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发电机励磁系统原理发电机励磁系统是指为了使发电机在运行中能够产生稳定的电压和电流，采取的一系列控制和调整励磁电流的措施。
励磁系统的原理是通过调节励磁电流来改变磁场强度，进而控制发电机的输出电压和频率。
一、电磁感应原理根据法拉第电磁感应定律，当导体在磁场中运动或磁场变化时，会在导体中产生感应电动势。
由此，发电机中的转子在转动时，通过导线产生的感应电动势可以用来驱动电流，从而实现电能的转换。
二、励磁机构发电机励磁系统的核心是励磁机构，它由励磁电源和励磁回路组成。
励磁电源提供直流电源，用于激励发电机的磁场。
而励磁回路则通过一组电阻、电感和励磁开关等元件，将励磁电流导入到发电机的励磁线圈中。
三、调整励磁电流励磁电流的大小决定了发电机的磁场强度，从而影响了输出电压和频率。
一般情况下，发电机励磁系统会根据负荷的需求，通过调节励磁电流的大小来实现稳定的电压输出。
4、励磁系统的调整机制发电机励磁系统通常采用自动调压和手动调压两种方式来保持输出电压的稳定。
在自动调压模式下，根据电压传感器的反馈信号，控制励磁电流的大小。
一旦输出电压下降，励磁系统会自动增加励磁电流，以提高输出电压。
手动调压模式下，操作人员可以根据需要手动调整励磁电流，以实现电压的稳定输出。
五、励磁系统的稳定性好的励磁系统应具有良好的稳定性，能够在负荷变化时迅速调整励磁电流，并且使输出电压变化最小。
稳定性的提高可以通过增加励磁回路中的电感和电容元件，以及制定合理的励磁调节策略来实现。
六、励磁系统的应用发电机励磁系统广泛应用于各种发电场景中，包括电力站、风力发电、水力发电、汽车发电机等。
它不仅能够保证电力供应的稳定性和可靠性，还能够提高发电效率和节能减排。
总结：发电机励磁系统是使发电机能够稳定输出电压和频率的重要控制系统。
通过调节励磁电流来改变发电机的磁场强度，励磁系统能够实现电能的转换和稳定输出。
良好的励磁系统应具有稳定性和高效性，能够适应负荷变化并实现可靠的电力供应。
发电机组励磁系统讲解一、发电机组励磁系统简介供给同步发电机励磁电流的电源及其附属设备统称为励磁系统。
它一般由励磁功率单元和励磁调节器两个主要部分组成。
励磁原理：励磁装置是指同步发电机的励磁系统中除励磁电源以外的对励磁电流能起控制和调节作用的电气调控装置。
励磁系统是电站设备中不可缺少的部分。
励磁系统包括励磁电源和励磁装置，其中励磁电源的主体是励磁机或励磁变压器；励磁装置则根据不同的规格、型号和使用要求，分别由调节屏、控制屏、灭磁屏和整流屏几部分组合而成。
励磁装置的使用，是当电力系统正常工作的情况下，维持同步发电机机端电压于一给定的水平上，同时，还具有强行增磁、减磁和灭磁功能。
对于采用励磁变压器作为励磁电源的还具有整流功能。
励磁装置可以单独提供，亦可作为发电设备配套供应。
二、发电机的励磁机控制装置系统的作用（1）电力系统正常运行时，维持发电机或系统某点电压水平。
当发电机无功负荷变化时，一般情况下机端电压要发生相应变化，此时励磁自动调节装置应能及时自动调整发电机的励磁电流，维持机端或系统某点电压水平。
（2）合理分配发电机间的无功负荷。
发电机的无功负荷与励磁电流有着密切的关系，励磁电流的自动调节，要影响发电机间的无功负荷的分配，所以对励磁系统的调节特性有一定的要求。
（3）在电力系统发生短路故障时，按规定的要求强行励磁。
励磁系统响应速度越快，顶值励磁电压越高，强行励磁的效果就越好，从而大大提高系统在事故状态下的稳定性。
（4）能够显著改善电力系统的运行条件。
