试验，天传所（东方电机厂参加）在湖南省花木桥电站进了交流侧电压相加的自复励磁系统的研制。
在中小型发电机上，天传所还推出了双绕组电抗分流励磁调节系统，国内还开发过谐波励磁系统，最大的一台是用在河北邯郸马头电厂＃25MW汽轮发电机上。
图1-2 谐波励磁系统
大型发电机定子电压高，谐波绕组和主绕组绝缘困难，制造工艺复杂。谐波励磁只适用中小电机。现在美国GE公司生产的P棒励磁系统也是在发电机定子槽内安放附加绕组(不是谐波绕组)，作为励磁供电电源。
1970年代中期，南京热电厂进口了一台125MW意大利制造的汽轮发电机，采用他励可控硅励磁，励磁机本身用不可控相复励，意专家来调试，曾遇困难，不稳定，最后由我国的技术人员调试成功，在此期间，富春江水电厂从法国进口了5＃、6＃机，励磁为自复励励磁系统，其自励部分和复励部分的直流侧电压串联相加，这种方式比较特殊。应指出，1960年代在大容量发电机励磁研究方面我国受到苏联影响，在新安江九号机10万KW水冷发电机
上，也是采用了交流侧相加的自复励系统。这时串联变压器原边的电流要在付边转换为电压，变压器铁心中要嵌入空气隙，导致串联变压器体积庞大，鉴于当时可控硅容量无法满足要求，整流器采用了汞弧整流器，后者有玻壳的和铁壳的。（当时苏联斯大林格勒到古比雪夫的长距离输电也是用汞弧整流器）。国内电车供电电源当时也是用汞弧整流器（缺点是对环境有污染）整流得到的。此方案由哈尔滨电机厂和东北的中试所和设计院等研制成。
图1-3 直流侧电压串联相加的自复励(法国方案)
发电机自并励方案，在国内电力部门受旧观念束缚，长期认为自并励不可靠，无强励能力，故障时无足够短路电流，不能保障继电保护正确动作，在这方面清华大学等曾进行了卓有成效的研究，并且指出自并励的优点，动态响应快，适当提高强励倍数等，它的缺点是可克服的。国内例如河北工学院电工厂，在福建省池潭水电厂50MW机组上成功地进行了自并励试验，从国外进口的天津大港发电厂320MW意大利火电机组，从日本进口的唐山陡河火电厂发电机用自并激。由于自并激励磁的一系列优点，已逐步为国人所接受。因此后来国内许多水电厂如白山、龙羊峡、岩滩、隔河岩等单机300MW以上电站也普遍采用自并激，三峡励磁也不用葛洲坝的自复励方案。由于国外许多厂家将自并励作为汽轮发电机主要励磁方案，我国电力部门也逐步将自并励采用到汽轮发电机上去，如1991年辽宁清河发电厂一台210MW汽轮发电机励磁系统改造，就采用了自并励。当然一般火电厂均建于城市市区或近郊，靠近负荷中心，没有输电稳定问题，使用三机交流整流励磁系统是没什么问题，但机组往往存在振动、厂房长投资大的问题。通常建设在煤矿的坑口发电厂，往往要远距离输电，这时是应该选用快速响应的自并励系统。除了自并励外，无刷励磁系统因不用电刷，无火花，可用于防爆环境。没有炭刷粉未污染发电机端部绝缘，有利于延长使用寿命，没有电刷也有可能做到免维护，适用于无人电站。
§1-2 励磁调节器发展动态
最初的同步发电机大都用同轴直流励磁机励磁，后者有用自并励的，用于中小容量发电机，大容量发电机大多带直流付励磁机，早期的励磁调节器（常称为自动电压调节器AVR）实际上只有2个功能，即通过自动调节励磁机磁场电阻来达到发电机电压恒定，和调差（使发电机并联运行下合理分配无功）。对较大型的发电机还备有继电强励和继电强减功能。亦即当机端电压下降较大时，利用低电压继电器短路磁场绕组内串接的某个电阻，从而达到强励的目的，反之当机端电压突然上升时，用电压继电器把一定电阻串入励磁机磁场中达到强行减磁的作用。
国内在1950年代进口西方国家的AVR主要有3类：A）炭阻式；B)银针式；C)磁盘式；(亦称摆励接触式）。这些都属于机电式直接动作的调压器，它们的电压敏感元件直接通过机械机构操作励磁机的磁场电阻。
1、银针式调压器：
西屋公司银针式调压器的原理线路图示于图1-4。它的电磁铁线圈由发电机电压经PT 及整流器供电，当发电机电压变化时，衔铁运动，推动杠杆，使电阻的银钮接通或开断，从而改变励磁机磁场回路的电阻，并通过由电流互感器CT供电的补偿电阻，来自动分配并联运行发电机间的无功负荷。励磁机输出经稳定变压器，输出稳定信号到调节电路。
图1-4 银针式调压器原理图及银针触点
2、炭阻式调压器
炭阻式调压器的原理图示于图1-5。发电机电压经PT接入磁电式敏感元件的动线圈，当发电机电压变化时，动线圈受到电磁力的作用而上下运动，通过动臂的动作调节炭刷片的松紧程度，从而改变串联于励磁机励磁回路中变阻器的电阻值，藉此调节发电机电压。此外，亦通过电流互感器CT供电的电阻，来自动分配并联发电机间的无功负荷。励磁机输出经稳定变压器，输出稳定信号到调节电路。
图1-5 炭阻式调压器原理图及实物图
3、盘式(摆动接触式)调压器
磁盘式调压器亦用于控制串联于直流励磁机励磁回路上的电阻，来调节发电机电压。图1-6是它的原理图。发电机电压通过电压互感器PT向分相电动机定子或螺管线圈供电，电动机转子或螺管线圈的衔铁，通过转轴或动臂操作变阻器的嵌有弧形炭刷的扇形片，使它在固定的弧形接触轨道上摆动，把接触轨道铜块间所接电阻抽出或接入，这样便改变了励磁机的磁场电阻。调压器也装有CT供电的补偿电阻，起调差作用。
图1-6 磁盘式调压器原理图及磁盘接触摆
在国内上海华通开关厂生产过炭阻调节器，供用户选用。此外1950年代学习苏联，引进了苏式的以磁性元件为主的励磁调节器，主要2大类型，电流复励加电磁式校正器方式和相复励磁调节器方式。
前者国产型号QF-D、SF-D，Q为汽轮发电机，S为水轮发电机，F指复励，D指电磁式电压校正器，这类调节器在发电机空载时，利用直流励磁机自并励作用，调节其磁场电阻使其达到空载额定电压，发电机带负荷后，利用机端电流互感器反馈的复励电流，整流后补偿发电机的电枢反应，由于电流复励没有相位补偿的作用，要保证发电机的电压调节精度需要用电压校正器，这种情况下励磁机励磁绕组往往还设计有1到2个附加绕组（单支或双支校正器），电压校正器输出加到附加绕组中来调节励磁，以达到所需调压精度。
相复励调节器采用了相复励变压器，使得励磁电流，不仅与定子电压，电流有关，并且还和两者之间相位，即负载功率因数有关。这样在发电机定子电压，电流一定而负载功率因数改变时，调节器也能满足发电机所需励磁。
为保证有较高的调节精度，往往也可装电压校正器，国内型号有称为KFD（主要厂家：
等。这类上海华通开关厂、河北工学院电工厂、哈尔滨宏伟开关厂）它相当于苏联YBK- m
