励磁系统讲义

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励磁基础知识--励磁限制单元

励磁限制单元是励磁控制器的励磁限制环节。这些励磁限制单元在正常情况下是不参与自动励磁控制的，而当发生非正常运行工况，需要励磁控制器投入某些特殊的限制功能时，通过综合放大单元的处理使相应的限制器起控制作用。

励磁控制器中的励磁限制单元主要包括对励磁输出进行限制和对励磁给定进行限制两部分，主要实现以下限制功能：

1、最大励磁电流瞬时限制--瞬时过励限制

2、欠励限制--最小励磁限制

3、反时限延时过励磁电流限制

4、功率柜最大出力限制

5、空载强励限制

6、伏赫限制

7、无功功率过剩限制

最大励磁电流限制：限制发电机励磁电流的顶值，防止超出允许的强励倍数，避免励磁功率单元以及发电机转子绕组超限制运行而损坏。励磁电流的强励倍数一般不大于2。

欠励限制：防止发电机因励磁电流过度减小而引起失步或因机组过度进相运行引起发电机定子端部过热。

反时限延时过励磁电流限制：主要作用是最大励磁延时限制，它按发电机转子容许发热极限曲线对发电机转子电流进行限制，防止发电机转子绕组因长时间过流而发热，该限制具有反时限限制特性。

功率柜最大出力限制：实质上是一个可变限制值的最大励磁电流瞬时限制，它根据功率柜的故障程度以及对出力的影响程度区别对待，并相应地设置一系列不同的限制值作为励磁电流瞬时限制的动作整定值。

空载强励限制：限制机组在起励升压过程中和空载运行时，发生意外的误强励作用。它实质上是一个低限制值的瞬时电流限制器，在机组空载运行时投入，并网后退出。 伏赫限制：机组在解列运行时,确保伏赫比不超过规定的安全数值之外。机组在解列时，其端电压上升，频率下降。如果出现机端电压与频率的比值过高，磁通也随之边的过大，从而导致发电机与相连接的主变压器的铁心出现饱和，使空载励磁电流加大，损耗增加，造成铁心过热。

无功功率过剩限制：也称为定子过流限制。发电机超出容量极限运行时，会使定子绕组过流而过度发热。无功功率过剩限制在并网时投入，解列时退出，延时动作，瞬时复归。主要是避开电力系统短路时的强励时间，以保证强励的正常运行。

励磁系统操作说明

1、 零起升压：

① 将励磁面板试验按钮按下，即进入手动调节模式；

② 按面板的增减按钮，改变Vg的给定值，Vg范围为2100至13000（也可通过Ⅰ、Ⅱ机切换按钮使Vg给定值下降到达所需建压值）；

③ 调节好给定值后，合上灭磁开关，退灭磁，投上起励电源，按起励机组会建压到所设的Vg给定值；

④ 到达给定值后，可通过增减磁调节机端电压的大小，范围2100到13000此时零起升压过程完成。

2、 正常的建压起励流程：

① 此时可将试验按钮退出，Vg给定值会恢复到额定的105000.

② 此时退灭磁起励，机端电压会自动建压额定值；

3、 带厂变时注意问题：

① 正常建压到额定后，按下试验按钮，进入到手动状态带厂变压器；

② 此时并网灯是不会亮的，因断路器的位置信号被取掉手动短接起来。

4、 运行中注意问题：

① 双机切换时,要仔细观察。一、二机的控制角ak是否在相同，相差不大时才能切换（一般正常情况下不做切换）。

② 建压时观察风机有没有启动，若未启动，应立即手动启动。 ③ 检查风机的风向朝上。

④ 运行时观察励磁电流是否波动很大，若来回摆动则应灭磁处理。

⑤ 注意桥后方的阻容保护回路，防止因虚焊而引起打火的现象。若发现，停下来焊机焊接一下即可。

1 励磁系统逻辑功能软件实操培训

一、软件界面

1、TOOLBOX软件主界面如下图，可在此完成设备的启停操作及相关试验项目。

2、自动参考值——AUTO REF

AUTO REF功能块，根据用户提供的参数和条件，为自动电压调节器（AVR）生成一个自动（或自动控制交流）整定值。输入到AUTO REF的Raise/Lower（升/降）信息来自数据高速网上的其他设备，例如汽轮机控制或HMI。变化率积分器将生成在预先整定的限值内的整定值输出。该整定值与WXASP功能块中的其他辅助的稳定和保护信号结合起来，形成AVR功能块的参考值。 2

3、AVR整定点——EXASP

EXASP功能块综合一系列的功能，生成AVR的整定值（参考值输入）和跟踪值。EXASP的输入为如下各项。

从PSS功能块来的稳定信号

从AUTO REF功能块来的输出

外部测试信号

UEL功能块生成的保护信号

无功电流输入（反馈）

电压幅值输入（反馈）

频率输入（反馈）

向AVR功能块输出的是AVR的整定值和跟踪值。

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4、自动电压调节器——AVR

AVR功能块保持着发电机的端电压。其整定值来自EXASP功能块，而反馈是发电机的端电压。它们的差值被送到一个带积分终端限制的比例积分调节器，该调节器产生的一个输出信号。图2-12表示该功能块图。当AVR投入运行时，AVR的输出，穿越跟踪输入，直接到达励磁电压调节器（FVR）的输出。 4

5、电力系统稳定器——PSS

PSS功能块为自动调节器提供一种附加输入，以改善电力系统动态性能。有多种不同量可用作PSS的输入，例如发电机轴的转速，频率，同步电机的电功率，加速功率，或以上各项的某种组合。本励磁装置采用的PSS是采用多输入，它采用同步电机电功率和内部频率（它近似于发电机转子转速），以得到一个正比于发电机转子转速的信号。它是由加速功率的积分而得出的，并且对轴系扭振信号又大大地衰减掉了。该输入信号完全是由发电机端测量的信号得出来的，不需要发电机轴转速变送器。它不需要任何外部附加硬件。 5