励磁系统简介解读ppt课件

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励磁系统工作原理 ppt课件

励磁系统工作原理
6
UNITROL 5000调节器可根据电厂或电网的需要实现PID 或恒无功或恒功率因数调节及PSS稳定控制。自并励系统在发电机无电压输出或电压低于5%空载额定电压时可控硅整流桥不工作即无整流电压输出。此时起励装置借助于厂用 220V交流电经整流二极管、接触器、限流电阻送入发电机转子绕组中，起励电压可用软件参数设定，一般建立发电机的端电压不超过5%空载额定.在起励阶段，AVR测量到发电机电压达到预先设定的某一个值，就即刻自行切换到AVR控制，即起励装置的输出自行断开,由AVR控制可控硅整流桥输出保持着发电机电压达到预设值。如果采用零起升压，在上述过程中AVR会继续升压，一直升至发电机电压额定值 20KV。(基本过程:起励-切换-自动升压-自动停在设定的电压值)。
1、发电机功率因数、电压、无功及励磁电流、励磁电压指示正常且稳定。 2、励磁操作界面没有运行限制器动作告警。 3、工作调节器的设定点没有达到限制值。 4、励磁系统投入自动位置，未发生自动切换现象，通道间平衡，切换准备就绪。 5、调节器无异常声音，调节器柜没有任何报警，各仪表指示正常。 6、整流柜各冷却系统工作正常，空调运行正常，空气进出风口无杂物堵塞,励磁间温度控制在30度左右。 7、整流柜均流正常，均流偏差不大于10％。
励磁系统工作原理
11
9、AVR控制柜、整流柜就地显示无红灯告警。 10、运行及维护人员定期检查励磁小间温度和记录励磁就地面板运行数据。 11、无异常干扰,移动电话及对讲机等无线收发设备应远离励磁系统控制小间。 12、机组正常运行中有特殊工作时，AVR柜门可打开外，其他任何柜门严禁打开。 13、当励磁系统出现告警信号和异常运行情况，应及时告知设备维护人员。 14、励磁柜无非正常运行的噪音。 15、励磁系统运行中的投切，参照励磁系统运行相关切换要求执行。

发电机励磁系统课件

励磁系统的运行和控制
励磁系统的运行方式
励磁系统的工作原理：通过调节励磁电流，控制发电机的输出电压和频率
励磁系统的组成：包括励磁电源、励磁控制器、励磁调节器等
励磁系统的控制方式：包括手动控制、自动控制和自适
应控制等
励磁系统的运行状态：包括正常状态、异常状态和故障
状态等
励磁系统的控制方式
功率和电压
励磁电压：控制励磁电流的大小，影响发电机的磁场强度和输出功率
励磁频率：控制发电机的磁场频率，影响发电机的输出
频率和电压
励磁相位：控制发电机的磁场相位，影响发电机的输出
功率和电压
励磁阻抗：控制励磁电流的传输，影响发电机的磁场强度和输出功率
励磁时间常数：控制励磁电流的响应速度，影响发电机的输出功率和电
超导车，提高动力性能和续航里程
智能励磁系统：采用智能控制技术，提高响应速度和稳定性
船舶和轨道交通领域：应用于船舶和轨道交通，提高动力性能和节能效果
THANK YOU
汇报人：PPT
励磁系统的发展趋势和未来展望
发展趋势：智能化、数字化、网络化技术进步：提高效率、降低能耗、提高稳定性应用领域：电力、交通、工业、新能源等未来展望：更加智能化、高效化、环保化
励磁系统的新技术和新应用场景
永磁同步发电机：采用永磁材料，提高效率和稳定性
新能源发电领域：应用于风能、太阳能等新能源发电系统，提高发电效率和稳定性
励磁电流控制：通过调节励磁电流来控制发电机的输出电压和频率励磁电压控制：通过调节励磁电压来控制发电机的输出电压和频率励磁功率控制：通过调节励磁功率来控制发电机的输出电压和频率励磁电流和电压联合控制：通过调节励磁电流和电压来控制发电机的输出电压和频率

