发电机励磁系统介绍

大型汽轮发电机制造中的励磁方式选型

摘要：励磁系统是近年来应用于大型发电机组的新型技术，并且励磁技术在方式上存在很多种类，其种类不同对于电力系统整个运行的稳定状况以及继电保护和发电机的轴系安全的影响也就不同，从而在经济上也会产生差别。文章通过对不同的励磁系统进行比较，提出自并励式的励磁系统。

关键词：发电机；励磁系统；制造；选型

同步发电机中的核心部位便是励磁系统，其性能对于发电机整体的运行特性会产生直接性的影响。机械最重要的就是质量，尤其是大型机械，而机械整体质量的好坏就取决于各个零部件的质量好坏，其影响的是整个机组的经济性。并且励磁系统通过对于发电机的影响从而影响整个电力系统。

自并励式的励磁系统在国外已经早在上世纪就开始普遍的被应用于大型的发电机组，其自身所具有的高速的影响速度以及较短的发电机轴和较为经济适用的特点，是成为其被广泛推广的重要原因。但是我国由于整个电网的建设都相对落后，因此使用自并励式的励磁系统容易造成设备故障，比如有可能引发发电机的出口处的三相短路等，从而威胁系统，故而很少对其进行应用。随着我国在电力方面的投入加大，城乡建设进程不断的推进。电网在容量上也随之不断的发展扩大，励磁系统开始广泛的在国内的一些大型的发电机设备中采用，并展现出应有的优越性。本文就是通过对多种历次方式进行相互的比较以及分析，希望可以通过比较对自并励式的励磁系统进行推广。

1 励磁系统种类

以下就目前所使用的600mw以及600mw以上的大型机组中所使用到的励磁系统做出简要的分析。目前应用比较多的几种有：无刷式的励磁系统、自并励式的励磁系统以及p棒式的励磁系统。

1.1 无刷式的励磁系统。无刷式的励磁系统主要的组成部件包括了交流励磁机，并且带有旋转整流，包括了用磁副励磁机还有自动的电压调节装置等。国际上很多大型的品牌汽轮发电机都采用了这种无刷式的励磁系统。诸如：西门子、三菱、阿尔斯通和西屋等知名品牌，并且这些公司往往不是只是用一种励磁方式而是多种同时采用。另外在国内阿尔滨的电机厂以及上海的电机厂在600mw的汽轮发电机中均都使用了西屋公司提供的起始响应高的这种励磁系统，并取得了一定的经验。

大型发电机励磁系统特殊要求说明

【摘 要】 随着国家重大装备技术的发展，发电机组单机容量越来越大，发电机励磁系统的重要性越来越明显。励磁系统的任务是：维持发电机端或指定控制点的电压在给定水平上，稳定分配并列运行机组的无功功率，改善电力系统动态稳定性。

【关键词】 励磁系统 任务 电力系统稳定性

1 关于励磁方式的说明

目前国内大型发电机的励磁方式主要有两种：a.自并激静态励磁系统。b.无刷励磁系统。

其方式的确定直接与发电机的选型有关。

两种不同励磁方式的比较：

（1）无刷励磁系统：①只有正顶值电压的能力。②励磁响应与励磁机的时间常数有关（>200ms）。③灭磁时间为自然灭磁时间常数。④系统短路时pmg（励磁机）可以提供励磁电源。⑤机组的轴系加长，机械维护增加。⑥无滑环（减少了碳刷的维护和粉尘）。

（2）静态励磁系统：①具有双向的顶值电压的能力。②双向的快速响应能力（<20ms）。③通过灭磁电阻和逆变运行实现快速灭磁。④励磁变压器的大小只与励磁的容量有关。⑤无旋转部件，轴系短（扭振小），运行可靠。⑥功率整流柜不必在停机时进行。⑦励磁参数如uf，if可以直接测量。

2 关于励磁变压器的说明

目前国内大型发电机的励磁系统的励磁变压器供货方式主要有两种：a.环氧浇注干式（dry）。b.油浸式（oil）。

其方式的确定直接与变压器的容量和某些用户的特殊要求有关。两种不同励磁变压器的比较：

（1）干式励磁变压器：①环氧浇注、干式、户内型，空气自然冷却；②绝缘等级为f级；③容量有限；④可采用三相或三个单相方式供货；⑤安装、维护方便；

（2）油浸励磁变压器：①变压器线圈油浸式冷却；②绝缘等级为b级；③容量不限；④只能采用三相方式供货；⑤安装、维护工作量大。

3 关于励磁变压器的温升说明

励磁系统的励磁变压器温升与下面的条件有关：

a.设计裕度

如果用户没有特殊要求，我们在励磁变压器的订货时，对于不同绝缘等级的变压器的温升要求是不同的，通常是f级绝缘在自冷的情况下（环境温度为40℃）为100k，h级绝缘125k。该温升意味着变压器的额定运行时的温升不会超过该值，且变压器在此温升范围内能够长期连续运行而不会导致变压器的损坏。

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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）

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22 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： 百度文库

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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、恒无功功率运行方式、恒功率因数运行方式。自动调节器采用风机强制通风。 百度文库 - 让每个人平等地提升自我

励磁发电机与永磁发电机介绍

摘要：

发电机组可分为永磁发电机和励磁发电机，永磁发电机与励磁发电机的最大区别在于它的励磁磁场是由永磁体产生的。永磁体在电机中既是磁源，又是磁路的组成部分。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

励磁发电机

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。励磁系统的自动励磁调节器对提高电力系统并联机组的稳定性具有相当大的作用。尤其是现代电力系统的发展导致机组稳定极限降低的趋势，也促使励磁技术不断发展。同步发电机的励磁系统主要由功率单元和调节器（装置）两大部分组成。

其中励磁功率单元是指向同步发电机转子绕组提供直流励磁电流的励磁电源部分，而励磁调节器则是根据控制要求的输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元输出的装置。由励磁调节器、励磁功率单元和发电机本身一起组成的整个系统称为励磁系统控制系统。励磁系统是发电机的重要组成部份，它对电力系统及发电机本身的安全稳定运行有很大的影响。励磁系统的主要作用有：1）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；2）控制并列运行各发电机间无功功率分配；3）提高发电机并列运行的静态稳定性；4）提高发电机并列运行的暂态稳定性；5）在发电机内部出现故障时，进行灭磁，以减小故障损失程度；6）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。

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。