汽轮发电机组励磁系统

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iec汽轮发电机励磁系统技术要求

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大型汽轮发电机制造中的励磁方式选型

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。

励磁系统结构

励磁系统结构励磁系统结构主要包括调节器、励磁电源、功率整流、灭磁回路等几部分。

交流励磁机-整流器励磁系统1、带永磁副励磁机的交流励磁机-静止硅整流器励磁系统：该系统俗称三机系统，主励磁机的交流输出，经硅整流器整流后，供给汽轮发电机励磁。

主励磁机的励磁，由永磁副磁机之中频输出经可控硅整流器整流后供给。

自动励磁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。

2、交流励磁机-静止可控硅励磁系统：该系统俗称两机系统。

主励磁机的交流输出，经可控硅整流器整流后，供给汽轮发电机励磁。

主励磁机的励磁，采用自并励或他励方式。

自动励磁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，控制发电机磁场整流桥输出的大小，实现机组励磁的自动调节。

自动励磁调节器同时控制励磁机恒电压输出。

3、交流励磁机-旋转硅整流器无刷励磁系统：发电机的励磁由交流励磁机的输出经不可控硅二极管整流后供给，而交流励磁机的励磁则由永磁机的输出经可控硅整流后供给。

这里，与一般旋转电机不一样的是，交流励磁机的直流励磁绕组固定不动，而交流励磁机的交流电枢绕组、硅整流器与发电机的转子绕组一起，在一根转轴上旋转，因而发电机的励磁绕组与硅整流器处于相对静止的位置，是直接电连接在一起的，没有了其他励磁方式中的将静止部件中的电流引入旋转部件的滑环—电刷结构，帮称为无刷励磁。

系统概述励磁系统可控硅桥由励磁电源供电，受控的可控硅桥经磁场断路器为发电机提供直流励磁电流。

自动励磁调节器以高速IPC工业控制机为主要硬件核心。

辅以外围调理电路及信号回路，发出同步脉冲，去触发可控硅桥，从而控制发电机磁场电流，达到励磁控制系统的各种控制目标。

为提高励磁调节器的可靠性，有时采用双通道冗余系统：双通道的模拟量、开关量输入信号及调节通道的硬件配置是完全独立的，结构一致。

双通道采取主、从方式运行，如果一个通道故障，自动切至备用通道：无论哪一通道均可作为主通道，并没有硬性规定某一通道优先于另一通道，备用通道自动跟踪主用通道。

3000kW背压汽轮发电机励磁系统故障排除简述

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ，ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ，ｔｒｏｕｂｌｅ，ｔｒｅａｔ
１育言
中盐长江盐化有限公司自备一套热电站系统，共有２台背压汽轮发电机组，总装机容量为９０００ｋＷ。其中１＃机组为３０００ｋＷ，于１９８０年济南生建电机厂生产的ＱＦＫ一３—２发电机．机端电压６３００Ｖ（励磁电压ＤＣＩＯＯＶ，励磁电流ＤＣ１４５Ａ）。（２＃机组为６０００ｋＷ．于１９８０年济南生建电机厂生产的ＱＦＫ一３—２发电机，机端电压６３００Ｖ。）本文所属故障处理为公司ｌ撑发电机组励磁系统。
作者简介：席仁礼（１９７２－），男，湖北安陆人，本科，工程师，长期从事制盐生产技术工作。
维普资讯
席仁礼等：３０００ｋＷ背压汽轮发电机励磁系统故障排除简述
正常时，输出Ｐｒｌ；ＰＴ１故障时，ＰＴ２正常时，输出ＰＴ２）至微机调节器内。系统电压ＵＸＴ由一路系统测量ＰＴ３（一］ｏｏｖ）Ｏ￣量后，输入到微机调节器内。发电机电流ＩＦ由Ａ、Ｃ两相励磁专用测量ＣＴ（～５Ａ一）测量后，输入到微机调节器内。发电机励磁电流ＩＬ从分流器的７５ｍｖ获取，经过霍尔传感器隔离、变换．由微机处理器计算出实时的发电机电压ＵＡＢ、ＵＢＣ及其相位，系统电压ＵＸＴ，发电机电流ＩＡ及相位，励磁电流ＩＬ，有功Ｐ，无功Ｑ，功角。等电量参数，再与给定Ｕｆ（ＩＬｇ）进行比较。按控制规律运算后产生三相可控硅整流桥的触发角仅，从而来改变励磁电流的大小。

