下载文档原格式
电厂励磁系统概述•发电机是将旋转的机械能转换成三相交流电能的设备，为了完成这一转换，并满足系统运行的要求，除了需要原动机提供动能外，它本身还需要有可调的直流磁场，以适应运行工况的变化。
•产生可调磁场的直流电流则称为发电机的励磁电流，为发电机提供可调励磁电流的设备，就构成了发电机的励磁系统。
发电机的构成及作用•发电机主要由两大部分组成。
•转子——转子绕组通以直流电流，用以产生发电机的旋转磁场；•定子——定子绕组被旋转的磁场之磁力线切割，在定子绕组中产生（发出）电流。
发电机转子被原动机（水轮机、汽轮机、柴油机等）拖动转动，因而转子绕组产生的磁场也是旋转的，与静止的定子及定子绕组产生相对运动，从而产生三相感应电流。
•励磁主要由励磁功率单元向同步发电机转子提供励磁电流；而励磁调节器则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。
从而控制发电机机端电压维持在正常范围内。
第一部分：励磁功率单元。
（包括整流装置及其交流电源）作用是向发电机励磁绕组提供直流励磁电流。
第二部分：励磁调节器。
它感受发电机的电压及运行工况的变化，自动的调节励磁功率单元输出的了励磁电流的大小，以满足系统运行的要求。
励磁系统及其控制对象励磁调节框图发电机励磁系统任务•发电机并网前，调节发电机输出的端压；•发电机并网后，调节发电机承担的无功功率；•提高同步发电机并列运行的静、动态稳定•1 静态稳定: 可以提高发电机在小干扰下的稳定性（静态稳定）；•2 动态稳定：可以提高发电机在的大扰动下的稳定性（动态稳定、暂态稳定）；•发电机事故时，对转子绕组迅速灭磁，以保护发电机的安全。
励磁的主要作用•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。
励磁系统调节方式•1恒机端电压方式•2恒励磁电流方式•3恒无功功率方式•4恒功率因数方式励磁系统的启励方式•残压启励•以电机的剩磁发出一定的残存电压，把这个残存电压送入励磁线圈，励磁得到加强，之后形成一个良好的正反馈效果，发出电压越高励磁越得到加强，直至发出额定电压，以致输出额定功率。
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。
水轮发电机组的励磁系统及其磁调节器供给同步发电机励磁电流的电源及其控制设备和自动装置统称为励磁系统。
励磁实质是：供给同步发电机励磁电流来建立它必需的磁场，使得励磁电流无论是在正常或是在事故的过程中,都能够按照电力系统及发电机的需要,迅速准确的调节。
调节器最基本的功能：是调节发电机的端电压。
一、励磁系统的作用励磁系统的作用：1、在正常情况下，供给同步发电机励磁电流，并根据发电机电压和负荷情况，按给定规律调整励磁电流。
2、电力系统发生短路事故或其他原因使发电机机端电压严重下降时，能对发电机进行强行励磁，以提高电力系统的动稳定极限和继电保护动作的准确性，改善大型电动机的自行起动和自同期时电力系统的工作条件。
3、在发电机由于突然甩负荷等原因造成发电机过电压时，能对发电机进行强行减磁，以限制发电机端电压过度升高。
4、提高电力系统的静态稳定性。
5、在发电机内部及其引出线上发生相间短路事故或发电机端电压过高时，进行迅速灭磁，以限制事故扩大。
6、能使并列运行的发电机的无功功率得到合理分配。
二、同步发电机的励磁方式：按励磁系统供电电源的不同方式可分为：1、由直流励磁机（直流发电机）供电。
2、由交流励磁机（交流整流）供电。
3、由静止电源（电网或发电机机端）供电三种方式。
1、直流励磁机（直流发电机）供电方式。
按励磁机励磁绕组供电方式不同可分为自励直流机系统和他励直流励磁机系统两类。
2、交流励磁机（交流整流）供电方式。
根据励磁机电源整流方式及整流器状态的不同可分为他励交流励磁机励磁系统和自励交流励磁机励磁系统。
3、静止励磁系统：静止励磁系统中发电机的励磁电源不用励磁机供给，而由机端变压器供给。
这类励磁装置采用大功率晶闸管元件，没有转动部分故称为静止励磁系统，由于励磁电源是发电机本身提供，故又称为发电机自并励系统、串联自复励励磁系统和并联自复励励磁系统。
三、同步发电机的灭磁：1、发电机的灭磁：就是尽快将其转子绕组中的磁能减弱到尽可能小的过程。
励磁系统第一节励磁系统概述发电机是将旋转形式的机械能转换成三项交流电能的设备，为完成这一转换并满足系统运行的要求，除了需要汽轮机供给动能外，它本身还需要有可调的直流磁场，以适应运行工况的变化。
产生这个可调磁场的直流励磁电流称为发电机的励磁电流，为发电机提供可调励磁电流的设备，构成发电机的励磁系统。
励磁系统一般由两个基本部分组成，第一部分是励磁功率单元（包括整流装置及其交流电源），它向发电机励磁绕组提供直流励磁电流；第二部分是励磁调节器，它感受发电机电压和运行工况的变化，自动的调节励磁功率单元输出的励磁电流的大小，以满足系统运行的要求。
一、励磁系统的任务在发电机正常运行及事故情况下，励磁系统都起着十分重要的作用。
性能优良的励磁系统不仅能保证发电机的安全运行，提供合格的电能，而且能够有效的提高发电机及其相关的电力系统的经济技术指标。
励磁系统在运行方面主要承担的任务是1 正常运行情况下，供给发电机励磁电流，并根据发电机负荷情况，相应的调整励磁电流，以维持发电机机端电压在给定的水平上。
2 使并列运行的各同步发电机组所带的无功功率得到平稳而合理的分配。
3 增加并入电网运行的发电机的阻尼转矩，以提高电力系统稳定性及输电线路的有功功率传输能力。
4 在电力系统发生短路故障造成发电机机端电压严重下降时，强行励磁，将励磁电压迅速升到足够的顶值，以提高电力系统的暂态稳定性。
5 在发电机突然解列，甩负荷时，强行减磁，将励磁电流迅速降低到安全数值，以防止发电机电压过分升高。
6 在发电机内部发生短路时，快速灭磁，将励磁电流迅速减小到零值，以减小故障的损害程度。
7 在不同运行工况下，根据要求对发电机实行过励磁限制和欠励磁限制等限制，以确保发电机组的安全稳定运行。
二、励磁系统的主要技术要求为了很好的完成以上任务，励磁系统应满足以下基本要求：1 有足够的强顶值电压；有足够的调节容量。
2 有足够的励磁电压上升速度。
通常评价励磁电压上升速度的两项指标是电压响应比和电压响应时间。