《励磁调节系统》课件

《励磁调节系统》PPT课件
励磁调节系统是用于控制发电机组和变压器中的磁场的一种系统。本课件将介绍励磁调节系统的原理、作用及其在不同领域的应用。
什么是励磁调节系统
励磁调节系统是一种用于控制电磁设备中磁场的系统，可以通过调节励磁电流来控制磁通量的大小。
励磁调节系统的作用和意义
稳定电压输出
通过控制磁场，使电设备输出的电压保持稳定，确保设备正常运行。
保护电设备
控制磁场的强度，避免电设备受到过电压或过电流的损坏。
提高能效
通过优化磁通量的分布，减少电磁能的损耗，提高能效。
优化发电能力
通过调整励磁电流，提高据电设备的需求调节励磁电流，进而改变设备中的磁场强度和磁通量。
励磁调节系统的组成部分
励磁调节系统可以采用手动模式或自动模式进行运行。手动模式下，操作人员手动调节励磁电流；自动模式下，系统根据设定的参数自动调节励磁电流。
励磁电流和磁通量的关系
励磁电流是调节磁通量的主要参数，增加励磁电流可增加磁通量的强度，降低励磁电流可降低磁通量的强度。
励磁调节系统的参数配置
励磁调节系统的参数配置包括设定励磁电流的范围、响应时间和稳定性等，并根据不同场景进行调整。
1 主回路电流测量模块
用于测量励磁电流的模块，获取电设备的实时电流值。
2 信号处理模块
对测量到的电流信号进行处理，生成相应的控制信号。
3 功率放大模块
根据信号处理模块的控制信号，控制功率放大器输出适当的励磁电流。
4 控制器
通过接收信号处理模块的控制信号，对励磁调节系统进行整体控制。
励磁调节系统的运行方式

ABB励磁系统介绍PPT教学课件

第25页/共36页
2、试验接线
第26页/共36页
3、参数设置
• 1）令手动预制值为零（参数2107 = 0）； • 2）通过参数P10302把AVR切到手动； • 3）令参数P5502 = 3434，P3434 = 0实现开
环； • 4）令参数P901 = Line or PE，即整流桥为它
励方式； • 5）若灭磁柜柜门不便关上或有报警146，可以
• 7）输入同步信号，移相控制工作，检查触发脉冲特性和少
• 2）输入模拟PT和CT以及调
脉冲检测功能；
节器应有的测量反馈信号；
• 8）检查最大最小控制角；
• 3）检查各测量值在要求的精度之内；
• 9）整流器带轻负载检查。对于自并励励磁系统将50Hz电
• 4）模拟输入输出的开关量，
源接入可控整流桥；对于励磁
Dlog” －数据记录器（类似于故障录波器） Open 打开已有的录波文件； Save as 保存录波文件： ( Graphs) 保存成图形格式； ( Numeric) 保存成数字格式； Copy trending channel d efinition 通道定义成与Trending窗口一样； Common definitions 定义触发条件 Upload 把录波从AVR上传至电脑
可以通过关闭装置电源的来
第30页/共36页
开环电流试验说明
• 1）最高励磁电压≈ 1.35 x 3ห้องสมุดไป่ตู้0 ≈ 500VDC • 2）380Vac电源容量 ≥ 20A；或直接用励磁变通过
6kV母线取电。 • 3）电阻性负载：能耐压500V电压，可用家用电炉丝
多根串、并联做试验。电阻应放置在绝缘、耐热物体上，不宜直接放在地上。 • 4）如果380V空开过流跳开，可以尝试拉开轴电压吸收回路的保险；试验完毕重新装保险时，注意保险的方向，一般情况下含细芯端最终要朝上安装，以便保险熔断时细芯可以顶出，驱动熔丝盒辅助触点； • 5）注意老式示波器电源线、测试探头和示波器外壳（地）的联接关系；