3
励磁系统直流励磁机维护困难，调节器时间响应长达1-5秒，动态性能差，空载起励发电机电压超调量大，频率特性差，但励磁调节器运行基本稳定，整流器件由硒片改为硅元件后，维护工作量较小。
图1-7 带电压校正的相复励
在同一时期，西方国家采用电机
扩大机励磁调节，由于电机扩大机
放大倍数可达百倍甚至千倍，对励
磁控制信号功率要求十分小。图
1-8，图1-9 为美国通用电气公
司生产的带直流励磁机和交流励
磁机的励磁系统，调节器功率元图 1-8 美国GE公司生产的直流机励磁系统件为电机扩大机。
图1-9 美国GE公司生产的交流励磁机励磁系统
1950年代，苏联为解决斯大林格勒和古比雪夫上千公里的远距离输电，用直流励磁机无法解决，提出了用汞弧整流器整流电流，直接向发电机磁场供电的离子励磁系统，调节器方面在KFD基础增加了端电压、频率的一阶、二阶微分U’,U”,f’,f”等所谓强力调节器，国产新安江9号机离子励磁也是这种背景下的产品。
随着晶体管元件出现，60年代可控硅出现，我国可控硅元件是61-62年由一机部电器科学研究院率先研制出，后转给北京椿树整流器厂（当时为弄堂工厂）生产。励磁调节器开始向固态型转变，出现了以晶体管为主，用电阻、电容等分立元件组成的半导体励磁调节器，功率元件开始采用可控硅，比起磁性励磁调节器和电机扩大机等来，固态调节器动作速度快，如果设计正常，理论上讲也可以是半永久性的。国内从1970年代开始转入研制这类调节器，但是由于文革期间，研制厂家纷杂，缺乏励磁系统统一标准，加上当时国产元器件质量不过关，各厂自行设计的产品，制造工艺不良，功能不全，不经过工业试验，正式鉴定，便投入生产，因此可靠性差，故障频繁。应当提到当时国内一机部广州电器科学研究所生产的调节器质量较好。采用了半导体励磁调节器后，由于电子线路的灵活性，励磁调节器逐渐增添了许多附加功能，使其逐步完善。随着线性集成电路和数字集成电路出现，进一步改善了半导体励磁调节器，原来要用6-8个晶体管组成的直流运算放大器常至少要占一个印刷电路板，有了集成运算放大器，一个芯片上集成2-4个运放。
1970年代后期，天津大港发电厂从意大利进口的320MW火电机组的自并激励磁系统，其励磁调节器是典型的集成电路组成调节器，其励磁功能已相当完善，但所用的印刷电路板多达68块，国外的工艺能保证这种调节器能正常工作。80年代我国从西屋公司引进的模拟式励磁调节器，适合于三机交流整流励磁系统或无刷励磁系统，西屋的WTA调节器功能也较完善，但有约40多块印刷电路板，国内仿制后，有时运行就不稳定，这与所选用的元件，是否经严格老化筛选，以及加工工艺和质量有关。1970年代末期，清华大学与天津电传所合作研究开发了模拟式最优励磁控制调节器，1980年代中期在碧口水电站10万KW带直流励磁机的励磁系统上运行，效果并不理想，模拟式调节器无计算能力，运行中参数无法调整，另外经过直流励磁机，无法发挥励磁最优控制的优点，因此没有发展前途。
在利用计算机进行励磁方面的研究，最早要推加拿大和苏联两国曾联合研究和研制，当时用小型机MINICOMPUTER进行研究，并且在试验室中对小发电机进行了试验。那时计算机在电厂的应用，主要承担，监视，数据记录，报警，打印制表等。那时计算机体积庞大，价格昂贵，只有出现了微型计算机，才有可能实际使用，1979年底电力部南京自动化研究所自控室，筹建了励磁组，经过蕴酿讨论，决定不搞模拟式励磁调节器，直接自主开发微机型
励磁调节器，报请部科技司，80年电力部下达了微机励磁的七五攻关项目。南瑞电气控制公司经多年攻关，于1984年7月研制出第一台工业样机，经所内长达半年的试验，编制各种调节限制软件，于1985春节前运至池潭电站，用在2#机，5万千瓦发电机，4月上旬开始现场调试，经过一系列试验，于4月27日通过72小时运行考验。正式投入运行。
这使我国发电机励磁发展转入新的一页，在世界上也是属于领先地位，并得到了在北京参加IFAC”电厂和电力系统控制”国际会议主席、美国电厂和电力系统控制权威Tomas.E.Dyliacco教授的赞扬。随后，华中理工大学与东方电机厂合作生产了微机-模拟双通道励磁调节器，88年在渔子溪电厂1号机试验，采用了最优控制算法。与南瑞电气控制公司微机励磁不同的，触发部分仍用模拟式的，而用的Z80单板机不是工业专用机。微机的作用只是起着模拟调节器的综合放大等功用，此外微机一模拟双通道，增加用户维护困难，既要维护模拟式又要维护微机部分。
由于微机励磁调节器比起模拟式励磁调节器来有许多优点，从上世纪90年代开始，国内也有许多单位竞相研制，但经过十多年的竞争淘汰，有实力的研制单位已不多，现列述如下：
1）南瑞集团电气控制公司
其前身为电力部南京自动化研究所，系微机励磁调节器首创者，1985年4月在池潭水电厂#2号50MW发电机可控硅励磁上投运成功后，经电力部鉴定，被评为1986年部科技进步一等奖，1987年被国家科委评为国家科技进步三等奖。但新生事物，难以得到业界承认，直到1988年池潭电厂要求将其#1号机50MW也改用微机励磁调节器，才有第二台的投入，为提高运行可靠性，该调节器由原有单自动及单手动通道，改制为双自动控制通道。后来葛洲坝水电厂对微机励磁调节器也有兴趣，提出要借用一台试运行，考虑到该厂的重要性，同意借一台给二江分厂。据了解在随后的一次事故中，厂内许多机组因低励限制失效而跳闸，而微机励磁调节器所在发电机事故后，仍继续运行，此后，葛洲坝二江电厂又订购了两台微机励磁调节器。1991年龙羊峡水电厂320MW发电机励磁装置，故障频繁，厂内职工奖金罚没，为此该厂派员外出调查，了解到微机励磁运行较好，到南瑞电气控制公司订购了一台，于1992年投运，结果良好，过了大半年后，决定将该厂另外三台320MW发电机也改用微机励磁。1992年科研体制改制，电气控制公司成立，随着龙羊峡电厂微机励磁成功运行，得到了业界的承认，电控公司业务量大增。1994年新建的铁岺火电厂因励磁装置运行不稳定，拟采用微机励磁，厂内虽有不同意见,最后决定采用微机励磁，消息传出，徐州发电厂因励磁运行不好，要求先给该厂的2台200MW发电机供货。至此电控公司在水电和火电方面应用
局面被打开。该所微机励磁调节器型号最初为WLT-1后改为SJ-800，进入新世纪升级换代后，采用DSP和FPGA等后改为SAVR-2000，截止2004年3月底已投运的发电机约650台，水电机组最大为320MW，火电机组为600MW及800MW.
