发电厂励磁系统涉网试验方法及分析_庞贞

火力发电厂发电机励磁系统常见问题及解决方法探讨发表时间：2019-01-15T16:15:33.697Z 来源：《电力设备》2018年第26期作者：吕游牛小鹏刘帅刘斌[导读] 摘要：在火力发电厂的正常工作过程中，励磁系统在电力系统中起着关键作用，是确保机械能和其他能量转换为电能的关键。

(山西京能吕临发电有限公司山西吕梁 033200)摘要：在火力发电厂的正常工作过程中，励磁系统在电力系统中起着关键作用，是确保机械能和其他能量转换为电能的关键。

励磁系统的科学应用对于电厂乃至整个电力系统的安全平稳运行具有重要意义，它在日常的工作运行中，可以有效防止事故范围扩大，对维持电力系统的安全运行起着重要作用。

因此我们在日常的使用励磁系统进行能量转换的过程中应该不断吸取经验，避免故障的发生，最大化地发挥它的作用。

关键词：火力发电厂发电机励磁系统目前，发电厂设备的复杂程度和自动化水平不断提高，国家电力系统急切地需要提高发电效率，减少人工劳动量，从而提高系统的安全可靠性。

而励磁系统在这个要求下被研究出来，在这个方面起着绝对作用，有效解决了这些难题。

励磁系统的安全性和可靠性对整个火力发电厂的安全和高效运行起着重要作用。

一、励磁系统概述励磁系统在发电场中的主要作用就是实现机械能等其它各种能量向电能转换。

励磁系统可被划分为直流励磁系统、交流励磁系统和无励磁系统三种。

无励磁机由发电机本身供电，然后通过整流技术提供给发电机励磁，没有专门的励磁机。

自复励是通电压和电流的集成来为发电机供应相应的励磁电源。

该方法的励磁功率与定子电流和电压以及电流与电压间的相角差的大小有关联。

而自并励则是与发电机出口相连的整流变压器获取励磁电流，再通过整流流程提供给发电机励磁。

使用这种方法操作简单且成本较少，是一个不错的方法。

二、火力发电厂发电机励磁系统常见问题及解决方法2.1发电机升不起压如果励磁系统中没有足够的剩磁，则不能建立励磁电压，因为励磁系统需要通过剩余磁力的作用产生励磁电压。

发电机励磁系统建模及参数测试现场试验方案1．概述电网“四大参数”中发电机励磁系统模型和参数是电力系统稳定分析的重要组成部分，要获得准确、可信度较高的模型和参数，现场测试是重要的环节。

根据发电机励磁系统现场交接试验的一般习惯和行业标准规定的试验内容，本文选择了时域法进行发电机励磁系统的参数辨识及模型确认试验。

这种试验方法的优点在于可充分利用现有设备，在常规性试验中获取参数且物理概念清晰明了容易掌握。

发电机励磁参数测试确认试验的内容包括：1)发电机空载、励磁机空载及负载试验；2）发电机、励磁机时间常数测试；3）发电机空载时励磁系统阶跃响应试验；4)发电机负载时动态扰动试验等。

现场试验结束后，有关部门要根据测试结果，对测试数据进行整理和计算，针对制造厂提供的AVR等模型参数，采用仿真程序或其他手段，验证原始模型的正确性，在此基础上转换为符合电力系统稳定分析程序格式要求的数学模型。

为电力系统计算部门提供励磁系统参数。

2．试验措施编制的依据及试验标准1）《发电机励磁系统试验》2）《励磁调节器技术说明书》及《励磁调节器调试大纲》3）GB/T7409.3-1997同步电机励磁系统大、中型同步发电机励磁系统技术要求4）DL/T650-1998大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件3试验中使用的仪器设备便携式电量记录分析仪，8840录波仪，动态信号分析仪以及一些常规仪表。

4试验中需录制和测量的电气参数1）发电机三相电压UA、UB、UC（录波器录制）；2）发电机三相电流IA、IB、IC（录波器录制）；3）发电机转子电压和转子电流Ulf、Ilf（录波器录制）；对于三机常规励磁还应测量：1)交流励磁机定子电压（单相）Ue（标准仪表监视）2)交流励磁机转子电压和转子电流Uef、Ief（录波器录制）；3)永磁机端电压Upmg（录波器录制和中频电压表监视）；4)发电机端电压给定值Vref（由数字AVR直读）；5)励磁机用可控硅触发角（由数字AVR自读）；对于无刷励磁系统除发电机电压电流外，仅需测量励磁机励磁电压电流；但需制造厂家提供励磁机空载饱和特性曲线及相关参数。