EXC励磁系统简介PPT课件

调节柜的电源系统
励磁装置的弱电操作电源为 DC24V，包括调节器操作回路电源以及触发脉冲电源
DC24V弱电操作电源由励磁系统自身配备的自用变压器及直流控制电源经过两台独立的DC24V开关电源并列供电，两台开关电源均有独立的电源控制开关。当发电机正常运行中，任一路电源消失均不会影响励磁装置正常工作。
EXC9000励磁系统
励磁系统的作用
• 维持发电机电压为额定给定水平 • 提高系统运行的稳定性 • 实现并联运行的发电机之间无功功率的合
理分配 • 事故情况下快速实现灭磁
励磁系统的组成
• 调节器、励磁变、功率柜、灭磁柜、转子、电流互感器、电压互感器
励磁调节器简介
• EXC9000励磁调节器为双微机三通道调节器，其中A、B 通道为微机通道，其核心控制器件是32位总线工控机，C 通道为模拟通道。
QF22
整流柜备用风机电源空开
灭磁柜简介
作用：在发电机停机或事故情况下，跳开灭磁开关切断励磁回路电流，达到快速降低发电机电压的目的。
组成；灭磁开关、氧化锌非线性电阻、过电压动作检测器、一套晶闸管跨接器单元及控制回路。
灭磁及过压保护原理
灭磁开关断开时，转子回路的反向过电压直接经过V61 二极管接入氧化锌非线性电阻上，从而可靠地保护转子绝缘不会遭受破坏
励磁调节器人机对话界面
• 调节器的人机界面是实现调节器和运行操作人员人机交流的主要工具
当励磁系统中的“励磁电流限制器”、“欠励限制”、 “V/F 限制”、“定子电流限制器”中任意一个限制动作时，主画面左侧的“限制” 的指示灯就被点亮
励磁系统发生任何故障时，都会有红色闪烁指示灯报警，点击故障报警区域（故障虚线框表示区域）就可以进入当前故障显示画面

发电机励磁系统及其组成ppt

自动控制
通过安装自动电压调节器，励磁系统能够根据发电机输出的电压自动调节励磁电流的幅值，确保电压稳定输出。
系统对发电机输出的控制
电压控制
通过调节励磁电流，励磁系统能够控制发电机输出的电压值。
无功功率控制
在发电机运行过程中，励磁系统能够通过调节励磁电流的相位，控制发电机的无功功率输出。
系统的稳定性与安全性
THANKS
谢谢您的观看
制定预防性维护计划
01
根据设备的运行特性和经验，制定相应的预防性维护计划，避
免设备出现突发故障。
设备更新与改造
02
对于老旧的发电机励磁系统，可考虑进行设备更新或技术改造
，以提高设备的效率和稳定性。
培训与演练
03
对操作人员和维护人员进行定期培训和演练，提高他们对发电
机励磁系统的认识和维护能力。
05
发电机励磁系统的应用与发展
不同类型发电机的应用场景
同步发电机
适用于大型发电厂，通过同步驱动发电机产生电能，应用范围广泛。
感应发电机
适用于中小型发电厂，利用感应原理驱动发电机产生电能，操作简单。
燃气轮机发电机
适用于分布式能源和备用电源，具有较高的效率和响应速度。
风力发电机
适用于可再生能源发电，包括大型风电场和分布式风能发电。
磁场电阻、磁场变阻器
磁场电阻
磁场变阻器
通过改变电阻值来调节励磁电流的大小
通过改变变阻器的阻值来调节励磁电流的大小
继电器和断路器
作用
保护发电机和励磁系统的安全
继电器
通过感应电流的变化，控制断路器的通断，保护励磁系统的安全
组成
继电器、断路器
断路器

