发电机励磁系统参数

发电机励磁系统及设备描述1.1.总的介绍我厂的励磁系统采用机端自并励静止励磁系统（全套进口瑞士ABB公司原装产品）。

主要由励磁功率放大单元和励磁调节器（AVR）两大部分组成。

1.2.系统及设备描述1.2.1励磁系统指标当发电机的励磁电压和电流不超过其额定励磁电流和电压的1.1倍时，励磁系统保证连续运行。

励磁系统具有短时过载能力，励磁系统的短时过负荷能力大于发电机转子绕组的短时过负荷能力。

励磁系统强励倍数不小于2（静止励磁系统即使定子电压降到80%额定值时），允许强励时间为20秒。

励磁系统具备高起始响应特性，在 0.05秒内励磁电压增长值达到顶值电压和额定电压差值的95%。

励磁系统响应比即电压上升速度，不低于3.58倍/秒。

励磁系统稳态增益保证发电机电压静差率达到±1%。

励磁系统动态增益保证发电机电压突降15％－20％时可控桥开放至允许最大值。

自动励磁调节器的调压范围，发电机空载时能在20-110%额定电压范围内稳定平滑调节，整定电压的分辨率不大于额定电压的0.2%。

发电机空载时手动调压范围为10%-130%UN。

如果励磁电源采用6300V的厂用电时，属他励方式，手动调节的范围可以从0%－130%，可满足发电机零起升压试验的要求。

电压频率特性，当发电机空载频率变化±1%，采用可控硅调节器时，其端电压变化不大于0.25%额定值。

在发电机空载运行状态下，自动励磁调节器调压速度，可整定,出厂设置不大于1%额定电压/每秒；不小于0.3%额定电压/每秒。

发电机转子回路装设有过电压保护，其动作电压的分散性不大于±10%，励磁装置的硅元件或可控硅元件以及其他设备能承受直流侧短路故障、发电机滑极、异步运行等工况而不损坏。

因励磁系统故障引起的发电机强迫停运率不大于0.25次/年。

励磁系统强行切除率不大于0.1％。

自动电压调节器（包括PSS）应保证投入率不低于99.9％。

励磁系统能满足汽轮发电机短路、空载试验时125%额定机端电压的要求。

发电机励磁系统参数测试报告作者：武常涛来源：《中国科技博览》2015年第06期中图分类号：TM31 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）06-0093-011 概况江苏***有限公司1号发电机励磁系统属于自并励励磁系统， 2013年1月6～7日对发电机进行励磁系统模型和参数测试。

2 试验目的确定励磁系统模型及参数，为电力系统分析计算提供依据。

3 试验标准3.1 《大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件》DL/T843-20103.2 《同步发电机励磁系统建模导则》Q/GDW142-20124 试验仪器5 试验应具备的条件5.1 发电机空载试验发电机出口开关处于断开位置，发电机保持额定转速。

5.2 励磁系统最大最小α角校核试验用自动励磁调节器调整发电机电压为80%额定电压，进行20%阶跃（上、下）试验，用记录分析仪测录发电机电压、转子电压和电流。

5.3 发电机空载电压阶跃试验励磁调节器工作方式为自动，调整发电机电压为95%额定电压。

6 试验内容6.1 发电机空载试验发电机保持额定转速且稳定，合上励磁开关MK，缓慢增加励磁，将发电机电压从零升至1.05倍额定，同时录制发电机电压及转子电流曲线。

6.2 励磁系统最大最小α角校核试验用自动励磁调节器调整发电机电压为80%额定电压，进行20%阶跃（上、下）试验，用记录分析仪测录发电机电压、转子电压和电流。

6.3 发电机空载电压阶跃试验发电机维持额定转速，用自动励磁调节器调整发电机电压为95%额定电压，进行5%阶跃试验，用记录分析仪记录发电机电压、转子电压和电流即发电机空载阶跃响应曲线。