北方联合电力有限责任公司达拉特发电厂#5机组励磁系统保护配置的优化[摘要] 该文主要介绍了北方联合电力公司达拉特发电厂三期#5机组R-R励磁系统的保护配置及运行情况，在此基础上提出并完善了全方位的优化方案，通过#5机组长期运行的经验表明：保护配置的整体优化提高了#5机组励磁系统设备运行的可靠性和稳定性。

[关键词] 励磁系统保护配置整体优化长期运行状况]1.北方联合电力公司达拉特发电厂三期#5机组R-R励磁系统采用自并励静止励磁方式与一、二期工程四台机组的旋转二极管无刷励磁方式不同，它是由英国罗尔斯-罗依斯（R-R）控制系统公司提供的励磁变压器、全控桥可控硅整流器、励磁调节器和控制电路组成，其中数字式励磁调节器由三个相互独立的DSP-800系列微处理器为核心的通道构成，称为三重模件冗余自动电压调节器（TMR-A VR）。

1.1每套调节器又可分为A VR自动和手动两种运行方式：1.1.1自动方式实现机端电压的闭环控制，为正常运行方式；1.1.2手动方式则为励磁电流的闭环控制，以便按照运行人员的设定提供连续励磁。

1.2可控硅手控也可以闭环调整励磁电流，做为A VR故障后的一种备用运行方式，三套A VR采用三取二方式运行：1.2.1若其中一套发生故障，除发出报警外，不会对运行产生任何影响；1.2.2若其中二套A VR发生故障后则自动切换至可控硅手控方式继续运行。

1.3整流柜采用四组并联的三相全控桥可控硅整流：1.3.1整套励磁系统的控制既可就地进行，也可在中央控制室控制盘或分散控制系统DCS上实现远方操作；1.3.2其设计思想和制造工艺都代表了当今励磁系统的发展方向。

2.整体优化方案设计的基本原则图1System Overview(系统概述)2.1三期工程#5机组R-R励磁系统本身具有完备的保护配置，其中一些保护配置和发变组主要保护配置部分重复，需要简化；另外一些保护通过投产以来一段时间的运行发现了一些问题，出现了不应有的故障，需要进一步整体优化或技术改进。

发电厂励磁系统涉网试验方法及分析摘要：伴随当前我国经济发展速度进一步加快，各行各业都取得了快速的发展，水平也在逐步提高。

在我国电网系统是非常重要的一项项目，这些年以来取得了快速的发展，相关人员也在逐步完善电网系统的建设，确保社会的正常稳定发展，然而在电网发展的过程中也产生了很多问题，这些问题会阻碍电网系统的快速发展，甚至可能对整个电网的正常运行产生影响。

关键词：励磁系统；发电厂；无功补偿；试验；PSS引言伴随当前社会快速进步，人们对电力的需求越来越高，涵盖了生活当中的各个部分，如果电力系统产生问题或者故障会对社会产生直接影响，为了防止电力系统出现故障，这些年以来我国重点发展电力系统，电力系统也因此获得了较大的进步和发展，供电系统的技术水平逐步提高，然而当前我国电力系统当中依然出现区域电压频率不稳等问题，一定要重视电网的控制，开发人员进行了励磁系统的设计，让电网在实际运行过程中的安全稳定性进一步提高，确保整个电网的正常运行。

1励磁系统简析励磁系统可以分成两个部分，一个部分为调节器，一个部分为功率单元，在发电机当中是非常重要的一个部分。

励磁系统发电机在运行的过程中有以下几个优势，在发电机产生负荷变化的时候可以及时进行处理，保证发电机的电压处于正常的范围之内，在处理的过程中可以对励磁电流进行调节，励磁电流还可以对并联运行的发电机无功功率进行检测，如果出现异常可以及时进行分配和调节，确保发电机无功功率处于正常的条件下。