2）广州电器科学研究所
该所1970年代中生产励磁装置，开始主要面对中小用户，质量较好，1992年开始研制数字式励磁调节器，当年12月在新丰江水电厂85MW机组投运。还搞过模拟-微机混合励磁系统。现在在水电厂励磁中，己挤身于大机组励磁投标者的行列，成为南瑞集团竞争对手。其微机励磁调节器型号为LTW-6200，30年来已为数百座电站提供了上千台励磁装置，多数是用于中小型发电机。此外该所还与ABB结为合作伙伴。
3）河北工学院电工厂
该厂生产励磁装置有很长的历史，原来主要生产磁性元件为主的调节器和模拟式励磁装置，1987年南京自动化研究所向该厂转让了微机励磁调节器技术，该厂为辽宁清河发电厂200MW发电机研制了第一台微机励磁装置。近年来独立开发了适用于中小型同步电机的DWLZ 型，和中大型同步发电机的WLZ型的双通道微机励磁调节器。
4）武汉洪山电工研究所
早先专业生产模拟式励磁调节器，性能基本稳定，有不少用户，近年来开发了新的一代TDWLT-01的微机励磁系统，目前它向市场提供的模拟式励磁调节器型号为HJT-071S，数字式励磁调节器型号为5C800。
5）能达公司
葛洲坝水电厂在微机励磁运行成功的基础上，成立了能达公司，也研制了微机励磁装置，首先用于更新本厂的老励磁设备，进而参加了市场竞争，其励磁装置型号为MEC-31B。
6）清华同方
清华大学励磁装置先是和”国电南自”合作生产，后因后者退出市场，改由清华同方生产，其微机励磁装置型号为GEC-1，特点是在控制策略方面采用了非线性最优。但实际上仍是用PID作为基本的控制规律，其它三种，PSS，线性最优LOEC，非线性最优NOEC,可以选
作为附加分量，加入调节环节中。由于依靠了清华大学品牌效应，发展态势比较强劲，已成为有力的市场竞争者。
7）主机厂励磁车间
东方电机厂和哈尔滨电机厂励磁车间，原来励磁产品质量不过硬，虽具有成套供应的优势，但它们的励磁产品，仍逃不过被改造的命运，后来东方电机厂引进了ABB公司的微机励磁系统及元件组装，在此基础上进行了自主开发，研制了型号为DWLS-2C的微机励磁调节器，推入了市场。哈尔滨电机厂近日也推出HWLT-4微机励磁调节器，使用不多，正在进一步打入市场。
8）一些老牌励磁研发单位，如机电部自动化研究所，天津电气传动研究所等，过去曾有过辉煌业绩，但受制于老体制，已基本被逐出市场。
§1-3国外励磁发展动态
国外在进行计算机控制励磁研究，早在1960年代末期就已开始，用的是小型计算机，大都是在一些大学和研究单位进行，在理论上对控制方法规律进行了研究，有的还在试验室的小的模型发电机上进行了试验，70年代加拿大和苏联对计算机（当时称数字式自动电压调节器DAVR）励磁进行了联合研究，但是真正用于现场是在微型计算机出现后才有可能。应该指出，南瑞电气控制公司第一台WLT-1微机励磁调节器在1985年投运时，通过国际专利联网查询，以及1986年葛洲坝电站励磁招标会议，向国外公司询价时，没有哪个能提供微机型励磁调节器。实际上国外微机励磁的应用，也只是在80年代中叶后兴起的，如日本东芝公司于1989年7月在日本的东北电力（株），八户火力发电所3号机上开始投运双微机系统的数字式励磁调节器，加拿大通用电气公司CGE于90年5月已开发出微机励磁调节器。又如瑞士ABB公司利用厂用微机系统开发了UNITROL-D型微机励磁调节器，很快就停止生产模拟式励磁调节器。95年又推出了新的一代微机励磁调节器UNITROL-F，及UNITROL-P。
1、瑞士ABB公司，
大约是1989年开发出UNITROL-D的数字式
电压调节器，是多微机励磁调节器，一共
用了六个CPU,1个CPU完成自动调节和脉
冲形成，1个CPU完成手动调节和脉冲形
成，（自动及手动双通道），1个CPU完成
自适应电力系统稳定器，1个CPU完成励
磁系统保护功能，1个CPU完成顺控，另
1个CPU完成监视功能。在50周波下每秒
300次中断。采用了直接交流采样。图1-10
为UNITROL-D调节器的外外貌图，它还具有一
个小终端，通过它可以用来修改调节器各项参
数及各个量的上、下限值。华能上海石洞口
第二电厂从瑞士引进的60万千瓦汽轮发电
机，就是使用了这种励磁调节器，瑞士ABB 图1-10 UNITROL-D调节器
公司H.Herzog先生在93年曾来南京自动化研究院访问，探讨双方合作可能性，95年该公司又派人员前来，介绍了该公司新开发的适用于中小发电机的UNITROL-F和大型发电机的UNITROL-P的新一代微机励磁调节器，其特点是硬件进一步减少。例如UNITROL-P是由双微机组成的双自动控制通道，每个通道只有3块电路板组成，1块是微机板，1块是模拟量，数字量输入/输出板，另1块是脉冲放大板，和南瑞电气控制公司的SJ-800类似。
由于微处理器的快速发展，其计算处理能力不断加大，利用1个CPU处理所有励磁调节功能是完全可能，这样大量任务转移到软件中，减少硬件，使调节器结构简单、明确，并不会降低其可靠性。新世纪瑞士ABB公司进一步推出了UNITROL-5000的微机励磁系列，增加了多种调试手段，完善了通讯功能，增加了可控硅整流桥动态和智能化均流方法等。
图1-11 瑞士ABB公司 UNITROL-P 励磁系统方块图
2、美国通用(GE)公司
近年来从该公司进口的火电机组上，配用了该公司生产的GENEREX-PSS励磁系统，国内常称为P棒电压源励磁系统，即在发电机定子槽内另嵌一组励磁专用的线棒，但其输出仍要接至整流变压器上。究其原因是发电机短路时，P棒有一定电流复励磁能力，对维持故障时机端电压有利，该系统功率电路有的还采用三相半控可控硅整流桥，比较落后，无法采用逆
图1-12 美国GE公司GENEREX-PSS励磁系统
变灭磁，在半控桥丢脉冲的情况和续流管管压降因老化而升高时，常会产生某相可控硅和其它两相二极管持续导通的误强励情况，国内早期的可控硅励磁曾多次遇到这类问题。进口的客户必须引起注意。该公司的微机励磁调节器型号为EX2000有手动和自动控制通道，它的一个特点是，有一个基于微处理器的智能操作员站，上有按钮，信号灯，诊断显示，仪表的数码显示，所有操作、远方通讯和透平控制系统联系等都集中在此。
3、英国罗-罗（Rolls-Royce）公司：
1991年研制了全数字式励磁调节器，1996年升级到第二代，用了DSP，型号为(TMR)即三通道冗余，图1-13 表示了它的原理框图。
每通道自动（以端电压为调节量）手动（以励磁电源为调节量）方式可用软件设置，自动用PID调节，手动用PI调节，控制算法每3.3ms即60°电角度进行一次，灭磁用磁场开关，也可加非线性电阻。国内张家口发电厂和上安电厂300MW火电机组有用，洪山电工所为其组装。
图1-13 罗—罗公司的三模块冗余(TMR)调节器示意图
4、日本三菱电气公司。
从1984年开始研制数字式励磁调节器，称为D-AVR，截止2000年1月已生产80套，CPU采用Intel公司奔腾（586），型号为MEC5000，有单通道和双通道型，图1- 14 为其
双通道电路图。
图1-14 三菱公司双通道微机励磁系统配置
表 1 中表示了该系统运行可靠性，只有工作通道和备用通道供电电源同时故障，或脉
冲同时消失，才导致停机。
表1 调节系统同时发生两个故障时，对系统的影响。
AVR继续运行失磁停机手动运行
5、加拿大通用电气(CGE)公司
隔河岩水电厂，4台300MW机组采用CGE生产的SILCO型微机励磁调节器的自并励系统。由两台微机励磁调节器组成双通道系统。CPU用Intel公司80C188，时钟频8MHZ 每个励磁调节器由9种印刷电路组成，特点是有2块带CPU的板，一作为调节用，另一作为顺控用。联接个人计算机IBM-PC后，可实现相应的软件模块修改，投入或切除等。并可在调试时修改PID调节参数，用的是直接数字触发。
励磁系统的特点是采用了冗余设计，运行过程中单台装置故障一般不影响正常运行。励磁系统还包括了电气制动功能，起励变压器和制动变压器公用。隔河岩1，2号是93年6，11月投入运行，现在4台机全都运行。据从现场了解，除了整流变压器发热外，励磁系统运行良好。
6、意大利ANSALDO(ASG)公司