7 试验结果及分析7.1 发电机电压测量环节时间常数的测量测量环节的时间常数为0.01秒，满足电压测量环节的时间常数不大于0.03秒的标准技术条件要求。

7.2 发电机空载试验发电机维持额定转速，录制发电机电压及转子电流曲线，并将发电机电压升至1.05倍额定。

第一节发电机及励磁系统介绍一、发电机技术规范1、汽轮发电机型号及规格型号：QF2-3-2Z 额定功率：3000kW额定电压: 10500V 额定电流: 206A功率因素：0.8 (滞后) 额定转速：3000r/min额度频率：50Hz 相数：3极数：1 接法: Y效率：95.6% 定子绕组直流电阻：75℃Ω转子绕组直流电阻：75℃Ω励磁方式：静止可控硅励磁绝缘等级：F/F 冷却方式：密闭自循环通风冷却旋转方向：从汽轮机端看为顺时针方向制造厂：东方电气四川东风电机厂有限公司2、励磁方式及装置技术参数励磁方式：自并励方式，即发电机未并列之前，励磁电源取自10KV母线，发电机升压并列过程中自动转为发电机出口母线上的励磁变供给励磁电源。

满载励磁电流：240A满载励磁电压：78V3、励磁系统主要技术参数指标⑴模拟量输入a．发电机励磁ＰＴ：ＡＣ3φ105Ｖb．发电机仪表ＰＴ：ＡＣ3φ105Ｖc．发电机定子电流ＣＴ：ＡＣ3φ5Ａd．发电机转子电流：ＡＣ5Ａ或电流变送器ＤＣ5Ｖe．三相交流同步电压信号：ＡＣ100Ｖ⑵．控制脉冲a．分辨率：0.05度／位码b．移相范围：（10～150）度⑶．调压精度：≤0.5％⑷．频率特性：≯±0.25％／0.5Hz⑸．10％阶跃：超调量＜15％振荡次数＜3次调节时间＜5秒⑹. 零起升压：超调量＜10％振荡次数＜3次调节时间＜5秒⑺．调压范围：Uf(e)＝（10～130）％⑻．过载能力： 1.1If(e)长期运行⑼．顶值倍数： 1.8，强励时间为50s，电压响应时间＜0.1S。

⑽. 调差系数：（－15～＋15）％⑾. A/D转换量分辨率：2-14⑿．供电电源a．交流电源：（165～250）V／50Hz（+4% ～-6% Hz）b．直流电源：（200～250）V⒀．抗电磁干扰性能：a．静电放电装置能承受GB/T14598.14-1998《量度继电器和保护装置的电气干扰试验》之第2部分--静电放电试验规定的试验严酷等级为4级的干扰试验，（空气放电±15kv，接触放电±8kv）。

励磁系统重要参数及计算表6.21-2 励磁系统结构数据表技术条件与选型强励电压=2倍的额定励磁电压，当发电机电压下降到80%时，可以连续运⾏20S。

强励电流=2倍额定励磁电流，可以连续输出20S。

户内环境温度最⾼40摄⽒度。

b).1 励磁系统额定电流本励磁系统按照超出额定励磁电流10%来进⾏设计I fd = I fn ×1.1=30471.14.2 励磁系统强励电压采⽤2倍额定励磁电压作为强励电压Ufp=Ufn ×2=586V 。

设备设计⽤Ufp=Ufn ×2=586V 作为发电机的正常电压。

1.24.3 励磁系统强励电流采⽤2倍额定励磁电流作为强励电流Ifp=Ifn ×2=5540A,时间为20秒。

设备⽤Ifp=Ifn ×2=5540A 进⾏设计。

1.34.4 发电机三相短路时的励磁电流故障发⽣0.1秒，直流分量测量元件就能测量到。

参照ANSI/IEEE C37.18.1979标准-Ifm Kdc Ifd IfnIfg d x xd Ifdc ?=??='1,0 (xd and x’d 参照标准采⽤不饱和值), 考虑x’d 的10%的精度取x’d =0.3454。

认为 Ifm = IfdA Ifdc 56243047277015073036.003.11,0=??=- 测量的峰值电流在故障发⽣的0.1s （参照ANSI/IEEE C37.18.1979标准）Ifdc Ifc ?=35.31,0=3.5/3×5624=6561A (3.5 & 3 是Kc 和Kdc 各⾃的最⼤概率值,（参考定义 ANSI/IEEE C37.18-1979) -5.1励磁变参考 IEC 146.1.1, IEC 146.1.2 & IEC 14.1.3-励磁变输出电流 :- 长期输出电流: A I Itn fd 6.248732=?=-瞬时输出电流: A I Itns fP 452332=?= -励磁变输出电压 :- 在80%发电机电压下的理想输出电压V Ufp Uefti 55010cos 8.0/23=?=π-理想输出功率:KVA Itn Uefti Sefti 7.23693=??=-感应电压降:V I SeftiUeftixcc Dx fp 5.4032==π变压器 xcc≈6% (估计值)- 外部电压降 ( 晶闸管, 线等…)V Uefti Vt Df 51.5203,002=?+?=Vt0=晶闸管阀电压 (约 1.2V)0.03的因数相当于3%线路电压降，设计时必须考虑现场接线的因素。