发电机励磁系统简介PPT课件

自并激励磁系统没有旋转部分，属静态励磁系统。
23. 自并激励磁系统的优点
运行可靠性高可提高机组轴系的稳定性励磁系统响应快可提高电力系统的稳定水平可提高电厂的经济效益可节约电厂的基建投资
24. 自并激励磁系统的优点（续）
运行可靠性高
自并激励磁系统为静态励磁，没有旋转部分，运行可靠性高。随着电力电子技术的发展，大功率可控整流装置的可靠性已与不可控整流装置大致相当。
4. 发电机事故时，对转子绕组迅速灭磁，以保护发电机的安全。
5. 励磁系统的技术标准
1 国际电工委员会标准
IEC2A（秘13-1978）汽轮发电机励磁系统技术要求
IEC（秘593-1982）关于同步发电机励磁系统的若干规定
2 中华人民共和国国家标准
GB755-87 旋转电机基本技术要求
GB/T 7409.3-1997 大、中型同步发电机励磁系统技术要求
主励磁机的交流输出，经硅二极管整流器整流后，供给汽轮发电机励磁。
主励磁机的励磁，由永磁副励磁机之中频输出经可控硅整流器整流后供给。
自动电压调节器根据汽轮发电机之端电压互感器、电流互感器取得的调节信号，控制可控硅整流器输出的大小，实现机组励磁的自动调节。
11. “三机”励磁系统的优点
—— 发电机的励磁电源取自同轴的交流主励磁机，不受电力系统运行的情况影响，工作可靠。
13. “三机”励磁系统原理框图
14. “三机”励磁系统设备成套范围
1. 交流主励磁机（发电机生产厂家制造） 1台
2. 永磁副励磁机（发电机生产厂家制造） 1台
3. 硅二极管整流装置
1套
4. 微机励磁调节装置
1套
5. 灭磁及转子绕组过电压保护装置

《发电机励磁系统》课件

《发电机励磁系统》PPT课件
# 发电机励磁系统
简介
发电机励磁系统或缺的部分。
励磁系统的作用是提供足够的励磁电流，以产生和维持发电机的磁场，从而实现电能的转换和传输。
励磁系统的主要组成部分包括励磁电源、励磁机械装置和励磁调节装置。
直流励磁系统
故障的原因可能包括电路短路、设备老化和操作失误等，处理方法包括修复、更换和调试。励磁系统巡检是预防故障的重要手段，包括检查电路连接、设备状态和系统参数等。
总结
励磁系统在电力发电中扮演着重要的角色，保证发电机系统的正常运行。励磁系统的发展趋势是向数字化、智能化和可靠性更高的方向发展。未来的发展方向包括新型励磁技术的应用、能源转型的需求和电力系统的智能化升级。
励磁系统控制
发电机励磁系统的控制对于保证电力系统的稳定运行至关重要。励磁系统控制回路的基本原理是通过不同的反馈信号来调节励磁电流的大小和方向。励磁系统控制回路的实现方式包括模拟控制和数字控制。
励磁系统故障及处理
励磁系统故障可能导致发电机失去励磁，影响电力系统的安全稳定运行。常见的励磁系统故障包括励磁电源故障、励磁线圈故障和励磁调节装置故障。
直流励磁系统通过直接给发电机施加直流电压来激励发电机磁场。其工作原理是通过电刷和滑环装置将励磁电流输送到发电机的励磁线圈中。直流励磁系统的优点是响应速度快、调节性能好，但存在能耗较高和电刷磨损的缺点。主要组成部分包括励磁电源、发电机励磁线圈、电刷和滑环装置。
交流励磁系统
交流励磁系统通过交流电源产生交流电压来激励发电机磁场。其工作原理是通过交流电源和励磁变压器将励磁电压传输到发电机的励磁线圈中。交流励磁系统的优点是能耗低、结构简单，但调节性能相对较差。主要组成部分包括交流电源、励磁变压器、发电机励磁线圈和整流装置。

发电机励磁系统PPT演示课件(PPT2)