论发电机励磁系统常见故障的分析及处理

车辆工程技术51维修驾驶随着社会经济的不断发展，人们用电需求得到了大幅度提升。

在此背景下，电力系统运行的安全性、稳定性得到人们越来越多的关注。

发电机作为电力系统重要组成部分，如何保证其励磁系统运行的稳定性与安全性，成为维护电站电力系统安全运行关注的主要内容之一。

因此，明确发电机励磁系统常见故障并采用行之有效的方法进行解决与改善，具有重要现实意义。

1　发电机电压升不起在发电机励磁系统中，励磁电压的建立是以剩磁为主导元素得以具体实现的。

因此，一旦发电机励磁系统中缺乏或没有剩磁后，励磁系统将无法实现励磁典雅的建立，故出现发电机升不起电压问题。

通常情况下，在多数新安装的发电机中，很容易发生该故障，其主要原则在于新安装的发电机励磁系统的剩磁相对较少，很容易发生励磁消失问题，从而引发故障。

与此同时，在对发电机励磁系统中各设备运行情况进行检修时，如果操作不当，出现“接线错误”时，将导致发电机励磁系统中励磁机励磁绕组的电流磁通与原有铁芯剩磁通形成逆向流动，从而削弱发电机励磁系统中的剩磁，甚至致使剩磁消失，进而出现发电机升不起电压故障[1]。

此外，在对发电机励磁系统进行“直流电通电试验”时，如果没有将励磁回路进行断开处理，就进行直流电阻测定试验或励磁系统自动调整装置调整试验，则将导致系统中形成的电流磁通与剩磁通出现反向流动，从而削弱发电机励磁系统中的剩磁，出现发电机升不起电压现象。

对此，针对上述问题可通过以下方法进行处理，避免发电机升不起电压故障的发生。

其一，在更新发电机时，需对其进行剩磁检查。

例如，启动发电机至额定转速，进行升压、励磁电阻减小等操作，并对其运行情况进行观察，如果发电机出现升不起电压问题，则需进一步对励磁回路接线情况、电刷位置等进行检查[2]。

在此过程中，如果各项检测结果皆不存在问题，同时励磁电压表上存在细微变化，那么表明发电机励磁系统中的励磁组存在“接线方向接错”问题。

其二，在进行发电机检修养护时，应保证检修工作的严禁性，避免励磁回路接线方向错误的产生，对此可采用标识管理法进行管理。

汽轮发电机组励磁系统参数辨识

ｏｓｒａｉｎｐｏｎ．Ｔｅｐｒｍｅｅｓａｅａｑｉｅｈｕｈｅｏｌｔｏａｙｓｒｔｇｅｓｉｈｂｅｖｔｏｉｔｈａａｔｒｌｃｕｒｄｔｒｇｖｕｉｎｒｔａｅｉｎｔｅｗａｙｔｔｕｓｓｅｒｒｓａｅｓｍ．Ａｎｏｈａｅｒｏｑｕｒｕ
ＺＨＡＮＧｎ —ｅＹａｇｆｉ一，ＹＵＡＮｅ，ＣＨＥＮａ一ｕ，ＤＩＹｕＣｌｇｆｌｃｃｌｎｉｅｒｇ１ｏｌｅｏｅｔａＥｇｅｎ，ＨｏａＵｉｒｔ，Ｎｎｉｇ１０４ｈｎ；ｅＥｒｉｎｉｈｉｎｅｓｙａｊ０２，Ｃｉａｖｉｎ２２ｃｏｌｆｌｔｃＰｗｒｎｉｅｒｇａｊｇＩｓｔｔｏｅｈｏｏｙａｊｇ２，ｈｎ；．Ｓｈｏｅｒｏｅｇｎｅｎ，Ｎｎｉｔｕｆｃｎｌ，Ｎｎｉ７ＣｉａｏＥｃｉＥｉｎｎｉｅＴｇｎ１１１６３ｈｎａａｇＥｅｔｃＰｗｒＣｍｐｎ，Ｚａｇａａｇ２５０，Ｃｉａ．Ｚａ￣ｉｎｌｒｏｅｏａｙｈｎｊｇｎ１６０ｈｎ）ｇｃｉｉ
ｏｅｅｃｔｔｎｓｓｅｐｒｍｅｅｓｏｙｃｒｎｕｔａｔｒｉｅｇｎｒｔｒｕｉｂｈｏｉｇｌｈｏｔｅａａｙｉｆｔｐｃｆｈｘｉｉｙｔｍａａｔｒｆｓｎｈｏｏｓｓｅｍｕｂｎｅｅａｏｎｔｙｔｒｗｎｉｔｔｈｎｌｓｓｏｉａｔａｏｇｙｌｅｃｔｔｎｓｓｅｘｉｉｙｔｍ．Ｔｅｃｎｌｓｏｈｗｈｔｔｅｐｍｍｅｅｓｃｎｂｎｑｅｙｉｅｔｅｎｆｉｇｍｏｅｙｓｔｎｐｒｇｔａｏｈｏｃｕｉｎｓｏｓｔａｈａｔｒａｅｕｉｕｌｄｎｉｄｉｘｎｄｌｂｅｔｇｕｉｈｉｆｉｉ

