3励磁系统起励及灭磁单元运行doc-武汉电力职业技术学

励磁系统一.励磁系统的任务在发电机正常运行或事故情况下，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，而且还能有效地提高发电机及其相联的电力系统的技术经济指标。

根据系统运行方面的要求。

励磁系统应承担下述任务。

1.在正常运行状况下，供给发电机励磁电流，并根据发电机所带负荷的情况，相应地调整发电机励磁电流，以维持发电机机端电压水平在给定水平上。

2.使并列运行的各机组所带的无功功率得到稳定而合理的分配3.增加并入电网运行的发电机的阻尼转矩，以提高电力系统的动态稳定性及输电线路的有功功率的传输能力。

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，将励磁电压迅速增升到足够的顶值，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，强行励磁，将励磁电流迅速降到安全数值，以防止发电机电压过分升高。

6.在发电机内部发生故障时，快速灭磁，将励磁电流迅速减到零值，以减小故障损坏程度。

7.在不同的运行工况下，根据要求对发电机实行过励限制和欠励磁限制，以确保发电机的安全稳定运行二兆光励磁系统从发电机出口经励磁变压器供给静止整流装置，励磁自动调节器自动地改变交流励磁机励磁回路的可控整流装置的控制角，以改变交流励磁机的磁场电流，这样就改变了交流励磁机的输出电压，从而调节了主机的励磁。

自并励励磁方式静止原供电的励磁方式的特点：①取消了同轴励磁机，转子的长度可缩短，可节省投资。

②结构简单，维护方便，调节速度快。

③由于转轴缩短，机组振动特性好，安全性好。

④当机端或近处短路，特别是三相短路时，励磁电源电压将降低，甚至消失，因而影响强励效果。

⑤在机端发生短路故障励磁电源消失的情况下将影响后备保护的可靠动作，因而对动作时间超过0.5S的保护应采取补投措施。

主要设备：1.励磁变：励磁变的电源取至发电机出口，因此当发电机没有电压时励磁变也没有电压，所以该励磁系统应设起励装置，为发电机启动时用来建立初期电压，当发电机建立起起励电压后，即可通过励磁变调节发电机的电压。

励磁运行规程第一节励磁系统概况及特性一、励磁系统运行方式励磁系统共有三套：1．武汉武水可控硅自动励磁系统，简称“武励”，两套励磁调节器并列运行，其中每套调节器又设有自动和手动两个通道。

2．哈尔滨可控硅自动励磁系统，简称“哈励”，分自动和手动通道。

3．手动感应调压器整流励磁系统，简称“备励”。

二、励磁系统运行方式“武励”作为主励，“哈励”作为第一备用，“备励”作为第二备用。

“武励”和“备励”共用一台灭磁开关MK，“武励”和“哈励”共用一台励磁变压器ZLB，“哈励”自用一台灭磁开关FMK，运行中，“武励”异常时，应首先考虑将所带负荷向“哈励”切换，其次考虑将所带负荷向“备励”切换。

三、武励励磁系统概况及特性1、武励TDWLT－01励磁系统主要是由励磁变压器，晶闸管全控桥整流器，非线形电阻灭磁及转子过电压保护装置，双通道励磁调节器以及其它辅助单元组成，并配有一台工控机监控和记录运行的参数。

工作时励磁电源由并接在发电机端的励磁变压器ZLB。

经可控硅整流后供给发电机转子绕组，发电机启励电源由蓄电池装置供给。

2、TDWLT－01微机励磁系统的主要技术特点是：励磁调节器采用双套并联运行方式，任何一套故障自动退出，由于两套调节器在原理设计上保持了良好的一致性，从而任何一套的退出或投入都不会引起发电机电压或无功的波动。