磁系统的动态性能和稳定性。
多目标优化设计方法
02
综合考虑发电机励磁系统的多个性能指标，如电压调节精度、
响应速度、抗干扰能力等，进行多目标优化设计。
智能化设计手段
03
利用计算机辅助设计软件和仿真技术，实现发电机励磁系统的
智能化设计和优化。
关键技术难题攻关
高精度电压调节技术
研究高精度电压调节算法，提高发电机端电压的调节精度和稳定性。
起励装置
在发电机起励时，提供初始励磁电流，使发电机建立初始电压。
保护装置
监测发电机运行状态，当出现异常或故障时，及时切断励磁电流，保护发电机安全。
各部分之间联系与配合
励磁机、整流装置和AVR相互配合，共同维持发电机端电压稳定
。
灭磁装置与起励装置在发电机起停过程中协同工作，确保发电机
安全起励和停机。
主要设备介绍
1 2
励磁机
提供励磁电流，产生磁场，使发电机转子产生旋转磁场。
整流装置
将交流电转换为直流电，供给发电机转子绕组。
3
自动电压调节器（AVR）
根据发电机端电压和电流的变化，自动调节励磁电流，保持发电机端电压稳定。
辅助设备功能解析
01
02
03
灭磁装置
在发电机解列或故障时，迅速切断励磁电流，避免发电机过电压。
励磁系统工作原理简述
维持发电机端电压稳定
通过自动调节励磁电流的大小，使发电机端电压保持稳定。
调节发电机无功功率
提高并列运行稳定性
在多台发电机并列运行时，通过协调各发电机的励磁系统工作，提高整个系统的稳定性。
根据电网无功需求的变化，实时调节发电机的无功功率输出。

励磁系统的构成与工作原理课件

励磁电流的调节
励磁电流的调节是励磁系统的重要功能之一，它可以通过调节励磁机的输入电压或改变励磁绕组的匝数来实现。励磁电流的大小直接影响发电机的输出电压和无功功率。
常见的励磁电流调节方式有手动调节、自动调节和微机控制调节等。手动调节是通过手动操作励磁调节器来改变励磁电流的大小；自动调节是通过自动控制系统根据发电机的工作状态自动调整励磁电流；微机控制调节则是通过微机控制系统实现更加精确和快速的励磁电流调节。
灭磁电阻是励磁系统中的重要组成部分，其主要功能是吸收励磁线圈中储存的能量。在发电机停机或异常情况下，励磁线圈中的磁场能量需要通过灭磁电阻来消耗掉，以避免对励磁系统和发电机造成损坏。灭磁电阻通常采用碳化硅或氧化锌等非线性电阻元件制
成，具有较高的耐压和散热性能。
转子过电压保护装置
保护转子绝缘层免受过电压损害的设备
永磁励磁技术
利用永久磁体的磁场作为励磁源，具有结构简单、可靠性高、维护成本低等优点，逐渐成为主流
励磁技术。
开关磁阻励磁技术
利用磁阻最小处的磁场变化来产生励磁电流，具有响应速度快、调节性能好等优点，适用于高转速、大功率的电机。
混合励磁技术
结合永磁体和电磁线圈的优点，通过调节电流大小和方向来改变磁场强度，具有高效、节能、调节范围广等优点。
励磁系统的分类
按照控制方式分类
励磁系统可以分为模拟式励磁系统和数字式励磁系统。模拟式励磁系统采用模拟电路实现控制和调节功能，数字式励磁系统则采用微处理器和数字信号处理技术实现控制和调节功能。
按照调节器结构分类
励磁系统可以分为机端调节器和远方调节器。机端调节器将调节器与发电机直接相连，远方调节器则将调节器安装在远离发电机的控制室内，通过信号传输实现对发电机的控制。