例如当电力系统发生短路，故障切除后，通过装置的调节作用使系统电压迅速恢复，从而大大改善电动机的自启动条件，否则，会由于电动机自启动时取用过多的无功电流，致使系统电压恢复太慢，容易造成甩负荷，并影响系统的正常工作。
又如当系统中运行的其它发电机因故失去励磁时，允许其在短时间内做无励磁异步运行，此时发电机发出有功功率而吸收无功功率，会引起系统中出现大量无功功率缺额，使电压下降。
发电机励磁系统介绍励磁系统主要由励磁电源、励磁绕组、励磁控制器和励磁回路组成。
励磁电源是励磁系统的核心部分，它一般由稳压整流器组成。
稳压整流器通过将交流电转换成直流电，向励磁绕组提供稳定的励磁电流。
稳压整流器的工作原理主要是利用整流元件（如晶闸管、可控整流器等）将交流电变为直流电，并通过电压调节器（如电抗式调压器、电位器等）控制输出电压的大小。
励磁电源的稳定性直接影响着发电机的励磁能力和发电质量。
励磁绕组是发电机中的一部分线圈，一般位于发电机的转子极端。
励磁绕组的主要作用是通过激励电流形成磁场，使得转子产生电磁感应，进而发生电磁能量转换。
励磁绕组的设计和工艺技术对发电机的励磁能力和稳定性有着重要的影响。
一般情况下，励磁绕组采用的是多层绕组，以减少电磁感应的损失并提高转子的稳定性。
励磁控制器是励磁系统的智能控制部分，通过对励磁电源和励磁绕组的调节，实现对发电机励磁电流和磁场的控制。
励磁控制器一般具有自动调节功能，可以根据发电机的负荷情况动态调整励磁电流，确保输出电压和电流的稳定性。
同时，励磁控制器还可以监测发电机的运行状态，如温度、振动等参数，并及时报警，以保护发电机的安全运行。
励磁回路是连接励磁电源和励磁绕组的电路，它主要由导线、接线盒、开关等组成。
励磁回路的设计应考虑导线的导电性、抗干扰能力和散热能力等因素，以确保励磁电流的稳定传输。
此外，励磁回路还应具备可靠的保护装置，以防止因励磁电流过大或故障等原因对发电机造成损坏。
总体而言，发电机励磁系统是确保发电机能够持续稳定输出电能的关键系统。
它通过励磁电源、励磁绕组、励磁控制器和励磁回路等组成部分的协同工作，实现对发电机励磁能力的控制和调节。
只有励磁系统工作正常、稳定，才能保障发电机提供稳定的电力输出，并确保电力系统的安全和可靠运行。
发电机励磁系统的控制原理及运行维护案例分析
发电机励磁系统的在维持发电机端的电压水平、合理稳定分配发电机的无功功率、提高电力系统稳定性等方面起到关键性的作用。
本文在分析发电机励磁系统及其控制原理的基础上，结合案例对发电机励磁系统运行维护的重要性及措施进行了分析，并给出了有效的处理措施。
一、发电机励磁系统的简介
励磁系统是为同步发电机提供直流磁场电流设备的总称，它是发电机的重要组成部分，直接影响发电机的运行特性。
励磁系统及其调节对象（同步发电机）共同组成的反馈控制系统，称为励磁控制系统。
励磁系统基本功能是维持电压水平、提供无功功率。
本文从发电机励磁系统的参数整定和运行维护两个方面对发电机励磁系统的稳定运行进行研究。
二、发电机励磁调节系统原理
发电机励磁系统如下图所示，其由以下几部分构成：自动电压调节器A VR、ECR/FCR（励磁调节器）；励磁电源（励磁机、励磁变压器）；整流器（AC/DC变换，SCR、二极管）；灭磁与转子过电压保护。
三、励磁系统运行维护及案例分析
1.励磁系统的检查
（1）开关量的检查
模拟调节器开关量输出，检查信号是否正确。
给调节器发“开机”信号时，PT电压在8S 内未达到30%时，发“起励失败”信号；当手动、PT断线、过励限制、强励限制、低频保护、低励限制等信号出现时，均有异常信号发出，并在面板上有相应的指示灯亮调节器功能模拟试验。
（2）模拟量的检测