浅谈RCS—9400励磁系统的应用

浅谈RCS—9400励磁系统的应用张家口发电厂共有8台300MW国产凝汽式汽轮发电机组，总装机容量为2400MW，单机容量为300MW。

其中一期四台机组发电机励磁系统采用早期的三机励磁系统，已运行多年，曾多次出现主、副励磁机转轴弯曲、断裂等缺陷，运行事故隐患较多，因此我厂提出励磁系统改造的要求。

新的励磁系统采用南瑞RCS-9400系列静态励磁系统。

1 励磁系统的构成励磁调节器柜是由2个RCS-9410数字励磁调节装置组成，2套调节装置作通道互为独立，分别可以单独进行励磁的调整，相互作为备用。

RCS-9410数字励磁调节装置是以采用最新的数字量通讯技术和先进的信号处理技术，结合励磁系统的原理研制的新型调节装置。

RCS-9410励磁调节装置以DSP为计算控制核心，励磁调节器的对外通讯系统以ARM为中心。

RCS-9420 可控硅整流装置通过接受励磁调节器的触发脉冲信号，实现可控整流，为发电机或副励磁机的励磁绕组提供励磁电流；该整流装置可实现短时间的逆变功能，通过逆变实现发电机的快速灭磁。

主要包含以下五部分：（1）三相可控硅整流桥；（2）过压保护；（3）过流保护；（4）冷却系统；（5）辅助控制回路。

RCS-9430 灭磁装置是由灭磁开关、灭磁电阻、转子过电压保护组成的，在正常停机或事故停机时对发电机转子绕组进行快速灭磁，在运行中抑制转子中过电压的综合设备。

对于自并励系统，还配置直流电源供电的或交流电源供电的初励回路，保证发电机的可靠起励。

2 励磁系统的软件及功能应用2.1 起励升压RCS-9410励磁调节装置可以采用零起升压、定压起励升压和软起程控升压三种方式。

软起程控升压是一种新型的电压升高的方式。

值得注意的是：在发电机电压上升过程中，如果运行人员操作了“远控减少励磁”或“远控增加励磁”命令，软起程控升压功能立即终止，发电机维持当前电压稳定运行，此时如要继续改变电压，则需要运行人员操作“远控减少励磁”或“远控增加励磁”命令。

100MW汽轮机励磁控制系统设计.

辽宁工业大学电力系统自动化课程设计（论文）题目：励磁机励磁控制系统设计院（系）：电气工程学院专业班级：电气工程及其自动化学号： 080303109学生姓名：常佳宁指导教师：（签字）起止时间：2014.12.15—2014.12.26课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：电气工程学院Array注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要在电力系统运行中，同步发电机的励磁系统对于维持发电机端电压、分配并列运行机组之间的无功分配、提高电力系统稳定性等方面起着重要的作用。

并且，励磁控制系统是同步发电机的一个重要组成部分，在保证电能质量、无功功率合理分配和提高电力系统运行的可靠性方面起着十分重要作用。

同步发电机励磁控制器是同步发电机控制系统的核心，本文采用了PID控制系统设计了100MW汽轮机组励磁机励磁控制系统，该系统是一个典型的反馈控制系统，PID控制器简单易懂，使用中不需精确的系统模型等先决条件，因而成为应用最为广泛的控制器。