图1-15 利港发电厂意大利ASG的双通道励磁调节器原理
利港发电厂1#号机350MW发电机微机励磁系统是意大利生产的，于1992年底投入运行，主结线为自并励，调节装置由调节器和移相器组成见图1-15，调节器为双自动控制通道。每个通道有三个CPU插件，CPU R，CPU T，CPU V，用的Motorola的16/32，68010，10MHZ，VME96位总数。CPUR为主机负责调差，PID调节，欠励，过励限制及电力系统稳定器PSS功能，CPU V负责人机接口，参数整定，显示等，CPU T负责交流采样U、I、P、Q频率f等计算及数字滤波等。此外调节器还具有开关量输入/输出、模拟量输入/输出四个插件与外部联系用。应该指出调节器的控制信号，仍通过D/A转成模拟的控制信号Vcon，输出到移相器产生触发脉冲，因此不属直接数字触发移相器。CPU是采用16位单片机，8096BH，12MHZ，即图中Dconc。除此外还有9通道模拟插件DANIA以及脉冲发生器DESPB。DINIA输入信号有7：RST三相3个同步信号、励磁电压UL、电流IL、由调节器输出的控制信号Vcon，及跨接器的电流信号。DESPB输出6相触发脉冲外，还有1路脉冲用于启动跨接器的。这个励磁系统的另一个重要的特点是完全取消了励磁回路的灭磁开关。
综合以上来看，励磁发展动态可初步归结为：
1)采用微机励磁调节器的趋势是肯定的，微机励磁也由简单地代替综合放大器作用，
扩大到直接数字触发等功能，由于微机处理器及CPU功能愈来愈强，执行时间愈来愈快，使硬件简化，一个通道调节器用多个CPU不是方向。其中包括取消模拟式变送器硬件，而采用直接交流采样。
为了加强发电机励磁系统的可靠性，许多厂家都采用从变送器，微机励磁调节器，及其供电的稳压电源，到可控硅整流器，都用双通道冗余，使得工作通道故障时，自动切到备用通道，避免了发电机的因励磁故障停机。
此外，附加的励磁系统智能调试功能，采集的电气量及调节参数显示和修正等人机会话界面，以及事件记录，故障自检和自诊断也被广泛采用，使得励磁系统运行比过去更为便利。
2) 对于水轮发电机来讲，为加快停机速度，只用机械方式制动，是不够的，因存在着许
多缺点，而应该采用电气制动和机械制动配合工作。电气制动要求定子短路电流为定值，这时可利励磁调节器的恒励磁电流控制功能来完成，因此有趋势将水轮发电机的电气制动功能包括进励磁系统来。
3)取消机械式灭磁开关的趋势
灭磁开关主要的作用是：在发电机发生故障时迅速切除发电机励磁电流，与一般开关
不同之处，发电机磁场绕组电感很大，因而发电机磁场绕组中贮存着大量能量，需要利用开关迅速释放，才能达到灭磁效果。图1- 16 表示了现在常用的灭磁方式：
(a) (b)
(c) (d)
图1-16 常用的几种灭磁方式
（a）灭磁开关MZK由2个常开1常闭触头组成，正常运行时常开触点接通，常闭断开，要灭磁，常闭触点先接通，励磁电流增加一条能通过灭磁电阻R的通路，然后常开触头断开，常开触头断开时，靠拉弧也消耗部分能量，但磁场主要能量消耗在灭磁电阻R上。
（b）利用DM2灭磁开关拉弧。当DM2开关拉开时，励磁电流因有磁场电感，有保持不变趋势，当开关拉开时，在开关2端感应出很高电势，使开关2端产生电弧，在磁场作用下，电弧被吹进灭弧栅中，在灭磁过程中能量消耗在电弧的燃烧上，但这时励磁电源仍在供应能量。另外开关电弧灭磁能量大小无法调整。会发生烧毁开关的情况。
（c）利用DM4双断口空气开关加非线性电阻FR，二极管D灭磁。发电机正常运行，由于D及非线性电阻饱和电压较高而不通。当故障发生后，双断口开关DM4跳开时，由于转子电感作用下，励磁组2端感应出反向高电压，使励磁电流通过非线性电阻及二极管D，把主要磁场能量消耗在非线性电阻FR上。非线性电阻可按其所吸收的能量，任意组合比较灵活。
（d）三相交流开关灭磁，近来国外的一些汽轮发电机上，采用交流开关灭磁，省去庞大而昂贵的直流灭磁开关，如图1-16 D所示，交流开关分闸前，切除可控硅脉冲，这时整流桥阳极组和阴极组各有一元件流过电流，分闸后，触头间产生交流电弧电压Us，要能克服交流线压UL后，仍大于非线性电阻FR的动作电压时，才能导致成功灭磁。
随着大功率电力电子元件，如大功率晶闸管的出现，静止固态开关必将最终代替机械开关。前者动作时间快，维护工作量小，后者动作慢，不宜频繁操作，触头易烧坏，维护工作量大。当然使用静止固态开关的前提，是其可靠性大于机械开关，图1-17 为意大利公司为利港电厂励磁装置提供的固态开关的灭磁和转子侧过电压保护综合装置。
图1--17 利港电厂意大利发电机固体灭磁及过电压保护综合装置CBP ，CBN是正，反向跨接器（Crowbar）的晶闸管开关，RES为灭磁电阻。
①当来正向过电压时（励磁绕组上+，下-），正向电压经二极管D6，4层触发二极管BOD1，D7，D8，如过电压足够高，BOD1导通，使正向电压加在CBN控制极上，使CBN可控硅导通，达到限制正向过电压的目的。在CBN导通瞬间，通过逻辑信号去使整流器逆变，以保证CBN自动关断，然后恢复整流器正常工作。
②当反向过电压来时（励磁绕组下+，上-），加在D4，BOD1，D5，D3的电压使BOD1导通，触发CBP，使过电压能量消耗在灭磁电阻上。这并不影响整流柜器正常工作。
摘要 同步发电机励磁系统对电力系统的可靠性和稳定性起着重要作用，在我国，励磁系统的可靠性和技术性能指标还不能令人满意。除了制作水平的提高外，利用特殊的动态测试设备在设计、生产、运行、维护等各个阶段对励磁系统进行设计验证和动态性能测试，是提高励磁系统可靠性和技术性能指标的重要手段。随着计算机技术的发展，数字仿真测试技术在电力系统研究领域正起着越来越重要的作用。因此研究采用数字仿真测试技术对同步发电机励磁系统进行动态性能测试，对提高励磁系统的可靠性和技术指标有着重要意义。 关键词：同步发电机，励磁系统 Abstract The excitation system of synchronous generator plays an important role in reliability and stability of power system. However, the reliability of current excitation system in China is not very satisfactory. To improve the reliability and performance of excitation system, in addition to enhancing the fabrication technology, it is critical to conduct design verifying and dynamic performance testing at the stages of design, manufacture, run and maintenance with special dynamic testing devices. With the rapid development of computer science and technology, digital simulation testing is becoming more and mo re important in Power System research field. Adopting digital simulation testing technology in the dynamic performance testing of synchronous generator excitation systems has a great significance in improving the reliability and performance of an excitation system. Keyword: Synchronous Generator, Excitation System
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；