每套调节器设有手动和自动两个通道，手动通道自动跟踪自动通道以保证PT断线时，能够无冲击的切到手动通道运行。

四、哈励励磁系统概况及特性：1、“哈励”采用可控硅自动整流励磁系统，励磁调节器装置采用HZL—1型自动励磁系统。

工作励磁电源由并接在发电机端的励磁变压器ZLB。

经可控硅整流后供给发电机转子绕组，发电机启励电源由蓄电池装置供给。

启励时各屏交流电由厂用380V电源供给。

2、HZL—1型自动励磁系统的简要特性：（1）当同步发电机励磁电压和电流不超过额定值1.1倍，该励磁系统能保证连续运行。

（2）自动电压调节器能保证同步发电机在空载额定电压的70%－110%范围内，稳定平滑地调节。

励磁设备运行操作及常见故障开机流程停机流程运行中的检查运行期间应当进行下述的定期检查：a) 在控制室：•运行限制器没有动作。

•工作调节器的给定值没有达到限制值。

•通道跟踪到位，切换是准备好的。

•励磁电流、发电机电压和无功功率是稳定的。

•我们建议定期人工将调节器快速切换以便检验手动方式或备用通道。

b) 励磁柜•无报警动作。

•无非正常的噪音运行操作要点1、机组启动前的检查（1）检查各电源开关、断路器是否处于正确位置，重点检查：励磁变压器高低压侧开关、PT高压侧开关、起励电源开关、调节器电源开关、功率柜脉冲投切开关、整流/逆变开关。

（2）检查A/B调节器运行指示灯（开出量4号灯）是否正常闪烁。

（3）检查各显示屏的显示及状态指示是否正常，如：是否A套运行、B套备用；是否设置为自动电压调节；残压起励、系统电压跟踪是否投入；A/B套通讯是否正常。

2、励磁系统的启动模式（1）在自动电压方式下（即A/B套的自动电压方式）：A.正常起励：发电机升压后，直到设定的额定机端电压。

B.零起升压：发电机升压后，机端电压约为10％额定机端电压。

（2）在恒励磁电流调节方式下（即A/B套手动调节及C套运行）发电机升压后，励磁电流总是处于下限值，该值一般为额定励磁电流的10％，此时发电机机端电压约为额定值的10％～20％。

3、励磁系统的起励电源模式（1）残压起励（即调节器显示屏上“残压起励”功能投入）：特点：在发电机有足够剩磁，保证施加在可控硅整流桥阳极的电压>5～10V，励磁系统可以实现残压起励，按照设定的电压给发电机组建压。

（即残压起励也可以实现零起升压或正常起励）（2）辅助电源起励（即调节器显示屏上“残压起励”功能未投入）发电机升压时，励磁系统通过起励回路将外部起励电源（一般为DC220V，也可以为AC220，但需整流）输入励磁绕组，实现起励。

4、励磁系统的起励控制流程（1）根据实际要求设置启动模式及起励电源模式。

如：新机组首次起励，一般选择自动方式、零起升压、辅助电源起励。

6、励磁系统运行规程第六章 GEC2-A1型励磁装置运行规程6.1、技术参数 (2)6.2、基本配置和各仪表及功能键的作用 (3)6.3、励磁方式 (5)6.4、系统主要功能 (5)6.5、励磁限制和保护功能 (6)6.6、运行操作 (8)6.7、运行维护及故障处理 (9)6.1、技术参数1、变压器2、空气开关隔离刀闸6.2、基本配置和各仪表及功能键的作用1、 GEC2-A1型全数字微机励磁装置主要适用于自并励励磁系统。

其由励磁调节器柜、功率柜、灭磁开关柜组成。

1) 调节器柜2) 功率柜电流测量进线电流进线电压3#风机运行2#风机运行1#风机运行 电压测量ψ功率因数机端电压触摸屏给定增给定减调差单元近地/远程残压起励故障复位灭磁起励建压分灭磁开关合灭磁开关强励指示起励失败事故报警装置故障工作电源3) 灭磁柜2、 GEC2-A1励磁柜前门各仪表及功能键的作用： 1) 机端电压表：指示发电机机端电压。