发电机PT电压测量校正。
在端子排上短接励磁PT（LPT）和仪表PT（YPT）（分相端接）以及系统PT（XPT）（有些装置上没有采用）。
加入三相正相序的0~120V电压，以额定机。
发电机励磁控制系统的研究1. 引言1.1 研究背景发电机励磁控制系统是电力系统中至关重要的组成部分，它可以提供电源系统所需的励磁电流，以保持发电机的稳态运行。
随着电力系统的发展和需求的增长，发电机励磁控制系统的性能和稳定性显得尤为重要。
在过去的几年中，发电机励磁控制系统的研究已经取得了一些进展，但仍然存在一些挑战和问题，比如系统的稳定性、效率和可靠性等方面。
进一步的研究和改进是必要的。
本文将重点探讨发电机励磁控制系统的相关技术和方法，旨在提高系统的性能和稳定性，为电力系统的运行和发展提供有力的支持。
通过对励磁控制系统的工作原理和设计方法进行深入研究，我们希望能够解决目前系统存在的问题，并取得更好的性能和效果。
【研究背景】1.2 研究目的本文的研究目的旨在探究发电机励磁控制系统的工作原理和设计方法，通过实验与分析验证其性能，进而对系统进行性能优化。
通过对励磁控制系统的研究，可以提高发电机的效率和稳定性，保证电力系统的正常运行，为提高电力供应的可靠性和安全性做出贡献。
深入研究励磁控制系统还有助于发现其中存在的问题，并为未来的研究和改进提供指导。
通过本文的研究，我们希望能够为发电机励磁控制系统的优化和改进提供一定的理论基础和实践经验，为电力系统的发展做出贡献。
1.3 研究意义发电机励磁控制系统的研究意义主要体现在以下几个方面：1. 提高发电机励磁系统的稳定性和可靠性：励磁控制系统在发电机运行中起着至关重要的作用，通过对励磁系统的研究，可以提高发电机的稳定性和可靠性，确保电力系统的正常运行。
2. 优化电力系统的运行效率：励磁控制系统的设计方法和性能优化可以帮助优化电力系统的运行效率，提高发电效率和能源利用率，从而减少能源浪费，降低能源成本。
3. 促进电力系统的可持续发展：发电机励磁控制系统的研究可以促进电力系统的可持续发展，推动清洁能源的应用和发展，减少对传统化石能源的依赖，保护环境，实现能源可持续利用。
发电机励磁系统的简述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。
一、发电机获得励磁电流的几种方式1、直流发电机供电的励磁方式：这种励磁方式的发电机具有专用的直流发电机，这种专用的直流发电机称为直流励磁机，励磁机一般与发电机同轴，发电机的励磁绕组通过装在大轴上的滑环及固定电刷从励磁机获得直流电流。
这种励磁方式具有励磁电流独立，工作比较可靠和减少自用电消耗量等优点，是过去几十年间发电机主要励磁方式，具有较成熟的运行经验。
缺点是励磁调节速度较慢，维护工作量大，故在10MW以上的机组中很少采用。
2、交流励磁机供电的励磁方式，现代大容量发电机有的采用交流励磁机提供励磁电流。
交流励磁机也装在发电机大轴上，它输出的交流电流经整流后供给发电机转子励磁，此时，发电机的励磁方式属他励磁方式，又由于采用静止的整流装置，故又称为他励静止励磁，交流副励磁机提供励磁电流。
交流副励磁机可以是永磁机或是具有自励恒压装置的交流发电机。
为了提高励磁调节速度，交流励磁机通常采用100——200HZ的中频发电机，而交流副励磁机则采用400——500HZ的中频发电机。
这种发电机的直流励磁绕组和三相交流绕组都绕在定子槽内，转子只有齿与槽而没有绕组，像个齿轮，因此，它没有电刷，滑环等转动接触部件，具有工作可靠，结构简单，制造工艺方便等优点。
缺点是噪音较大，交流电势的谐波分量也较大。