励磁系统还能够让发电机并列运行过程中的静态稳定性和暂态稳定性大幅度提升，保证发电机的稳定性和安全性。

与此同时如果发动机产生故障，可以及时对其进行处理，让故障出现的损坏大幅度的降低，在处理的过程中使用的主要方式是灭磁，由于励磁系统的自我调节能力很强，所以在发电机运行的过程中可以依照实际情况合理的调节发电机，保证发动机处于正常稳定运行的状态，在调节的过程中使用的主要方式为最大或者最小励磁限制，励磁系统自我调节的方式，具有很强的实际意义，能够在实际操作的过程中进一步保证电力系统的安全性和稳定性，让电网系统具有较好的运行状态，保证故障率大幅度降低。

自并励发电机组励磁系统改造后试验项目(仅供参考)第一部分：静态调试1．外观检查检查柜体、系统部件、母排等，并清理灰尘；检查各紧固件的螺丝有无松脱现象。

经查，本设备在运输过程中没有受到损坏，并且设备安装情况良好。

2．硬件设置检查检查所有电路板的硬件设置，确认与出厂设置相同。

3．耐压测试测试功率回路对地耐压2500VAC/1分钟。

4．交直流电源回路检查1）照明和加热器回路检查2）起励电源回路检查3）直流电源回路检查5．软件及参数检查软件版本为41.305-6经检查两个通道的参数设置正确。

6．功率桥监视回路检查模拟熔丝断信号；模拟交流侧阻容保护用熔丝断信号；模拟功率桥主风机及备用风机失效信号，检查功率桥监视回路的所有功能正常。

对另一功率桥作相同试验，检查功率桥监视回路的所有功能正常。

7．开关监视回路检查分开F04，验证开关量DI14输入动作正常，能发出报警信号，重新合上F04，并复位报警信号；对F05、Q80、Q81重复以上试验，验证动作正常。

由控制盘操作灭磁开关进行合分操作，验证开关量DI16输入动作正常。

8．可控硅跨接器检查手动合灭磁开关Q02，短接过电流检测继电器T02的端子，验证开关量DI15E输入动作正常，灭磁开关Q02自动分开，并发出故障信号；再短接过电流检测继电器T02的另外端子，验证开关量DI14E动作正常，并发出故障信号。

9．励磁变压器控制回路检查确认励磁变压器温控器供电电源正常，分别短接温控器上的报警信号及跳闸信号输出端子，验证开关量DI12E及DI13E输入动作正常，并发出故障报警信号。

10．模拟量输出检查设定模拟量输出A01的输出为100%，校对无功功率表的指示。

11．轻负载试验在励磁装置直流输出侧接电阻、万用表、示波器。

接厂用电三相交流380VAC至X1:1,2,3。

起励后，将控制量从-100%至+100%进行变化，记录控制量与直流输出电压的关系，并用示波器观察直流侧电压波形，以确认触发脉冲工作正常。

火电厂发电机励磁系统现场试验方法和常见问题同步电机励磁系统在国标中的定义是“提高电机磁场电流的装置，包括所有调节与控制元件，还有磁场放电或灭磁装置以及保护装置”。

其主要作用就是维持机端电压的恒定。

当机端电压上升时，励磁调节的结果是使其下降；而发电机端电压下降时，励磁调节的作用是使其上升。

从励磁系统的励磁方式来看，主要有常规励磁（三机系统）、自并励、两机它励、无刷高起始励磁系统等几种。

本文讨论的问题主要针对同步电机自并励静止励磁系统。

1.概述自并励静止励磁系统由于运行可靠性高、技术和经济性能优越的原因，已成为大中型汽轮发电机组的主要励磁方式之一。

自并励静止励磁系统由励磁变压器、励磁调节装置、功率整流装置、发电机灭磁及过电压保护装置、起励设备及励磁操作设备等部分组成。

励磁系统现场主要有四大部分工作，分别是：励磁系统外部电缆接线正确性检查；励磁系统带电传动检查；励磁系统静态检查；励磁系统动态试验。

其中静态检查和动态试验是重点内容并且试验过程有很多值得注意的地方。

2.励磁系统现场试验的内容和方法2.1 励磁系统静态检查2.1.1 试验内容这部分包括检查励磁系统中各个单元及软件是否符合要求；交直流电源的检查；各个通道模拟量精度检查；各种限制器定值和动作情况检查；PID环节调节精度检查；可控硅整流柜通流试验等。

其中可控硅整流柜通流试验值得注意。

2.1.2 重要的试验方法可控硅整流柜通流试验也被称为假负载试验。

首先由6kV工作段引一路电源接至励磁变高压侧，断开励磁变高压侧与发电机出口封母的联接，断开发电机转子母线与整流柜输出直流母线的连接，在灭磁开关下口，联接模拟负载电阻（约2W、200A）。