2) “交流电压表”：指示可控硅整流输入处的三相交流电压(即励磁变压器二次侧电压)的大小。

3) “增磁”按钮：增加励磁(即增加电压给定Ur)。

4) “减磁”按钮：减少励磁(即减少电压给定Ur)。

5) “故障”指示：指示发生的故障。

6) “手动逆变”按钮：手动逆变灭磁，GEC 停机逆变时将触发角推至140度逆变区，逆变后GEC 将退出运行状态回到等待状态。

7) “手动起励”按钮：开机机组转速正常后用于手动起励建压。

8) “信号复归”按钮：同复归报警信号。

3、 停机逆变的条件：GEC 在运行状态且满足下列条件之一者， 1) 逆变灭磁信号有效；2) 在空载状态下停机停机令有效；3) 正常运行状态(非监控状态)下电压给定值Ur 小于0.3；励磁电流励磁电压灭磁开关分灭磁开关合控制电源电压测量4)在空载状态下发电机的频率小于45HZ。

6.3、励磁方式1、恒压励磁：同步发电机通过调整励磁电流来使定子输出电压稳定在给定值的励磁方式称为恒压励磁方式。

励磁系统运行规程1 励磁系统主要设备规范2 概述三江美亚水电厂水轮发电机组励磁系统是采用可控硅三相全控桥整流自并励静止励磁，励磁设备采用东方电机股份有限公司的GES-3320型励磁装置，该装置包括两个整流柜，一个DWLS-23C型双微机励磁调节器柜，一个由起励装置、灭磁回路、转子过压保护装置组成的灭磁柜以及配套的励磁变压器。

励磁装置采用冗余设计，安装了两套自动调节装置以及两套功率整流装置。

正常运行情况下，两套装置自动运行调节，无需运行人员干涉。

发电机正常起励为残压起励，残压不足时用直流进行起励。

正常灭磁采用可控硅逆变灭磁，事故时采用磁场断路器加非线性电阻进行灭磁。

功率柜冷却方式采用强迫风冷方式。

3 励磁系统处于备用状态时应满足的条件3.1 装置内无危及设备安全运行的异物。

3.2 装置内各连接部分、端子排接触良好，各继电器插入到位。

3.3 励磁变压器处于备用状态。

3.4 励磁回路对地绝缘不低于0.5MΩ（用500V兆欧表测试）。

3.5 发电机2YH、3YH电压互感器正常，其高压侧熔断器投上，隔离开关912G、913G（922G、923G；932G、933G）应处于合好位置，低压侧空开应处于合闸位置。

3.6 10母线电压互感器4YH1（4YH2）正常，其高压侧熔断器投上，隔离开关918G（928G）应处于合好位置，低压侧空开应处于合闸位置。

3.7 厂房内发电机层下游侧电气室低压配电柜励磁用电源开关11D-1（11D-2、11D-3）应处于合闸位置。

3.8 直流屏220V励磁调节屏电源开关5#（2#机9#、3#机13#）及磁场断路器合闸电源开关5#（2#机6#、3#机7#）在合闸位置。

3.9 灭磁开关柜内转子侧过压保护熔断器F1、F3投上，起励回路熔断器F61和F62投上，转子电压测量熔断器F63和F64投上，磁场断路器合闸主回路熔断器F65和F66投上，两个功率柜交直流两侧过压保护熔断器F7、F8、F9投上。

励磁系统运行操作目录1 简介1.1 发电机运行方式1.2 发电机空载运行1.3 发电机并网带负荷运行1.4 在电网中运行的自动电压调节器的功能2 操作及显示2.1 概述2.2 开机前调节器操作2.3 零起升压2.4 正常预置值升压2.5 通道跟踪与切换2.6 系统电压跟踪2.7 手动运行方式2.8 增减磁操作2.9 逆变灭磁2.10 功率柜操作2.11 灭磁柜操作2.12 短路试验2.13 恒Q或恒PF调节2.14 调差系数设置2.15 起励操作2.16 电力系统稳器投入/退出2.17 低励磁/过励磁限制器动作2.18 机组由于故障而切除2.19 模拟量显示2.20 状态和报警信息3 系统的运行3．1投入前的检查3．2开机流程3．3运行中的检查3．4停机流程3．5紧急停机4．调节器面板信号灯定义1 简介本章叙述了励磁系统的运行操作规程，并指出系统无故障运行时需要遵守的事项。