本设计进行了模糊自调整PID 控制设计，克服了传统PID 控制非线性差、对模型要求高的缺点,并深入进行了基于免疫算法的模糊PID 控制设计,把生物学中的细胞免疫原理用于模糊PID 控制器中，加强了控制器的自我校正能力，自适应能力，提高了控制精度和速度。

关键词：最优控制理论；励磁系统；仿真目录第1章绪论 (1)1.1励磁自动控制系统概况 (1)1.2本文设计内容 (1)第2章发电机励磁系统设计 (3)2.1励磁控制系统功能 (3)2.2励磁控制系统总体设计方案 (3)2.3励磁控制系统测量比较单元电路设计 (4)2.3.1电压的测量 (5)2.3.2比较整定 (5)2.3.3比较整定电路的整定 (6)第3章系统传递函数的建立 (7)3.1他励直流励磁机的传递函数建立 (7)3.2励磁器各单元的传递函数 (8)3.2.1 电压测量比较单元 (8)3.2.2 综合放大单元 (8)3.2.3 功率放大单元 (9)3.3励磁控制系统的传递函数 (9)3.4同步发电机的传递函数 (10)第4章PID控制与系统的仿真分析 (11)4.1系统仿真模型的设计.......................... 错误！未定义书签。

励磁系统检修规程

总则1、本检修规程包含汽轮发电机交流励磁机励磁系统技术条件和厂内励磁系统各设备的检修细则；2、Ⅰ、汽轮发电机交流励磁机励磁系统技术条件1 总则1.1 本技术条件适用于汽轮发电机交流励磁机励磁系统。

1.2 本技术条件未包括供货范围。

供货范围、备品备件数量以及专用工具、仪器、仪表等，由供需双方共同商定。

1.3 凡本技术条件中未规定的事项，以及对具体产品的特殊要求，由供需双方共同商定。

1.4 本技术条件的解释权属水利电力部汽轮发电机标准化技术委员会。

2 技术规范及技术条件2.1 使用环境。

2.1.1 海拔高度不超过1000m。

2.1.2 周围最高空气温度为40℃。

2.1.3 当海拔高度超过1000m 时，周围最高空气温度的相应规定如表1。

表1 不同海拔高度时周围最高空气温度2.1.4 周围最低空气温度：对于直接水冷的整流器为5℃。

对于采用其它冷却方式的装置-10℃。

2.1.5 冷却水温为20～30℃。

2.1.6 月平均最大相对湿度为90%。

2.1.7 装置安装地点，周围空气应比较干净，无爆炸危险及足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体。

