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。

励磁系统题库

填空题： 2

选择题： 5

判断题： 6

问答题： 8

填空题：

1、 同步发电机励磁系统的基本任务是（维持发电机电压在给定水平）和（稳定地分配机组间的无功功率）。

2、 可控硅元件导通的条件是①（阳极与阴极之间须加正向电压），②（控制极上加正向触发电压）。

3、 发电机正常停机采用（逆变）方式灭磁，事故时采用（跳灭磁开关）方式灭磁。调节器具有五种励磁限制：（反时限过励磁电流限制/强励限制）、（过无功限制）、（欠励限制）、（功率柜故障限制）、（伏赫限制/过磁通限制）。

4、 在三相全控桥中，共阴极组在（正）半周导通；共阳极组在（负）半周导通。

5、 PID调节方式就是（比例积分微分）调节方式。

6、 在励磁调节器中，控制发电机电压的通道，称为（自动），控制励磁电流的通道，称为（手动）。

7、 励磁调节器发生 PT 断线，则运行中的通道（退出）运行，即切换，同时该通道由（发电机电压/自动）调节方式转化为（励磁电流/手动）调节方式。

8、 励磁调节器发生过励或低励， 调节器就由（发电机电压）调节方式转化为（无功）调节方式。

9、 接触器铁芯上的（短路）环，可防止衔铁振动。

10、 一般来说，交流发电机的励磁绕组是转子绕组，而直流发电机的励磁绕组是（定子）绕组。

11、 发电机在旋转的转子磁场中发电，把（机械）能转化为（电能），在发电机并网前（空载），调节发电机的（励磁电流），作用于调节发电机的机端电压，发电机并网后，调节发电机的（励磁电流），作用于调节发电机的无功负荷（无功电流），有功不变，调节主汽门作用于有功功率（有功电流）的变化，与励磁电流的大小无关。

12、 应用电磁理论，导体在磁场中（切割磁力线）产生电动势（电压）：ξ=BLV（B：磁场强度，L：导体长度，V：切割速度）。简单的讲就是：导体在磁场中做切割（磁力线）运动，就产生感应电动势，当形成（闭合回路时），就会感生出电流。 13、 电动势与机端电压有区别，电动势等于机端电压加定子线圈内阻抗的压降，当发电机（空载）运行时，定子电流为0，内阻抗的压降也为0，发电机的电动势也等于（机端电压），调节发电机的（励磁电流），直接作用于调节发电机的机端电压；当发电机并网后，定子线圈与负载组成闭合回路，由于定子两端电动势的作用在闭合回路中产生定子电流，内阻抗的压降等于（定子电流）乘以（内阻抗），机端电压等于（发电机）的电动势减去（内阻抗）的压降，向外传递电功率。