同步发电机励磁控制实验 一、实验目的 1．加深理解同步发电机励磁调节原理和励磁控制系统的基本任务； 2．了解自并励励磁方式和它励励磁方式的特点； 3．熟悉三相全控桥整流、逆变的工作波形；观察触发脉冲及其相位移动； 4．了解微机励磁调节器的基本控制方式； 5．了解电力系统稳定器的作用；观察强励现象及其对稳定的影响； 6．了解几种常用励磁限制器的作用； 7．掌握励磁调节器的基本使用方法。 二、原理与说明 同步发电机的励磁系统由励磁功率单元和励磁调节器两部分组成，它们和同步发电机结合在一起就构成一个闭环反馈控制系统，称为励磁控制系统。励磁控制系统的三大基本任务是：稳定电压，合理分配无功功率和提高电力系统稳定性。 实验用的励磁控制系统示意图如图1所示。可供选择的励磁方式有两种：自并励和它励。当三相全控桥的交流励磁电源取自发电机机端时，构成自并励励磁系统。而当交流励磁电源取自380V 市电时，构成它励励磁系统。两种励磁方式的可控整流桥均是由微机自动励磁调节器控制的，触发脉冲为双脉冲，具有最大最小α角限制。 微机励磁调节器的控制方式有四种：恒U F （保持机端电压稳定）、恒I L （保持励磁电流稳定）、恒Q （保持发电机输出无功功率稳定）和恒α（保持控制角稳定）。其中，恒α方式是一种开环控制方式，只限于它励方式下使用。 同步发电机并入电力系统之前，励磁调节装置能维持机端电压在给定水平。当操作励磁调节器的增减磁按钮，可以升高或降低发电机电压；当发电机并网运行时，操作励磁调节器的增减磁按钮，可以增加或减少发电机的无功输出，其机端电压按调差特性曲线变化。 图1 励磁控制系统示意图
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。
1．同步发电机运行实验指导书2．发电机励磁调节装置实验指导书3．静态稳定实验(提纲，供参考) 4．发电机保护实验提示 5． 广西大学电气工程学院
同步发电机运行实验指导书 目录 一、实验目的 二、实验装置及接线 三、实验内容 实验一发电机组的起动和同步电抗Xd测定 实验二发电机同期并网实验 实验三发电机的正常运行 实验四发电机的特殊运行方式 实验五发电机的起励实验 四、实验报告 五、参考资料 六、附录 1．不饱和Xd的求法 2．用简化矢量图求Eq和δ 3．同期表及同期电压矢量分析
一、实验目的 同步发电机是电力系统最重要又最复杂的电气设备，在电力系统运行中起着十分重要的作用。通过实验，使学生掌握和巩固同步发电机及其运行的基本概念和基本原理，培养学生的实践能力、分析能力和创新能力，加强工程实线训练，提高学生的综合素质。 二、实验装置及接线 实验在电力系统监控实验室进行，每套实验装置以4KW直流电动机与同轴的1.5KW同步发电机为被控对象，配置常规仪表测量控制屏（常规控制）和自动控制屏（微机监控）。可实现对发电机组的测量、控制、信号、保护、调节、并列等功能，本次同步发电机运行实验，仅采用常规控制方式。 直流电动机-同步发电机组的参数如下： 直流电动机： 型号Z2-42，凸极机 额定功率4KW 额定电压DC220V 额定电流22A 额定转速1500r/min 额定励磁电压DC220V 额定励磁电流0.81A 同步发电机 型号STC-1.5 额定功率 1.5KW 额定电压AC400V(星接) 额定电流 2.7A 额定功率因数0.8 空载励磁电流1A 额定励磁电流2A 同步发电机接线如图电-01所示。发电机通过接触器1KM、转换开关1QS、
同步发电机准同期并列实验 一、实验目的 1．加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件； 2．掌握微机准同期控制器及模拟式综合整步表的使用方法； 3．熟悉同步发电机准同期并列过程； 4．观察相关参数。 二、实验项目和方法 （一）机组启动与建压 1．检查调速器上“模拟调节”电位器指针是否指在0位置，如不在则应调到0位置； 2．合上操作电源开关，检查实验台上各开关状态：各开关信号灯应绿灯亮、红灯熄。调速器面板上数码管显示发电机频率，调速器上“微机正常”灯和“电源正常”灯亮； 3．按调速器上的“微机方式自动/手动”按钮使“微机自动”灯亮； 4．励磁调节器选择它励、恒UF运行方式，合上励磁开关； 5．把实验台上“同期方式”开关置“断开”位置； 6．合上系统电压开关和线路开关QF1，QF3，检查系统电压接近额定值380V； 7．合上原动机开关，按“停机/开机”按钮使“开机”灯亮，调速器将自动启动电动机到额定转速； 8．当机组转速升到95%以上时，微机励磁调节器自动将发电机电压建压到与系统电压相等。 （二）手动准同期 将“同期方式”转换开关置“手动”位置。在这种情况下，要满足并列条件，需要手动调节发电机电压、频率，直至电压差、频差在允许范围内，相角差在零度前某一合适位置时，手动操作合闸按钮进行合闸。 观察微机准同期控制器上显示的发电机电压和系统电压，相应操作微机励磁调节器上的增磁或减磁按钮进行调压，直至“压差闭锁”灯熄灭。 观察微机准同期控制器上显示的发电机频率和系统频率，相应操作微机调速器上的增速或减速按钮进行调速，直至“频差闭锁”灯熄灭。 此时表示压差、频差均满足条件，观察整步表上旋转灯位置，当旋转至0o位置前某一合适时刻时，即可合闸。观察并记录合闸时的冲击电流。 具体实验步骤如下： （1）检查调速器上“模拟调节”电位器指针是否指在0位置，如不在则应调到0位置； （2）合上操作电源开关，检查实验台上各开关状态：各开关信号灯应绿灯亮、红灯熄。调速器面板上数码管显示发电机频率，调速器上“微机正常”灯和“电源正常”灯亮； （3）按调速器上的“模拟方式”按钮按下，使“模拟方式”灯亮。合上原动机开关，按下“停机/开机”按钮，开机指示灯亮；
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。
实验报告 课程名称： 电力系统分析综合实验 指导老师： 成绩：__________________ 实验名称： 同步发电机励磁控制实验 实验类型：________________同组学生姓名：__________ 一、实验目的 1.加深理解同步发电机励磁调节原理和励磁控制系统的基本任务； 2.了解自并励励磁方式和它励励磁方式的特点； 3.熟悉三相全控桥整流、逆变的工作波形；观察触发脉冲及其相位移动； 4.了解微机励磁调节器的基本控制方式； 5.掌握励磁调节器的基本使用方法； 6.了解电力系统稳定器的作用；观察强励现象及其对稳定的影响。 二、原理与说明 同步发电机的励磁系统由励磁功率单元和励磁调节器两部分组成，它们和同步发电机结合在一起就构成一个闭环反馈控制系统，称为励磁控制系统。励磁控制系统的三大基本任务是：稳定电压，合理分配无功功率和提高电力系统稳定性。 图1 励磁控制系统示意图 实验用的励磁控制系统示意图如图l 所示。可供选择的励磁方式有两种：自并励和它励。当三相全控 专业： 电气工程及其自动化 姓名： 学号： 日期： 地点：教2-105
桥的交流励磁电源取自发电机机端时，构成自并励励磁系统。而当交流励磁电源取自380V市电时，构成它励励磁系统。两种励磁方式的可控整流桥均是由微机自动励磁调节器控制的，触发脉冲为双脉冲，具有最大最小α角限制。 微机励磁调节器的控制方式有四种：恒U F (保持机端电压稳定)、恒I L(保持励磁电流稳定)、恒Q(保持发电机输出无功功率稳定)和恒α(保持控制角稳定)。其中，恒α方式是一种开环控制方式，只限于它励方式下使用。 同步发电机并入电力系统之前，励磁调节装置能维持机端电压在给定水平。当操作励磁调节器的增减磁按钮，可以升高或降低发电机电压；当发电机并网运行时，操作励磁调节器的增减磁按钮，可以增加或减少发电机的无功输出，其机端电压按调差特性曲线变化。 发电机正常运行时，三相全控桥处于整流状态，控制角α小于90?；当正常停机或事故停机时，调节器使控制角α大于90?，实现逆变灭磁。 三、实验项目和方法 (一) 不同α角(控制角)对应的励磁电压波形观测 (1)合上操作电源开关，检查实验台上各开关状态：各开关信号灯应绿灯亮、红灯熄； (2)励磁系统选择它励励磁方式：操作“励磁方式开关”切到“微机它励”方式，调节器 面板“它励”指示灯亮； (3)励磁调节器选择恒α运行方式：操作调节器面板上的“恒α”按钮选择为恒α方式，面 板上的“恒α”指示灯亮； (4)合上励磁开关，合上原动机开关； (5)在不启动机组的状态下，松开微机励磁调节器的灭磁按钮，操作增磁按钮或减磁按钮 即可逐渐减小或增加控制角α，从而改变三相全控桥的电压输出及其波形。 注意：微机自动励磁调节器上的增减磁按钮键只持续5秒内有效，过了5秒后如还需