调节器安装地点应有防尘及通风措施。

2.1.8 当周围温度、湿度、环境条件超出以上规定时，需方应与制造厂协商。

2.2 主要性能2.2.1 当同步发电机的励磁电压和电流不超过其额定励磁电流和电压的1.1 倍时，励磁系统应保证连续运行。

2.2.2 励磁系统稳态顶值电压倍数(强励倍数)取2 倍。

需方有特殊要求时，可与制造厂协商取较高数值。

2.2.3 当稳态顶值电压倍数不超过2 倍时，励磁系统稳态顶值电流倍数与稳态顶值电压倍数相同。

当稳态顶值电压倍数大于2 倍时，稳态顶值电流倍数为2 倍。

2.2.4 励磁系统允许强励时间。

空气冷却励磁绕组的汽轮发电机：2 倍额定励磁电压，50s；水内冷和氢内冷励磁绕组的汽轮发电机，2 倍额定励磁电压，10s。

2.2.5 励磁系统允许的短时过励磁时间，根据发电机转子绕组允许过负荷能力确。

发电机励磁系统工作原理

发电机励磁系统工作原理
发电机励磁系统的工作原理是通过直流磁场激励转子产生电能的过程。

在发电机励磁系统中，主要包括励磁电源、励磁绕组以及励磁控制装置。

首先，励磁电源提供直流电流用于激励发电机的转子。

这个电源可以是独立的设备，也可以由发电机自身产生。

其次，励磁绕组是一系列线圈，它们包裹在转子上。

当励磁电源连接到这些绕组时，电流会流经线圈产生磁场。

励磁控制装置则用于调节励磁电流的大小。

根据发电机实际负荷的需要，控制装置可以增大或减小励磁电流，以满足输出电压的要求。

当励磁电流通过励磁绕组时，会在发电机的转子上产生一个磁场。

该磁场与定子上的导线相互作用，将机械能转化为电能。

这样，发电机就能够向外部电路提供所需的电力。

总的来说，发电机励磁系统工作原理是通过励磁电源提供直流电流，通过励磁绕组在转子上产生磁场，然后通过磁场与定子上的导线相互作用，将机械能转化为电能。

励磁控制装置用于调节励磁电流的大小，以满足输出电压的要求。

关于600MW汽轮发电机组励磁系统建模研究

够建立准确的数学模型和采用与实际系统相吻合的模型参数。因此在目设备随同主轴旋转，而其直流绕组则是静止的，这就构成了他励旋转前的电力系统中励磁系统建模研究就显得十分重要，是提高稳定分析水硅整流励磁系统，其优点是省去了炭刷维护工作。平的关键。本文深入研究和分析了大型汽轮机发电机组磁力系统中最常（二）自励和自复励静止励磁系统见的磁力系统结构特最与建模原理，从而提出相关的控制技术标准。１、常规励磁系统【关键词】电力系统；汽轮发电机；励磁系统常规励磁系统是指励磁机时间常数在０．５ｓ左右及大于０．５ｓ的励磁系统。直流励磁机励磁系统，无特殊措施的交流励磁机不可控整
专
关于６００ＭＷ汽轮发电机组励磁系统建模研究
王观春哈尔滨电机厂有限责任公司黑龙江哈尔滨１５００００
【摘要】发电机励磁系统是对电力系统电压进行稳定控制的主在上述整流设备静止的励磁系统中，同步发电机的励磁电流必要方法。随着国民经济的发展，电力系统与电网规模逐步扩大。在电力工须通过转子滑环与炭刷引入转子励磁绕组。目前由于炭刷材料和压作中，通过对电力系统进行稳定计算来保障系统最优运行已成为顺应时力的影响，当励磁（滑环）电流超过８０００－１００００Ａ时，就要取消滑环代潮流的关键。电力系统安全稳定运行和计算的关键在于工作中是否能与炭刷，即采用无刷励磁系统。为此，交流励磁机的交流绕组和整流

汽轮发电机组的自并激励磁系统

ｔｒｎｌ［．ｕｏｅｎＪｕｎｌｆｐｒｔｎｌｅｅｒｈ２０，ｅｍｉａｓ］ｒｐａｏｒａｅａｉａｒｓａｃ，０４ＪＥｏｏｏ（５．１６）［ａｇＣＣｏＹ，ａＴ２０）Ｓｍｕｔｎｂｓｄｐｒｒ２】ＹｎＨ，ｈｉＳＨＹ（０４，ｉｌｉ－ａｅｅｆ－ａｏｏ
的优化和工业应用方向进行更深入的研究。
［夏波涌，４］童悍操．自动化码头集装箱运输设备调度仿真【．Ｊ】
制造业自动化，０９（．２０，２）
［５】张婕妹．港口生产调度仿真模型［．海海事大学学报，Ｊ上］
２０，６（．０５２２）
山东枣庄５１电站中采用的是自并励激磁系统。自并励激＋磁系统的好处是取消了直流励磁机，缩短了机组长度，少了减
维护工作量；接线简单，反应速度快，有利于系统稳定。
过励，强励延时限制功能。
低励限制功能。
起励简便可靠，采用残压起励和它励起励相结合的方式，
４结论
本文描述了ＺＭＣ提出的自动化码头系统的硬件模型，Ｐ并针对该模型提出了一个实时的集中式调度算法。详细的描述算法的架构设计，度流程和调度局部最优的算法。与此调
同时，通过我们设计的仿真平台的仿真实验结果表明，算该
具有必要的保护，元件换相过电压保护，件过流保有元便于装置检查，装置在投入运行前可在试验位置对自动