########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A.额定容量（MVA）B.额定功率因数（滞后）C.额定电压（kV）D.额定频率（Hz） 50E.相数 3F.空载励磁电压（V） 62G.额定负荷及功率因素下励磁电压（V） 164H.空载励磁电流（A） 592I.额定负荷下励磁电流（A） 1065J. 励磁绕组绝缘的最高耐压（直流V ） 1500K. 励磁绕组75?C 的电阻（?）L. 直轴瞬态开路时间常数T?do(s)M. 直轴瞬态短路时间常数T?d(s)N. 直轴同步电抗（Xd ）O.直轴瞬态电抗（Xd ’） 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倍。

A. 具体计算公式：式中：Ku----电压强励倍数（α=10?时），取倍（在80%U GN 下）。

fN U -----发电机额定容量时励磁电压。

B. 针对本文设计发电机组：︒⨯⨯⨯=10cos 35.18.01640.22fT U =308V 综合考虑，取fN U =360V2.2二次侧额定线电流计算励磁系统保证当发电机在额定容量、额定电压和功率因素为的励磁电流的倍时，能够长期连续运行。

A.具体计算公式：式中：K------裕度系数。

I-----发电机额定容量、额定电压和功率因素时励磁电流。

fNB.针对本文设计发电机组：2.3额定容量计算取标准容量：630KVA励磁变压器设计参数表：3 晶闸管整流元件技术参数计算3.1 晶闸管元件额定电压的选择在倍负荷运行温度下，晶闸管整流器所能承受的反向峰值电压不小于倍励磁变压器二次侧最大峰值电压。

A. 晶闸管反向重复峰值电压具体计算公式：式中：K -------电压裕度系数，取；fN U ------励磁变压器二次侧线电压。

发电机励磁系统建模及参数测试现场试验方案一、引言发电机励磁系统是发电机的重要组成部分，负责提供稳定的励磁电流，以产生磁场来激发旋转母线产生电能。

励磁系统的建模及参数测试是确保发电机正常运行和电能输出的重要环节。

本试验方案旨在介绍发电机励磁系统建模及参数测试的具体步骤和方法，以保证测试过程准确、可靠。

二、试验目的1.建立发电机励磁系统的电路模型，以研究和优化发电机励磁控制策略；2.获取发电机励磁系统的相关参数，包括励磁电感、励磁电阻、励磁时间常数等，以指导实际运行和维护。

三、试验步骤1.参数检查与准备工作（1）检查发电机励磁系统的相关设备，包括励磁电源、励磁控制器等，确保其正常工作；（2）准备励磁电源的额定电压及额定电流；（3）进一步了解发电机的额定容量、充电时间等相关参数。

2.励磁系统建模试验（1）根据发电机励磁系统的具体结构和控制方式，建立励磁系统的电路模型；（2）根据建模结果，优化励磁系统的控制策略，如PID控制、模糊控制等。

3.励磁系统参数测试（1）将励磁电源的电压调整至额定电压，并将电流调整至0；（2）开始记录励磁电流、时间，并持续一段时间，以计算励磁系统的励磁时间常数；（3）在给定一定励磁电流的情况下，记录励磁电源的输出电压，以计算励磁系统的励磁电阻；（4）通过改变励磁电源的输出电流，记录励磁电流和励磁电压的关系，从而计算励磁系统的电感值。

四、试验数据处理与结果分析根据试验记录的数据，进行如下数据处理与结果分析：1.使用最小二乘法拟合得到励磁时间常数；2.根据励磁时间常数计算发电机启动所需的总时间；3.根据励磁电流和励磁电压的关系确定励磁系统的电感值；4.根据励磁电流和励磁电阻的关系确定励磁系统的励磁电阻。

五、试验安全措施1.在试验过程中，严格遵守相关电气安全操作规程，确保人员安全；2.在试验现场设置明显的安全警示标志，并保证试验区域的安全通道畅通；3.使用严密可靠的电气隔离装置，以防止电击事故的发生。