水轮发电机励磁系统课件

励磁调节器的工作原理
励磁调节器的作用
励磁调节器的作用是调节发电机的输出电压和频率，使其保持稳定。
励磁调节器的组成
励磁调节器主要由检测单元、控制单元和执行单元组成。
励磁调节器的工作流程
励磁调节器通过检测发电机的输出电压和频率，根据设定的控制规律调节励磁电流，从而控制发电机的输出电压和频率。
03
在发电机出现异常时，迅速切断励磁电流并防止过电压损害发电机。
励磁系统的分类
直流励磁系统
采用直流发电机作为励磁电源，结构简单，但维护困难，现已逐渐被淘汰。
交流励磁系统
采用交流发电机作为励磁电源，具有较高的调节性能和可靠性，是现代大型水轮发电机组常用的励磁方式。
02
水轮发电机励磁系统原理
水轮发电机转子励磁电路
01
转子励磁电路的组成
水轮发电机的转子励磁电路主要由励磁机、励磁调节器、转子绕组等组
成。
02
励磁机的结构和工作原理
励磁机通常采用直流发电机，其结构和工作原理与普通直流发电机类似
。
03
励磁调节器的作用和原理
励磁调节器的作用是调节励磁电流，从而调节发电机的输出电压和频率
。其原理是通过检测发电机的输出电压和频率，控制励磁机的励磁电流
励磁系统的基本原理
直流发电机的基本原理
01
直流发电机是根据电磁感应原理，通过旋转的磁场和导线的相
对运动来发电的。
交流发电机的基本原理
02
交流发电机是通过旋转的磁场和导线的相对运动来发电的，输
出的电压和频率是变化的。
同步发电机的原理
03
同步发电机是通过旋转的磁场和导线的相对运动来发电的，输

发电机励磁系统原理ppt

定QC子电压升高，Q以CG 使机组运行点回到允许的允许范围之内。
欠励限制曲线
定子电流限制（过无功限制、过励限制）
定子电流限制还可以采用根据发电机输出的有功功率来确定发电机允许输出无功功率的方式来实现，即过无功限制
功率因数＝1附近没有操作
有功电流分量
QL 进相运行超过限制区
迟相运行超过限制区
QLG
励磁调节器原理图
移相触发器原理：Ut＋Uk＝触发脉冲模拟式移相电路：余弦移相、锯齿波移相
பைடு நூலகம்
AVR（自动）恒电压闭环自动电压调节器 ECR（手动）恒电流闭环励磁电流调节器电压给定Ugref 电流给定Ifref PID调节计算限制功能控制电压Uk
恒无功闭环：AVR的辅助控制
励磁调节器构成
A
UFG1其他辅助控制功能 1、UFGP2T断逆线变保B 护功能； 2、软起励功能； 34、、主同0 开步关电容压V4/5F错断限制功线47曲能保线5；护0 f(Hz)
励磁产生负阻尼的原因
阻尼（正、零、负）VS惯性
动态稳定可以理解为机电振荡的阻尼问题。 AVR造成阻尼变弱、甚至变负（K5变负)。在 —定的运行方式及励磁系统参数下，AVR在维持Ug恒定的同时，会产生负的阻尼作用。 ➢扰动前后：ΔP → Δδ1 → Δδ→ 摆动 ➢ → 阻尼 → Δδ2 →稳定 ➢传统励磁：低增益慢速（没有能力管闲事） Δδ→ ΔUg →AVR作用小、反应慢 → ΔUf小 → ΔIf小 → Δ → ΔP（力矩象限不明） → 对Δδ影响极小。 ➢现代励磁：高增益快速（管闲事帮倒忙） Δδ→ ΔUg →AVR作用大、反应快 → ΔUf大 → ΔIf大 → Δ → ΔP（力矩第二象限） → 产生负阻尼使原来的阻尼变小，对Δδ负面影响。 ➢AVR+PSS:高增益快速+附加控制系统（管闲事帮正忙） Δδ→ ΔUg →AVR作用大、反应快 → ΔUf大 → ΔIf大， Δ → ΔP（力矩第一象限） →产生正阻尼使原来的阻尼变大，对Δδ正面影响。