大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件

中华人民共和国电力行业标准大型汽轮发电机自并励静止DL/T650—1998 励磁系统技术条件neq IEC34—16—1:1991neq IEC34—16—3:1996 Specification for potential source static excitersystems for large turbine generators中华人民共和国电力工业部1998—03—19批准1998—08—01实施前言同步发电机自并励静止励磁系统由于其运行可靠性高、技术和经济性能优越，已成为大型汽轮发电机的主要励磁方式之一。

为统一和明确汽轮发电机自并励静止励磁系统的基本技术要求，根据电力工业部科学技术司技综［1996］51号文《关于下达1996年制定、修订电力行业标准计划项目(第二批)的通知》的安排，依据GB/T7409—1997《同步电机励磁系统》的基本原则，参考IEC34—16系列和IEEE Std.421系列标准，在广泛征求各方意见的基础上，结合我国发电机和控制设备设计、制造、运行、维护的实际情况制定了《大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件》，为设计选型、调试验收及运行改造提供依据。

电力行业标准《大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件》为第一次制定。

本标准的附录A和B是标准的附录。

本标准的附录C是提示的附录。

本标准由浙江省电力工业局提出。

本标准由电力工业部电机标准化技术委员会归口。

本标准起草单位：浙江省电力试验研究所。

主要起草人：竺士章、戚永康、方思立。

本标准由电力工业部电机标准化技术委员会负责解释。

1范围本标准规定了大型汽轮发电机自并励静止励磁系统的使用条件、基本性能、试验项目、提供用户使用的技术文件、设备上的标志、包装、运输、储存以及保证期等。

本标准适用于200MW及以上汽轮发电机自并励静止励磁系统。

200MW以下汽轮发电机自并励静止励磁系统可参照执行。

2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。

1000MW和 600MW励磁介绍

UG, IG
AVR 整定值
-V/Hz limiter
- Soft start
_
UG
- IQ Compensation - IP Compensation
S +
欠励限制器 UG, IG, If -Q=F(P,U,UG)
-Stator current lead
-Min. field current
过励限制器
多处理器调节器(整个AVR共有5个DSP处理器和4个CPU) –MUB信号处理(包括PSS)用DSP处理器2个 –COB逻辑控制处理器CPU2个 –BFCR备用通道独立CPU2个 –CIN可控硅智能均流和监测用DSP处理器3个
现地控制屏 CMT调试工具(手提电脑，Windows界面)
双通道AVR结构
5. 6 - 8%的阻抗，抑制短路故障电流； 6. 满足强励工况下励磁功率需求。
机组功率（MW） ຫໍສະໝຸດ 磁变压器容量(kVA)600 3x2200
1000 3x3300
汽轮发电机励磁系统介绍
自动电压调节器及 AVR模块单元
通道结构：2个独立通道+2个备用通道硬件采用ABB DCS500专用直流电流控制平台
n
IF
BFCR
汽轮发电机励磁系统介绍带手动备份 BFCR 的 AVR
供电单元
AVR / FCR
测量监测单元单元保护单元
1
逻辑控制单元l
锁定
自动跟踪
励磁电流 PI
2
整定点
S
n 过流保护
供电单元
自动电压调节
汽轮发电机励磁系统介绍
标准软件功能
闭环控制 (AVR,限制器,监控)
• 自动电压调节，PID参数调整 • 软启动 • 无功有功补偿 • 独立调整限制器

汽轮发电机及励磁系统PPT课件

汽轮发电机及励磁系统
汽轮发电机内容
1 原理 2 主要结构 3 安装 4 运行和维护
1 原理
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。
实际中的发电机按磁场和导体的运动方式分有 2种：
磁场运动，导体静止，如汽轮发电机和永磁发电机（副励磁机），可称为转磁场电机；
冷却器安装
冷却器安装：根据安装图进行，但须注意以下事项：
冷却器的安装应使冷却器在进出水方面获得必要的温度阶梯。
为了使冷却器在检修时能滴干冷却管内的冷却水，安装时宜装有一定的斜度。
热风出风口与冷风出风口之间应有热绝缘，以防止互相间的热传导。
冷却系统的四周应有密封，在风道内壁涂以油漆，以保证冷却空气的干燥和清洁。
2 主要结构—主要部件
定子－生产感应电流
机座－结构支承用，构成冷却空气回路铁芯－磁场回路线圈－电流载体
转子
转子锻件－线圈支承及磁场回路线圈－产生电磁场护环－线圈端部支承风扇－2只，强迫冷却空气偱环
轴承－转子支承底板及锚定装置－支承定子、轴承及其与基础的连
磁场静止，导体运动，如交流励磁机（主励磁机），可称为转电枢电机；
2 主要结构
按布置方式分
按励磁方式分
按转子冷却形式分
2 主要结构
海螺机组常用的布置方式－双层布置Biblioteka 2 主要结构--按布置方式分
单层布置，空气冷却器位于发电机上方
快装结构，主要用于配6B系列燃机非快装结构，主要用于配9E系列燃机
200~1000MW使用三水冷却－定子、转子线圈、铁芯通水冷却，发展中，用于