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、
三相同步发电机的运行特性 学院: 电气信息学院 专业: 电气工程及其自动化 班级: 2011级 姓名:
一、实验目的 1.掌握三相同步发电机的空载、短路及零功率因素负载特性的实验求取法 2.学会用试验方法求取三相同步发电机对称运行时的稳态参数 二、实验参数 实验在电力系统监控实验室进行，每套实验装置以直流电动机作为原动机，带动同步电动机转动，配置常规仪表进行实验参数进行测量，本次同步发电机运行试验，仅采用常规控制方式。 同步发电机的参数如下 额定功率2kw 额定电压400v 额定电流 3.6A 额定功率因素0.8 接法Y 三、实验原理 工作原理 ◆主磁场的建立：励磁绕组通以直流励磁电流，建立极性相间的励磁磁场，即建立起主磁场。 ◆载流导体：三相对称的电枢绕组充当功率绕组，成为感应电势或者感应电流的载体。 ◆切割运动：原动机拖动转子旋转（给电机输入机械能），极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组（相当于绕组的导体反向切割励磁磁场）。
◆交变电势的产生：由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割运动，电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的三相对称交变电势。通过引出线，即可提供交流电源。 ◆感应电势有效值：每相感应电势的有效值为 ◆感应电势频率：感应电势的频率决定于同步电机的转速n 和极对数p ，即 ◆交变性与对称性：由于旋转磁场极性相间，使得感应电势的极性交变；由于电枢绕组的对称性，保证了感应电势的三相对称性。 同步转速 ◆同步转速从供电品质考虑，由众多同步发电机并联构成的交流电网的频率应该是一个不变的值，这就要求发电机的频率应该和电网的频率一致。我国电网的频率为50Hz ，故有： ◆要使得发电机供给电网50Hz的工频电能，发电机的转速必须为某些固定值，这些固定值称为同步转速。例如2极电机的同步转速为3000r/min，4极电机的同步转速为1500r/min，依次类推。只有运行于同步转速，同步电机才能正常运行，这也是同步电机名称的由来。运行方式 ◆同步电机的主要运行方式有三种，即作为发电机、电动机和补偿机运行。作为发电机运行是同步电机最主要的运行方式，作为电动机运行是同步电机的另一种重要的运行方式。同步电动机的功率因数可以调节，在不要求调速的场合，应用大型同步电动机可以提高运行效率。近年来，小型同步电动机在变频调速系统中开始得到较多地应用。同步电机还
辽宁工业大学 电力系统自动化课程设计<论文） 题目：发电机自并励励磁自动控制系统设计<4） 院<系）：电气项目学院 专业班级：电气085 学号： 学生姓名： 指导教师：<签字） 起止时间：2018.12.26—2018.01.06
课程设计<论文）任务及评语 院<系）：电气项目学院教研室：电气项目及其自动化 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算 摘要
同步发电机励磁控制系统承担着调节发电机输出电压、保障同步发电机稳定运行的重要责任。优良的励磁控制系统不仅可以保证发电机运行的可靠性和稳定性，为电网提供合格的电能，而且还可有效地改善电力系统静态与暂态稳定性。要实现这个目的，就必须根据负载的大小和性质随时调节发电机的励磁电流。 本文采用自励系统中接线最简单的自并励励磁系统，针对同步发电机论述了自并励励磁自动控制系统的特点及发展现状，分析了自并励励磁自动控制的原理和实现方法，提出了基于AT89C51单片机的同步发电机自并励自动控制系统的设计思路，对于所设计的单片机最小系统经过经济性与技术性的比较后，选用了按键电平复位电路和内部时钟电路，并在此基础上设计了励磁装置的硬件系统和软件系统。最后又对整个系统进行了MATLAB仿真，以用来对比运用算法所得结果与仿真所得结果是否在误差允许范围内。 关键词：自并励励磁自动控制系统；AT89C51单片机；MATLAB仿真 目录 第1章绪论1 1.1励磁控制系统简况1 1.2本文主要内容1 第2章发电机自并励励磁自动控制系统硬件设计3 2.1发电机自并励励磁自动控制系统总体设计方案3 2.2单片机最小系统设计3 2.3发电机自并励励磁自动控制系统模拟量检测电路设计6 2.4直流稳压电源电路设计7 第3章自并励励磁控制系统软件设计10 3.1软件实现功能总述10 3.2流程图设计10 3.3程序清单12 第4章 MATLAB建模仿真分析13 4.1M ATLAB软件简介13 4.2系统仿真模型的设计13 第5章课程设计总结16
同步发电机励磁控制 实验..
精品文档 实验报告 课程名称： 电力系统分析综合实验 指导老师： 成绩：__________________ 实验名称： 同步发电机励磁控制实验 实验类型：________________同组学生姓名：__________ 一、实验目的 1.加深理解同步发电机励磁调节原理和励磁控制系统的基本任务； 2.了解自并励励磁方式和它励励磁方式的特点； 3.熟悉三相全控桥整流、逆变的工作波形；观察触发脉冲及其相位移动； 4.了解微机励磁调节器的基本控制方式； 5.掌握励磁调节器的基本使用方法； 6.了解电力系统稳定器的作用；观察强励现象及其对稳定的影响。 二、原理与说明 同步发电机的励磁系统由励磁功率单元和励磁调节器两部分组成，它们和同步发电机结合在一起就构成一个闭环反馈控制系统，称为励磁控制系统。励磁控制系统的三大基本任务是：稳定电压，合理分配无功功率和提高电力系统稳定性。 专业： 电气工程及其自 动化 姓名： 学号： 日期：
图1 励磁控制系统示意图 实验用的励磁控制系统示意图如图l所示。可供选择的励磁方式有两种：自并励和它励。当三相全控桥的交流励磁电源取自发电机机端时，构成自并励励磁系统。而当交流励磁电源取自380V市电时，构成它励励磁系统。两种励磁方式的可控整流桥均是由微机自动励磁调节器控制的，触发脉冲为双脉冲，具有最大最小α角限制。 微机励磁调节器的控制方式有四种：恒U F(保持机端电压稳定)、恒I L(保持励磁电流稳定)、恒Q(保持发电机输出无功功率稳定)和恒α(保持控制角稳定)。其中，恒α方式是一种开环控制方式，只限于它励方式下使用。 同步发电机并入电力系统之前，励磁调节装置能维持机端电压在给定水平。当操作励磁调节器的增减磁按钮，可以升高或降低发电机电压；当发电机并网运行时，操作励磁调节器的增减磁按钮，可以增加或减少发电机的无功输出，其机端电压按调差特性曲线变化。 发电机正常运行时，三相全控桥处于整流状态，控制角α小于90?；当正常停机或事故停机时，调节器使控制角α大于90?，实现逆变灭磁。 三、实验项目和方法 (一) 不同α角(控制角)对应的励磁电压波形观测 (1)合上操作电源开关，检查实验台上各开关状态：各开关信号灯应绿灯亮、红灯 熄； (2)励磁系统选择它励励磁方式：操作“励磁方式开关”切到“微机它励”方式，调节器 面板“它励”指示灯亮；