励磁系统基本原理课件

励磁系统在智能电网中的应用前景
1 2 3
灵活调度
励磁系统能够实现对风能、太阳能等可再生能源的灵活调度，提高智能电网的稳定性和可靠性。
优化运行
励磁系统可以通过实时监测和控制，优化电网的运行状态，降低线损和能耗，提高电力系统的运行效率。
故障预防
励磁系统可以实时监测电网的运行状态，及时发现和预警潜在的故障，减少故障对电网的影响。
励磁调节器的原理
励磁调节器是一种电子设备，用于自动调节励磁机的输出电压。它通过监测发电机的输出电压和电流，并根据这些参数的变化来调节励磁机的励磁电流，以保持输出电压的稳定。
励磁调节器通常由测量单元、控制单元和执行单元组成。测量单元负责监测发电机的输出电压和电流，并将这些信号传输给控制单元。控制单元根据这些信号计算出所需的励磁电流，然后通过执行单元来调节励磁机的励磁电流。
励磁系统基励磁系统的基本原理 • 励磁系统的应用 • 励磁系统的维护与检修 • 励磁系统的未来发展
01
励磁系统概述
励磁系统的定义
01
励磁系统是指能够提供磁场能量的系统，主要用于控制和调节磁场的大小和方向。
02
励磁系统广泛应用于各种领域，如电力、电机、电子、磁力等领域。
02
励磁系统的基本原理
励磁机的原理
励磁机是一种发电机，它通过磁场产生交流电。励磁机的主要组成部分包括转子、定子和励磁绕组。转子用于产生磁场，定子则用于产生交流电。励磁绕组是励磁机中用来产生磁场的一部分，通常由铜线绕成。
励磁机的原理基于电磁感应定律。当励磁机转子在磁场中旋转时，磁场会发生变化，从而在定子上产生感应电动势。通过改变励磁绕组的电流，可以改变转子产生的磁场强度，进而调节定子上产生的感应电动势的大小。