汽轮发电机励磁系统概述

(2)对暂态稳定的影响当高压网络中发生短路，在短路未切除的一个短暂时间内，同步发电机的端电压和传输的功率都将显著降低，而原动机的调速器在暂态期间(例如1秒以内)尚来不及动作。这就要求励磁系统快速地动作，并强行励磁到顶值，使Eq增大，使传输功率不致过分降低，并使发电机的功率特性曲线的加速面积减小，制动面积增大，以阻止发电机功率摇摆角δ 过度增大，以利于提高暂态稳定。另一方面，在系统发生短路期间，具有高顶值电压的快速励磁系统，能使发电机及时向系统提供大量的无功功率，使系统电压得到一定程度的提高，这就改善了在系统中的电动机的运行条件。
（2）完全微机型这是目前中小型机组广泛采用的一种形式。

（3）双通道微机型
本方式中设置了两套微机励磁调节器，两套微机励磁调节器采用并联运行方式或平时一套微机励磁调节器运行、另一套处于热备用，双机之间可手动或自动切换。这种方案提高了微机励磁调节器运行的可靠性，在大中型机组的励磁系统中得到了广泛应用。

微机励磁调节器与模拟式励磁调节器构成双通道，由开关K进行切换。当K切到模拟式调节器时，则按常规励磁调节方式运行；当K切到微机励磁调节器时，则按微机励磁调节方式运行。若微机励磁调节器发生故障，能自动切换到模拟式调节器，而不影响同步发电机的运行工况，是早期微机励磁调节器的一种过渡方案。

•5．快速灭磁 •当发电机或升压变压器（采用单元式接线）内部故障时，为了降低故障所造成的损害，要求这时发电机能快速灭磁。 •此外，当机组甩负荷时，发电机机端电压会异常升高，因此，甩负荷可能造成发电机严重过压。为防止发电机机端电压过份升高危及定子绝缘的程度，也要求励磁系统有快速灭磁能力。
•5．改善电力系统的运行条件

DL-T-843-2003-大型汽轮发电机交流励磁机励磁系统技术条件

高起始响应励磁系统的励磁电压响应时间：上升值不大于０．１ｓ，下降值不大于０．１５ｓ．５．７励磁自动调节应保证发电机电压精度不低于１％，具体要求如下：
ａ）励磁系统的稳态增益应不小于２００倍；ｂ）在发电机空载运行情况下，频率每变化１％，发电机端电压的变化应不大于额定值的士０．２５％；ｃ）环境温度从０℃到４０℃变化时，应不影响励磁系统的调压精度。５．６励磁系统的动态增益应不小于３０倍。５．９调差范围发电机电压的调差采用无功调差，调差范围应不小于士１０％，调差率的整定可以是连续的，也可以在全程内均匀分档。５．１０发电机空载阶跃响应特性阶跃量为发电机额定电压的５％。发电机端电压超调量应不超过阶跃量的３０％，振荡次数不超过３次，调整时间不超过ｌｏｓ，电压上升时间不大于０．８ｓ．５．１１发电机负载时阶跃响应特性发电机为额定负载，阶跃量为发电机额定电压的１％－＋４％。有功功率波动次数不大于５次，阻尼比大于０．１，调节时间不大于ｌｏｓｅ５．１２发电机零起升压时，发电机端电压应稳定上升，其超调量应不大于额定值的５％０５．１３励磁调节器的调压范围５．１３．１自动励磁调节时，发电机空载电压应能在额定电压的８０％－１１０％范围内稳定平滑的调节。５．１３．２手动励磁调节时，上限不低于发电机额定励磁电流的１１０％；下限不高于发电机空载额定励磁电压的２０％．５．１４发电机的电压分辨率应不大于额定电压值的０．２９／ｏ．５．１５在发电机空载运行时，自动励磁调节的调压速度，应不大于１％ＵＮ／ｓ：不小于０．３％ＵＮ／ｓｏ５．１６励磁系统在发电机变压器高压侧对称或不对称短路时，应能正常工作。５．１７发电机甩额定无功功率时，机端电压应不大于甩前机端电压的１．１５倍，振荡不超过３次。５．１８励磁设备应能经受同步发电机任何故障和非正常运行而不损坏。