3、无励磁机的励磁方式：在励磁方式中不设置专门的励磁机，而从发电机本身取得励磁电源，经整流后再供给发电机本身励磁，称自励式静止励磁。
自励式静止励磁可分为自并励和自复励两种方式。
自并励方式它通过接在发电机出口的整流变压器取得励磁电流，经整流后供给发电机励磁，这种励磁方式具有结简单，设备少，投资省和维护工作量少等优点。
发电机励磁控制系统简析【摘要】：电力系统中，考核电能的两个指标，一个是频率，一个是电压。
励磁系统的作用主要是为系统提供合格的励磁电压。
它是发电机的重要组成部分，对发电机本身和电力系统的安全稳定运行有很大的影响。
【关键词】：发电机励磁系统逻辑原理1励磁控制系统的主要任务1.1励磁控制系统的作用1.1.1维持发电机或其他控制点的电压在给定水平在发电机正常远行工况下，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，使发电机机端电压恢复到给定水平，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，应限制机端电压使之不致过分升高。
1.1.2控制并联运行机组无功功率的合理分配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1.1.3提高电力系统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，伴随着励磁调节，系统可能恢复到它原来的运行状态，或者由一种平衡状态过渡到另一种新的平衡状态。
这种情况，则称系统是稳定的。
1.1.4在发电机内部故障时，进行灭磁，以减小故障损失程度；1.1.5根据要求对发电机实行最大和最小励磁限制；缩短反时限过流保护动作时间。
1.2励磁控制系统对动态稳定的影响电力系统的动态稳定性问题，可以理解为电力系统机电振荡阻尼问题。
在—定的运行方式及励磁系统参数下，电压调节作用在维持发电机电压恒定的同时，特产生负的阻尼作用。
在正常实用的范围内，励磁电压调节器的负阻尼作用会随着开环增益的增大而加强，因此提高电压调节精度的要求和提高动态稳定性的要求是不相容的。
解决电压调节精度和动态稳定性之间矛盾的有效措施，是在励磁控制系统中增加其它控制信号。
这种控制信号可以提供正的阻尼作用，使整个励磁控制系统提供的阻尼是正的，而使动态稳定极限的水平达到和超过静态稳定的水平。
这种控制信号不影响电压调节通道的电压调节功能和维持发电机端电压水平的能力，不改变其主要控制的地位，称为附加励磁控制。
此过程中，采用PID调节控制，在励磁控制系统中,应用电压偏差PID调节可以达到:稳态时有较大的放大倍数,使机端电压接近恒定, 调节精度达0.1%以内,从而有较大的小干扰稳定极限。
暂态时有较小的放大倍数,以避免超调和振荡。
1.3励磁系统中PSS(电力系统稳定器)的应用由于快速励磁系统的普遍应用，在一些大型输电系统中频繁地出现了低频功率振荡以及在大扰动事故后动态稳定恢复过程中的振荡失步的情况。
单机－无限大系统的正阻尼转矩恶化的主要原因是由于励磁系统和发电机励磁绕组的滞后特性所致。
PSS是在自动电压调节的基础上以转速偏差、功率偏差、频率偏差中的一种或两种信号作为附加控制，其作用是增加对电力系统机电振荡的阻尼，以增强电力系统动态稳定性。
2我公司励磁系统概述我公司的励磁系统接线采用的是他励静止硅整流，顾名思义，即采用与发电机同轴的交流励磁机作为励磁电源，经过发电机的四台功率柜整流之后供给发电机的转子绕组电流，由于这类励磁电源与发电机本身的输出无直接关系，故称他励方式，其整流器是静止的，所以为静止硅整流。
交流励磁机为可控硅自励恒压方式，在发电机的各种运行工况下，励磁机的出口电压总是自动保持在发电机强励顶值电压水平之上。