接下来检查励磁变二次母线的对地绝缘大于5M，直流母线对地绝缘大于2M。

然后断开起励电源在端子排上的连接，用6kV给励磁变送电，测量二次母线电压及相序，同时在交流母线及调节器内部检查同步电压的显示值。

再然后合上励磁灭磁开关的操作电源和交流辅助电源开关，检查手动给定值为0%，可控硅控制角为150度，选择A VR手动方式，合上灭磁开关，投入励磁，用增减励磁方式检查励磁系统在手动方式下，工作稳定，输出电流正常。

某电厂600MW机组励磁系统试验过程及建模某电厂2×600MW超临界机组发电机励磁系统采用ABB自励静止励磁方式。

励磁调节器的临时整定值调节器静态调试时采用的是ABB厂家的出厂整定值，通过机组各阶段的试验数据，进行励磁系统进行建模，得出适合本机组的各项定值和参数，建立了某电厂所需要的励磁模型。

励磁系统经过整套启动及168小时满负荷试运行后，状况良好，符合设计及规程要求，可以投入运行。

【关键词】：汽轮发电机组，励磁系统，稳定，试验，模型A power plant 2 x 600 MW supercritical unit by ABB generator excitation system still motivated excitation method. Field regulator temporary setting value regulator static use when debugging is ABB manufacturers setting value out of the factory, through the various stages of test data, modeling the excitation system, it is concluded that the unit for the fixed value and parameters, establishes the need of a certain power plant of excitation model. The excitation system after a complete set of start-up and 168 hours after commissioning full load, good condition, comply with the design requirements and procedures, can put into operation.【keywords 】: steam turbine unit, excitation system, stable, test, model中图分类号：C33 文献标识码：A文章编号：1、励磁系统的任务图2-1励磁系统原理图励磁系统的主要任务是电压控制、无功分配、提高电力系统稳定性、有利于电力设备的运行。

发电厂励磁系统涉网试验方法探讨摘要：随着电力系统的不断发展，对电力系统的安全稳定要求逐渐提高，电网的安全稳定运行也面临着越来越大的挑战。

励磁性控制是确保电力系统安全和稳定的最佳手段之一，电网管理部门不但关注与电网稳定运行相关的励磁系统的功能，还要求做好发电厂励磁系统的涉网试验，对励磁系统的功能性能进行全面检查。

关键词：发电厂；励磁系统；涉网试验；方法1励磁系统运行原理电厂机组励磁系统较为复杂，主要由电磁电流电源、其他辅助设施构成。

在实践应用中，励磁系统工作原理是，在规定的标准下，收集电厂发出的信号，将信号进行转换处理为电流进行传输。

发电站转子达到特定转速后，会形成电流，确保供电稳定性。

可见，励磁系统运行对整个电力系统来说非常重要。

一般来说，当机组容量>500kW时，会使用自并励可控硅励磁；反之，当机组容量<500kW时，主要利用双绕组电抗器分流自复励形式。

大容量机组励磁方式设备，涉及励磁变压器柜、调节柜等多个设备，结构相对复杂，且设备之间联系较为密切。

其中调节器，通过自动调节能够确保电压保持在稳定状态，从而促使系统能够有序运行，2发电机励磁系统对电力系统稳定的影响2.1电力系统稳定性的定义电力系统稳定性是指在电力系统正常运行时对于突发事故的抗干扰能力，系统是否具备能快速恢复稳定运行的状态或是通过调节响应过渡到一个新的稳定的状态的能力。

通常将电力系统稳定性分为静态稳定性、动态稳定性、暂态稳定性。

静态稳定性是指电力系统在正常运行状态下受到微小扰动时的稳定性问题。

影响系统静态稳定性的因素是同步发电机的同步力矩。

动态稳定性指电力系统受到小的或大的干扰后，在自动调节和控制装置的作用下，保持长过程的运行稳定性的能力。

通常指电力系统受扰动后不发生发散振荡或持续的振荡，是电力系统功角稳定的另一种形式。

暂态稳定性指电力系统在一个特定的大扰动（一般为短路故障、重要元件退出运行等）时，系统通过自身调节保持系统原有运行状态，并在干扰消除后重新恢复稳定运行的能力。