汽轮发电机自并励静止励磁系统设计

励设备及励磁操作设备等部分组成。其原理接线图如
图１示。所
二级管管压降的不同，联支路均流特性极差，并又无法进行调整，造成只有个别管工作，始终带“ ” 病运行。其附件为常规电磁型设备，整个励磁系统设备老化严重．
自并励静止鼬磁系统Ｇ发电机；电流互感器；Ｔ电压互感器；一ＣＩ ’ ＿Ｐ一Ｔ励磁变压器：ＶＲ励磁调节器一Ａ一
可靠性差，故障率高，重影响机组的正常运行。严鉴于上述原因，厂｝一６发电机励磁系统急需该｝＃ｌ
优越性。分析和探讨该厂汽轮发电机自并励静止励磁系统的设计、型和原理。选
【关键词】汽轮发电机；自并励静止励磁系统；原理【中图分类号】Ｔ６Ｍ７０引言【文献标识码】Ａ【文章编号】１０ — ７Ｘ（０００ — ０８００３７３２１）２０１— ２
其各部件质量的好坏，影响整个机组安全、济的重是经要因素之一。传统的直流励磁机励磁系统因大电流下的火花问题而无法使用，三机励磁系统则因系统复杂、机组轴系
稳定性等问题而受到越来越多的限制：自并励静止励
全性评价 ” 中对发电机励磁系统各项指标的要求。４装置的工作状态无法监视。由于共用操作电１
第２５卷第２期（第ｌ４期）总１
机械管理开发

发电机组励磁系统强力倍数及励磁变容量核算举例

发电机励磁系统强励倍数及励磁变容量核算（以某厂3号机组为例）1.额定励磁电压：Uf=445V额定励磁电流：If=4534A励磁变容量：Se=2400kVA*3=7.2MVA励磁变二次侧额定电压：U2=950V可控硅控制角范围：10o-150o2.符号定义：Kc：顶值电压倍数；K1：换弧压降系数；Up：顶值电压有名值；Sp：励磁系统强励时的容量。

2.核算从三号机组励磁系统PT断线试验数据可以看出，在PT断线瞬间，励磁系统有一个短暂的强励过程，强励时控制角为10o，强励电压为1221.5V。

3.1按照《DL／T 843-2010 大型汽轮发电机励磁系统技术条件》=2.745第5.3条要求,顶值电压倍数Kc=1221.54453.2按照《GB／T 7409.3-2007 同步电机励磁系统大、中型同步发电机励磁系统技术要求》第5.3条的a）条要求因为Up=1.35×950×cos10×K1=1221.5V，所以有，K1=0.9671=2.196 80%的发电机额定电压时，Kc=1.35×80%×950×cos10×0.96714453.3强励时励磁系统的励磁容量计算：考虑励磁变发热因素，增加15%裕度；考虑可控硅输出波形因素，增加20%裕度。

Sp=445×4534×2.745×1.15×1.2=7.643MVA，而Se=7.2MVA。

4.结论《GB／T 7409.3-2007 同步电机励磁系统大、中型同步发电机励磁系统技术要求》第5.3条规定：励磁定值电压倍数按80%的发电机额定电压计算，励磁定值电压倍数不低于1.8倍；Kc=2.196，满足要求。

《DL／T 843-2010 大型汽轮发电机励磁系统技术条件》第5.3条规定：自并励静止励磁系统顶值电压倍数在发电机额定电压时不低于2.25倍。

Kc=2.745，满足要求。