2.1励磁系统包括如下的几个部分2.1.1交流励磁机及其控制系统：包括交流励磁机、整流变压器、FLZ500励磁机功率柜2个、灭磁开关QE1及其相应的两套控制系统。
2.1.2发电机励磁系统及相应控制系统包括：发电机转子、FLZ2200发电机功率柜4 个、灭磁开关QE11及隔离刀闸Q21、发电机自动励磁调节器两套。
2.1.3发电机励磁系统配有自动化水平较高的自动励磁调节装置两套，以保证机组安全稳定运行，在必要时给发电机提供2倍的强励电流，并持续10秒的时间。
2.2励磁系统的运行方式2.1.1励磁系统正常运行时，发电机、励磁机励磁调节器两套全部运行，其中一套为主，一套为从。
故障时可实现自动切换，正常时也可以手动切换。
2.2.2正常运行中的发电机，其励磁系统四台功率柜#1、#2、#3、#4并列运行。
工作励磁机的两台功率柜#1、#2并列运行。
2.3我公司励磁系统一次接线图3 励磁系统逻辑控制原理简析FLC 操作柜在励磁系统中相当于人的大脑中枢神经系统，励磁系统大部分操作都要通过FLC 发出指令来实现，相应的逻辑回路也比较复杂。
值得一提的是，在主励灭磁回路中，加入了“负荷开关分”的条件，可以避免由于误操作引起发电机失磁危险。
3.1 发电机转子断路器QE11开关及Q21开关的控制 3.1.1 Q21开关合、分闸控制3.1.1.1 集控开关SAC5合信号输出串联负荷开关的接地闸刀的常闭接点，串联Q21开关常闭接点控制Q21合闸。
3.1.1.2 集控开关SAC5分信号输出串联 “发电机定子电压＜20%额定” 串联QE11常闭接点延时2S 输出控制Q21分闸。
3.1.2 QE11开关合、分闸控制3.1.2.1 集控开关SAC5合信号输出串联负荷开关的接地闸刀的常闭接点，串联Q21开关常开接点控制QE11合闸。
3.1.2.2 集控开关SAC5分信号输出串联 “发电机定子电压＜20%额定” 输出控制QE11分闸。
3.1.2.3 发电机保护动作接点延时0.6秒输出控制QE11分闸。
3.1.2.4 励磁机过流差动保护动作接点输出控制QE11分闸。
3.1.2.5“励磁机定子电压＞1.2倍额定”信号延时2.5秒输出控制QE11分闸。
3.1.2.6“励磁机定子电压＞1.4倍额定”信号输出控制QE11分闸。
3.1.2.7 Q21开关常闭接点输出控制QE11分闸。
3.1.2.8 发电机励磁调节器灭磁令延时4秒后串联QE1常开接点控制QE11分闸。
QE11开关分闸逻辑回路图3.2 励磁机转子断路器QE1开关的控制 3.2.1合闸控制集控SAC1合信号串联“PT 断线无闭锁”信号输出控制QE1开关合闸。
分闸3.2.2分闸控制3.2.1 励磁机过流差动保护动作接点输出控制QE1分闸。
3.2.2 发电机保护动作接点延时0.6秒输出控制QE1分闸。
3.2.3“励磁机定子电压＞1.2倍额定”延时2.5秒输出控制QE1分闸。
3.2.4“励磁机定子电压＞1.4倍额定”输出控制QE1分闸。
3.2.5 发电机励磁调节器灭磁令延时3秒后输出控制QE1分闸。
3.2.6“起励不成功”动作信号输出控制QE1分闸。
3.3 发电机转子分路开关Q1的控制逻辑3.3.1 Q1开关合闸控制3.3.1.1 负荷开关常开接点串联QE11 开关常开接点串联QE1开关常闭接点后输出合闸指令；3.3.1.2 负荷开关常开接点串联QE11开关常开接点串联“励磁机定子电压＜50%额定”信号后输出合闸指令；3.3.1.3 QE11开关常闭接点输出合闸指令3.3.1.4 励磁机过流差动保护动作接点输出合闸指令；3.3.1.5 QE11开关常开接点串联QE1开关常闭接点后输出合闸指令；3.3.1.6 负荷开关常开接点串联QE11开关常开接点串联“发电机转子电流过低”信号后输出合闸指令。