本资料还说明了需要采取的安全预防措施，也简要介绍发电机的运行特性及励磁系统在自动和手动方式下的运行特性。

1.1 发电机运行方式发电机可以按下述方式运行：1) 空载运行，发电机不带负荷2) 发电机并网带负荷运行3) 发电机带厂用电负荷运行发电机带厂用电负荷运行，加负荷的运行条件基本上与空载运行相同。

其唯一的区别是在带厂用电负荷运行时，发电机电压为主要调节变量，而发电机在并网负荷运行时，以无功功率为主要调节变量。

1.2 发电机空载运行发电机空载运行，发电机端电压等于转子感应电势。

在转速恒定条件下，发电机端电压直接取决于励磁电流。

在发电机额定电压范围内，发电机端电压与励磁电流之间存在着或多或少的线性关系。

当发电机电压超过额定值时，将发生饱和效应，这种饱和效应本质上是由定子铁芯设计决定的。

如果要进一步增加发电机电压，则必须大大增加励磁电流。

1.3 发电机并网带负荷运行发电机负载运行时，流过定子绕组的电流通过同步电抗引起电压降。

如果励磁电流保持不变，则端电压因此而降低。

水电站发电机励磁系统的运行分析摘要励磁系统对水电站电力系统的安全和稳定运行具有十分重要的作用，它的主要任务是根据发电机的运行状态，向发电机的励磁绕组提供一个可调的直流电流，以满足发电机各种运行方式下的需要。

性能良好、可靠性高的励磁系统是保证发电机安全发电，提高电力系统稳定性所必须的。

对励磁系统而言，除了要求励磁装置维持发电机电压水平外，还要求它对电力系统动态和暂态稳定起作用。

本文中以尼尔基水电站为例，尼尔基水电站坐落于嫩江干流中段，以防洪城镇供水和农业供水为主，结合发电，兼有改善下游航运和水环境的大型水利控制工程。

尼尔基发电厂励磁系统性能的优劣是机组能否运行的关键之一。

本文举例分析了尼尔基发电厂的励磁系统的运行分析。

机组发电运行以来，励磁系统运行稳定良好，满足了设计要求。

关键字水电站励磁系统微机励磁控制器运行分析在国家大力开展水利电力的建设的同时，为提高水利电力系统的稳定性，水电站发电机励磁系统一直被视为重中之重。

在诸多改善发电机稳定性的措施中，提高励磁系统的控制性能，被公认为是最有效和最经济的措施之一。

水电站电力系统的励磁控制系统是同步发电机的重要组成部分，它的特性好坏直接影响到同步发电机运行的可靠性与稳定性。

励磁的主要任务是根据发电机的运行状况，向发电机的励磁绕组提供一个可调的直流电流，以满足发电机的运行需要。

同步发电机的励磁系统一般由两部分组成。

一部分用于向发电机的磁场绕组提供直流电流，以建立直流磁场，通常称为励磁功率输出部分(或称为功率单元)。

另一部分用于在正常运行或发生事故时调节励磁电流的大小，以满足运行需要，一般称为励磁控制部分(或称控制单元，或统称为励磁调节器)。

一、同步发电机励磁系统的主要任务同步发电机励磁系统作为同步发电机组的一个重要组成部分，它通常由励磁功率单元和励磁调节单元两部分构成，通过励磁系统中的励磁调节器对励磁功率单元进行控制，达到调节发电机励磁电流的效果。

励磁调节系统应能够满足系统在正常和事故情况下的调节需要，其主要任务为：合理分配并联运行发电机间的无功功率。