课程名称：电力系统分析综合实验指导老师：成绩：__________________ 实验名称：同步发电机励磁控制实验实验类型：________________同组学生姓名：__________ 一、实验目的 1.加深理解同步发电机励磁调节原理和励磁控制系统的基本任务； 2.了解自并励励磁方式和它励励磁方式的特点； 3.熟悉三相全控桥整流、逆变的工作波形；观察触发脉冲及其相位移动； 4.了解微机励磁调节器的基本控制方式； 5.掌握励磁调节器的基本使用方法； 6.了解电力系统稳定器的作用；观察强励现象及其对稳定的影响。 二、原理与说明 同步发电机的励磁系统由励磁功率单元和励磁调节器两部分组成，它们和同步发电机结合在一起就构成一个闭环反馈控制系统，称为励磁控制系统。励磁控制系统的三大基本任务是：稳定电压，合理分配无功功率和提高电力系统稳定性。 实验用的励磁控制系统示意图如图l所示。可供选择的励磁方式有两种：自并励和它励。当三相全控
桥的交流励磁电源取自发电机机端时，构成自并励励磁系统。而当交流励磁电源取自380V市电时，构成它励励磁系统。两种励磁方式的可控整流桥均是由微机自动励磁调节器控制的，触发脉冲为双脉冲，具有最大最小α角限制。 微机励磁调节器的控制方式有四种：恒U F(保持机端电压稳定)、恒I L(保持励磁电流稳定)、恒Q(保持发电机输出无功功率稳定)和恒α(保持控制角稳定)。其中，恒α方式是一种开环控制方式，只限于它励方式下使用。 同步发电机并入电力系统之前，励磁调节装置能维持机端电压在给定水平。当操作励磁调节器的增减磁按钮，可以升高或降低发电机电压；当发电机并网运行时，操作励磁调节器的增减磁按钮，可以增加或减少发电机的无功输出，其机端电压按调差特性曲线变化。 发电机正常运行时，三相全控桥处于整流状态，控制角α小于90?；当正常停机或事故停机时，调节器使控制角α大于90?，实现逆变灭磁。 三、实验项目和方法 (一) 不同α角(控制角)对应的励磁电压波形观测 (1)合上操作电源开关，检查实验台上各开关状态：各开关信号灯应绿灯亮、红灯熄； (2)励磁系统选择它励励磁方式：操作“励磁方式开关”切到“微机它励”方式，调节器 面板“它励”指示灯亮； (3)励磁调节器选择恒α运行方式：操作调节器面板上的“恒α”按钮选择为恒α方式，面 板上的“恒α”指示灯亮； (4)合上励磁开关，合上原动机开关； (5)在不启动机组的状态下，松开微机励磁调节器的灭磁按钮，操作增磁按钮或减磁按钮 即可逐渐减小或增加控制角α，从而改变三相全控桥的电压输出及其波形。 注意：微机自动励磁调节器上的增减磁按钮键只持续5秒内有效，过了5秒后如还需
实验一同步发电机励磁控制实验 一、实验目的 1．加深理解同步发电机励磁调节原理和励磁控制系统的基本任务。 2．了解微机励磁调节装置的基本控制方式。 3．了解几种常用励磁限制器的作用。 4．掌握励磁调节装置的基本使用方法。 二、原理与说明 同步发电机励磁系统由励磁功率单元和励磁调节装置两部分组成，它们和同步发电机结合在一起构成一个闭环反馈控制系统，称为发电机励磁控制系统。励磁控制系统的三大基本任务是：稳定电压、合理分配无功功率和提高电力系统稳定性。 实验用的励磁控制系统示意图1-1如下所示，交流励磁电源取自380V市电，构成他励励磁系统，励磁系统的可控整流模块由TQLC-III微机自动励磁装置控制。 图1-1 励磁控制系统示意图 TQLC-III型微机自动励磁装置的控制方式有四种：恒U g（恒机端电压方式，保持机端电压稳定）、恒I L（恒励磁电流方式，保持励磁电流稳定）、恒Q（恒无功方式，保持发电机输出的无功功率稳定）和恒α（恒控制角方式，保持控制角稳定），可以任选一种方式运行。恒Q和恒α方式一般在抢发无功的时候才投入。大多数情况下应选择恒电压方式运行，这样能满足发电机并网后调差要求，恒励流方式下并网的发电机不具备调差特性。 同步发电机并入电力系统之前，励磁调节装置能维持机端电压在给定水平。当操作励磁调节装置的增减磁按钮，可以升高或降低发电机电压；当发电机并网运行时，操作励磁调节装置的增减磁按钮，可以增加或减少发电机的无功输出。 无论是在“手动”还是“自动”方式下，都可以操作增减磁按钮，所不同的
是调节的参数不同。在“自动”方式下，调节是的机端电压，也就是上下平移特性曲线，在“手动”方式下，改变的是励磁电流的大小，此时即使在并网的情况下，也不具备调差特性。 三、实验项目与方法 3.1 不同α角对应的励磁电压测试 本实验机组不并网。 1) 参照“同步发电机准同期并列实验”完成实验接线。 2) 检查机组控制屏上各指示仪表的指针是否指在0位置，如不在则应调到0位置。 3) 合上机组控制屏上的“220V电源”开关，检查开关状态：控制屏一次系统图上1QF处信号灯应绿灯亮，红灯熄灭。 4) 合上“调速励磁电源”开关（380V）。注意，一定要先合“220V电源”开关，再合“调速励磁电源”开关，否则，励磁或调速输出的功率模块可能处于失控状态！ 5) 根据液晶显示屏显示和面板指示灯状态检查调速、励磁、同期装置是否正常；通过菜单检查各项参数是否设置正确。 6) 将调速装置“方式选择”开关选择为“自动”或“手动”方式，“远方/就地”选择为“就地”（选择为“远方”时，就地控制失效）。“启动/停止”开关选择为“启动”，此时，调速装置开始输出控制信号。 通过“增速”按钮逐渐升高电动机转速，当按住“增速”按钮不动时，转速将快速升高。接近额定转速时，采用“点动”的方式操作按钮，使电动机达到需要的转速。 7) 将励磁装置“方式选择”开关拨到中间位置（“恒Q/恒α”），10秒后，将“恒Q/恒α”开关选择为“恒α”（此时的增磁、减磁按钮控制导通角α的减小和增大），“远方/就地”开关选择为“就地”。当机组转速升到额定附近时，“启动/停止”开关选择为“启动”，此时，调节器开始输出控制信号。 通过“增磁”按钮逐渐升高发电机电压，当按住“增磁”按钮不动时，电压将快速升高。接近额定电压时，采用“点动”的方式操作按钮，使发电机达到需要的电压。 实验时，调节励磁电流为表1-1规定的若干值，记下对应的α角，对应的励磁电压，观察其变化规律。（励磁电流、α角及励磁电压在励磁装置液晶显示屏上读取） 实验完毕后停机，应严格按照“同步发电机准同期并列实验”中的停机步骤
同步电机励磁系统 Excitation system for synchronous electricalmachines-Definitions GB/T 7409.11997 本标准是对GB 7409—87的修订。 GB 7409—87执行七年来，技术已有新的发展，其中有些内容IEC已制定了国际标准。为适应技术发展的要求和贯彻积极采用国际标准的精神，原标准需作修订。 为便于采用IEC标准和今后增补、修订标准的方便，经技术委员会研究，将GB 7409改编为系列标准：修订后的GB 7409.1等同采用IEC 34-16-1：1991；GB 7409.2等同采用IEC 34-16-2：1991，至于GB 7409.3，由于IEC目前还没有相应的标准，此部分是根据GB 7409执行七年的情况并参考了美国IEEE std 421.1—1986、421.A—1978、421.B—1979和原苏联ГОСТ21558—88等标准编写的。 本标准定义的同步旋转电机的励磁系统术语为一般通用的术语。同步电机励磁系统所有 各分标准在使用同步电机励磁系统技术名词和术语时均符合本标准之规定。其他未包括的术 语，应在同步电机励磁系统各分标准中作补充规定。 本标准由全国旋转电机标准化技术委员会汽轮发电机分技术委员会提出并归口。 本标准负责起草单位：哈尔滨大电机研究所。 主要起草人：忽树岳。 IEC
1)IEC(国际电工委员会)是由所有国家的电工技术委员会(IEC国家委员会)组成的世界范围内的标准化组织。IEC的目的是促进电工和电子领域内所有有关标准化问题的国际间的合 作。为此目的和除其他活动之外，IEC出版国际标准。这些标准是委托各个技术委员会制定 的；对所讨论的主题感兴趣的任何一个国家委员会都可以参加起草工作，与IEC有联系的国际的，政府的和非政府的组织也可以参加起草工作。IEC和ISO(国际标准化组织)按两大组织之间共同确定的条件紧密合作。 2)IEC关于技术问题的正式决议或协议是由代表各国家委员会专门利益的技术委员会 所制定的，这些决议或协议都尽可能充分地表达了国际上所涉及的问题的一致意见。 3)这些决议或协议均以标准、技术报告或导则的形式出版且以推荐的形式供国际上使 用，并在此意义上为各国家委员会所承认。 4)为了促进国际上的统一，IEC各国家委员会应尽最大可能在各自的国家和地区标准中 明确地采用IEC国际标准，并应清楚地指明IEC标准与对应的本国或本地区标准之间的某 些分歧。 5)IEC对任何申明符合其某些标准的设备不提供表明它已被认可的标记过程，并且也不 对其负责。 IEC