3.3.2 Q1开关分闸控制对Q1开关合闸指令取反逻辑后输出Q1分闸指令3.4自励恒压调节器建压令及灭磁令逻辑自励恒压调节器建压令：集控SAC1合信号输出串联“PT断线无闭锁”再串联QE1开关常开接点再串联Q1开关常闭接点输出自励恒压调节器建压令。
自励恒压调节器灭磁令：QE1开关常闭接点输出自励恒压调节器灭磁令；发电机励磁调节器灭磁令延时2秒后输出自励恒压调节器灭磁令。
3.5发电机励磁调节器建压令及灭磁令逻辑发电机励磁调节器建压令：自励恒压调节器建压令串联“励磁机定子电压＞90%额定”信号输出，建压令保持10秒后复位。
发电机励磁调节器灭磁令：集控开关SAC1分信号输出发电机励磁调节器灭磁令；QE11开关常闭接点输出发电机励磁调节器灭磁令；发电机保护动作接点输出发电机励磁调节器灭磁令；负荷开关常开接点串联QE11 开关常开接点串联QE1开关常闭接点后输出发电机励磁调节器灭磁令；负荷开关常开接点串联QE11开关常开接点串联“励磁机定子电压＜50%额定”信号后输出发电机调节器灭磁令。
发电机主调灭磁逻辑回路图3.6 励磁系统开机建压操作机组转速稳定在3000RPM；合FLZ300-1，2可控硅柜交流、直流侧开关；合FLZ300-1，2可控硅柜脉冲开关；自励恒压调节器工作在“等待”状态，控制方式为“电压闭环”；主调节器工作在“等待”状态，控制方式为“电压闭环”；投入初励电源；FLC操作柜中PLC控制器开始上电，工作在“运行”状态；合灭磁柜正负极隔离刀闸；在中控室将SAC5扳至合位，合Q21，QE11开关，（此时Q1开关在合位，因为QE1仍在分位）；在中控室将SAC1扳至合位，合QE1开关，自励恒压调节器自动建压至830V，紧接着主调节器将自动将发电机机端电压升至95%额定值。
3.7 励磁系统停机灭磁操作在中控室将SAC1扳至分位，主调节器逆变灭磁，2秒后自励恒压调节器逆变灭磁，3秒后自动跳QE1开关。
在中控室将SAC5扳至分位，分QE11，Q21开关（Q21延时断开）。
3.8 功率柜切脉冲及故障输出逻辑3.8.1功率柜切脉冲指令#2功率柜风机运转串联#3功率柜风机运转、#2功率柜风机运转串联#4功率柜风机运转、#3功率柜风机运转串联#4功率柜风机运转，以上三信号并联后串联#1功率柜停风信号延时30秒后输出#1功率柜切脉冲指令；#1功率柜风机运转串联#3功率柜风机运转、#1功率柜风机运转串联#4功率柜风机运转、#3功率柜风机运转串联#4功率柜风机运转，以上三信号并联后串联#2功率柜停风信号延时30秒后输出#2功率柜切脉冲指令；#1功率柜风机运转串联#2功率柜风机运转、#1功率柜风机运转串联#4功率柜风机运转、#2功率柜风机运转串联#4功率柜风机运转，以上三信号并联后串联#2功率柜停风信号延时30秒后输出#3功率柜切脉冲指令；#1功率柜风机运转串联#2功率柜风机运转、#1功率柜风机运转串联#3功率柜风机运转、#2功率柜风机运转串联#3功率柜风机运转，以上三信号并联后串联#2功率柜停风信号延时30秒后输出#4功率柜切脉冲指令。
3.8.2 功率柜故障输出#1功率柜停风、#1功率柜熔丝断、#2功率柜停风、#2功率柜熔丝断、#3功率柜停风、#3功率柜熔丝断、#4功率柜停风、#4功率柜熔丝断，以上八信号并联后输出1级功率柜故障；#1功率柜停风并联#1功率柜熔丝断、#2功率柜停风并联#2功率柜熔丝断、#3功率柜停风并联#3功率柜熔丝断、#4功率柜停风并联#4功率柜熔丝断，以上四信号中出现任意两个信号则输出2级功率柜故障。