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3
3. 励磁系统的最基本功用
产生可以任意控制其大小的直流电流（称为“励磁电流” ）—— 向发电机转子绕组输送，这就是励磁系统的最基本功用。
实际上的发电机励磁系统比这复杂得多，是综合了多门学科 —— 电力系统及其自动化、电机学、模拟电子技术、数字电子技术、半导体变流技术、自动控制原理、电工技术、工业自动化、微机原理及接口技术、C程序语言、继电保护等的高科技产品。
13
13. “三机”励磁系统原理框图
14
14. “三机”励磁系统设备成套范围
1. 交流主励磁机（发电机生产厂家制造） 1台
2. 永磁副励磁机（发电机生产厂家制造） 1台
3. 硅二极管整流装置
1套
4. 微机励磁调节装置
1套
5. 灭磁及转子绕组过电压保护装置
1套
6. 主励磁机手动备用励磁装置（可不设置） 1套
12
12. “三机”励磁系统的缺点
—— 交流主励磁机是一“时滞”环节
要调节发电机励磁电流，必须先调节交流主励磁机的励磁电流，有“时滞”存在。
—— 副励磁机波形畸变
可控硅整流桥的负载是交流主励磁机转子绕组这一电感性负载。因此，励磁电源副励磁机的输出电压波形将产生畸变，容易出现发电机调节不稳定、无功功率跳动或摆动的情况。
3 中国电力行业标准
SD271-88 汽轮发电机交流励磁机励磁系统技术条件（“三机”系统）
DL/T650-1998 大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技
术条件
（“自并激”系统）
6
6. 励磁系统的主要技术参数
1 当发电机的励磁电压和电流不超过额定励磁电压和
电流的1.1倍时，励磁系统保证连续运行。
2 励磁系统顶值电压倍数 ≮ 1.6~1.8 （2.0）
—— 高速大容量交流主励磁机的设计制造、运行维护比直流励磁机容易。
直流励磁机电枢产生的是交流电势，经过整流子（换向器）的机械整流作用，变成直流电输出，供给发电机励磁。“三机”励磁系统用静止硅整流器代替旋转的机械整流子。
—— 永磁式副励磁机PMG工作可靠，只要机组转动，即可为主励磁机提供励磁电流。
发电机励磁系统简介
1
1. 发电机基本原理及励磁系统
中学物理学告诉我们：导体在磁场中运动、并切割磁场的磁力线时，导体中将会产生电流 —— 这就是最基本的发电机原理。
这说明，要发电必须同时满足两个条件： 1.）要有产生磁力线的磁场； 2.）运动的导体必须切割磁力线。励磁系统就是产生发电机磁场的控制系统。
4. 发电机事故时，对转子绕组迅速灭磁，以保护发电机的安全。
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5. 励磁系统的技术标准
1 国际电工委员会标准
IEC2A（秘13-1978）汽轮发电机励磁系统技术要求
IEC（秘593-1982）关于同步发电机励磁系统的若干规定
2 中华人民共和国国家标准
GB755-87 旋转电机基本技术要求
GB/T 7409.3-1997 大、中型同步发电机励磁系统技术要求
3 励磁系统允许强励时间 ≮ 10s
（20）
4 励磁系统电压响应比（电压上升速度）
“自并激”系统
≮ 3.5
“三机”系统
≮ 1.6~1.8 （2.0）
5 电压调整范围
70~110%
6 电压调整精度
≤± 0.5 % （0.25%）
7 调差范围
±10 % （15%）
8 励磁系统强行切除率
≤ 0.1 %
蓝色数字为对一般励磁系统的要求, 红色数字为对
主励磁机的交流输出，经硅二极管整流器整流后，供给汽轮发电机励磁。
主励磁机的励磁，由永磁副励磁机之中频输出经可控硅整流器整流后供给。
自动电压调节器根据汽轮发电机之端电压互感器、电流互感器取得的调节信号，控制可控硅整流器输出的大小，实现机组励磁的自动调节。
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11. “三机”励磁系统的优点
—— 发电机的励磁电源取自同轴的交流主励磁机，不受电力系统运行的情况影响，工作可靠。
表
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8. 目前国内常用的励磁系统
1. 直流励磁机励磁系统
多用于七十年代以前的中小型机组。
2. 具有与发电机同轴副励磁机的交流励磁机-静止整流器励磁系统（“三机”励磁系统）
多用于六十年代以后100MW以上的大型火电机组。
3. 具有与发电机同轴副励磁机的交流励磁机-旋转整流器励磁系统（“无刷”励磁系统）
用于八十年代以后的大中小型机组（用量较少）。
4. 静止可控硅自并激励磁系统（“自并激”励磁系统）
多用于七十年代以后的水电机组、以及九十年代以后的大中小型火电机组，系优质励磁系统。
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9. “三机”励磁系统
发电机交流励磁机-静止整流器励磁系统
（“三机”励磁系统）简介
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10. “三机”励磁系统慨述
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交流主励磁机
额定容量
倍数确定
根据发电机参数和强励磁电压顶值
额定电压
倍数确定
根据发电机参数和强励磁电压顶值
额定电流
倍数确定
根据发电机参数和强励磁电压顶值
相数
三相
频率
100 Hz（用以减小发电机转子绕组
的电感及时间常数）
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2. 发电机的转子和定子
发电机由两大部分组成。
1.）转子 —— 转子绕组通以直流电流，用以产生发电机的磁场；
2.）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。
大型机组和优质励磁系统的要求。
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7 . 励磁系统的主要构成
1. 励磁电源装置
如直流励磁机、交流励磁机、励磁变压器、硅二极管整流装置、可控硅整流装置等。
2. 自动励磁调节装置 3. 手动励磁调节装置（可不设置） 4. 自动灭磁装置 5. 发电机转子绕组过电压保护装置（小机组不
设）
6. 备用励磁系统（可不设置） 7. 上述装置的控制系统、信号系统和测量仪
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4. 同步发电机现代励磁系统的功能
1. 发电机并网前，调节发电机输出的端电压； 2. 发电机并网后，调节发电机承担的无功功率； 3. 提高同步发电机并列运行的静、动态稳定
3.1 静态稳定: 采用灵敏快速的励磁调节系统，可以提高发电机在小干扰下的稳定性（静态稳定）； 3.2 动态稳定：采用响应快速、顶值电压较高的励磁调节系统，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）；