同步发电机励磁的简述 摘要：励磁系统是同步发电机组的重要构成部分，它的技术性能及运行的可靠性，对供电质量、继电保护可靠动作、加速异步电动机自启动和发电机与电力系统的安全稳定运行都有重大的影响。随着国内外励磁系统的研制不断取得进展，各型励磁系统不断涌现。综合各种因素的比较，交流无刷励磁机励磁系统和静止励磁系统（发电机自并励系统）两种励磁系统在工程是实际应用中占有很大的优势。 关键词：励磁直流发电机交流励磁机永磁机稳定 笔者所涉及的火电厂主要为中小型火力发电厂，下面着重介绍在我们所涉及的工程中常用的他励交流励磁机励磁系统和静止励磁系统（发电机自并励系统）两种励磁系统，其他励磁系统只做简单介绍。 一、概述 励磁系统是提供同步发电机可调励磁电流装置的组合。同步发电机的励磁系统一般由励磁功率单元和励磁调节器两个部分组成，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：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。整个励磁自动控制系统是由励磁调节器、励磁功率单元、发电机构成的一个反馈控制系统。 对同步发电机的励磁进行控制，是对发电机的运行实行控制的重要内容之一。电力系统在正常运行时，发电机励磁电流的变化主要影响电网的电压水平和并联运行机组间无功功率的分配，在某些故障情况下，发电机端电压降低将导致
电力系统稳定水平下降。为此，当系统发生故障的时候，要求发电机迅速增大励磁电流，以维持电网的电压水平及稳定性，可见，同步发电机励磁的自动控制在保证电能质量，无功功率的合理分配和提高电力系统运行的可靠性方面都起着非常重要的作用。优良的励磁控制系统不仅可以保证发电机可靠运行，提供合格的电能，而且还可以有效提高系统的技术指标。 二、同步发电机励磁系统的分类及其性能特点 同步发电机为了实现能量的转换，需要有一个直流磁场，而产生这个磁场的直流电流，称为发电机的励磁电流。根据励磁电流的供给方式，凡是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源的，则称为自励发电机。 同步发电机的励磁电源实质上是一个可控的直流电源。为了满足正常运行的要，发电机励磁电源必须具备足够的调节容量，并且要有一定的强励倍数和励磁电压响应速度。在设计励磁系统方案时，首先应考虑他的可靠性。为了防止系统电网故障对他的影响，励磁功率单元往往作为发电机的专用电源，另外，它的起励方式也应力求简单方便。 在电力系统发展初期，同步发电机容量不大，励磁电流由与发电机组同轴的直流发电机供给，既所谓直流励磁机励磁系统。随着发电机容量的提高，所需励磁电流也相应增大，机械整流在换流方面遇到了困难，而大功率半导体整流元件制造工艺却日益成熟，于是大容量机组的励磁功率单元就采用了交流发电机和半
同步发电机励磁系统概述 励磁系统是同步发电机的重要组成部分,直接影响发电机的 运行特性。励磁系统一般由两部分构成：第一部分是励磁功率单元，它向同步发电机的励磁绕组提供直流励磁电流；第二部分是 励磁调节器，它根据发电机的运行状态，自动调节功率单元输出 的励磁电流，以满足发电机远行的要求。 同步发电机励磁系统的任务 无论在稳态运行或暂态过程中，同步发电机的运行状态在很 大程度上与励磁有关。优良的励磁系统不仅可以保证发电机运行 的可靠性和稳定性，而且可以有效地提高发电机及其相联的电力 系统的技术经济指标。为此，在正常运行或事故情况下，同步发 电机都需要调节励磁电流。励磁调节应执行下列任务。 一、电压控制及无功分配 在发电机正常运行工况下，励磁系统应维持发电机端电压 (或升压变压器高压侧电压)在给定水平。当发电机负荷改变而 端电压随之变化时，由于励磁调节器的调节作用，励磁系统将自 动地增加或减少供出的励磁电流，使发电机端电压回复到给定水平，保证有一定的调压精度。当机组甩负荷时，通过励磁系统的 调节作用，应限制机瑞电压使之不致过份升高。另外．当几台机 组并列运行时，通过励磁系统应能稳定地分配机组的无功功率。 维持电压水平和机组间稳定分损无功功率，这是励磁调节应执行 的基本任务。调节作用，应限制机瑞电压使之不致过份升高。另外．当几台机组并列运行时，通过励磁系统应能稳定地分配机组的无功功率。维持电压水平和机组间稳定分损无功功率，这是励磁调节应执行的基本任务。 二、提高同步发电机并列运行的稳定性 电力系统可靠供电的首要要求，是使并入系统中的所有同步 发电机保持同步运行。系统在运行中随时会遭受各种扰动，这样，伴随着励磁调节,系统将由一种平衡状态企图建立新的平衡状
实验报告 课程名称： 电力系统分析综合实验 指导老师： 成绩：__________________ 实验名称：____同步发电机准同期并列实验____实验类型：________________同组学生姓名：__________ 一．实验目的 1、加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件； 2、掌握微机准同期控制器及模拟式综合整步表的使用方法； 3、熟悉同步发电机准同期并列过程； 4、观察、分析有关波形。 二．原理与说明 将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式。准同期并列要求在合闸前通过调整待并机组的电压和转速，当满足电压幅值和频率条件后，根据“恒定越前时间原理”，由运行操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时机发出合闸命令，这种并列操作的合闸冲击电流一般很小，并且机组投入电力系统后能被迅速拉入同步。根据并列操作自动化程度的不同，又分为：手动准同期、半自动准同期和全自动准同期三种方式。 正弦整步电压是不同频率的两正弦电压之差，其幅值作周期性的正弦规律变化。它能反映两个待并系统间的同步情况，如频率差、相角差以及电压幅值差。 线性整步电压反映的是不同频率的两方波电压间相角差的变化规律，其波形为三角波。它能反映两个待并系统间的频率差和相角差，并且不受电压幅值差的影响，因此得到广泛应用。 手动准同期并列，应在正弦整步电压的最低点（同相点）时合闸，考虑到断路器的固有合闸时间，实际发出合闸命令的时刻应提前一个相应时间或角度。 自动准同期并列，通常采用恒定越前时间原理工作，这个越前时间可按断路器的合闸时间整定。准同期控制器根据给定的允许压差和频差，不断检查准同期条件是否满足，在不满足要求时闭锁合闸并且发出均匀均频控制脉冲。当所有条件满足时，在整定的越前时刻送出合闸脉冲。 三．实验项目和方法 1．机组微机启动和建压 (1)在调速装置上检查“模拟调节”电位器指针是否指在0位置，如果不在，则应调到0位置； (2)合上操作台的“电源开关”，在调速装置、励磁调节器、微机准同期控制器上分别确认其“微机正常”灯为闪烁状态，在微机保护装置上确认“装置运行”灯为闪烁状态。在调速装置上确认“模拟方式”灯为熄灭状态，否则，松开“模拟方式”按钮。同时确认“并网”灯为熄灭状态，“输出0”、“停机”灯亮。检查实验台上各开关状态：各开关信号灯应绿灯亮、红灯熄，调速装置面板上数码管在并网前显示发电机转速（左）和控制量（右），在并网后显示控制量（左）和功率角（右）； (3)按调速装置上的“微机方式自动/手动”按钮使“微机自动”灯亮； (4)把操作台上“励磁方式”开关置于“微机它励”位置，在励磁调节器上确认“它励”灯亮； (5)在励磁调节器上选择恒UF 运行方式，合上“励磁开关”； (6)把实验台上“同期方式”开关置“断开”位置； (7)合上“系统开关”和线路开关“QF1、QF3”，检查系统电压接近额定值380V ； (8)合上“原动机开关”，按“停机/开机”按钮使“开机”灯亮，调速装置将自动启动电动机到额定转速； (9)当机组转速升到95%以上时，微机励磁调节器自动将发电机电压建压到与系统电压相等。 专业： 姓名： 学号： 日期： 地点：