东方电机600MW发电机励磁介绍

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东方300MW和600MW发电机介绍

东方600MW发电机简介
技术特点 • 出线套管氢冷； • 定子端部手包绝缘用热缩带加热紧固定形； • 滑环直径小（340mm），保证滑环表面线速度小于74m/s； • 转子不同部位用不同金属材料的槽楔； • 断水保护同时从三处取样：线圈入口，线圈出口，交换器出口；保护定值以流量低于值为限。
600MW 汽轮发电机的额定数据汽轮发电机的额定数据
东方600MW发电机简介
• 1992年3月开始设计，容量为728MVA，定子电压22kV，内外机座，解决运输问题。 • 1996年11月日立制作邹县＃5机； • 1997年3月东方完成邹县＃6机； • 1997年11月邹县＃6机投入运行。
东方600MW发电机简介
部分电机参数 • 额定容量：728MVA(655.2MW) 功率因数： 0.9 • 额定电压：22kV 短路比：>0.5 效率： >98.8% • 额定氢压：0.414MPa 冷风温度：46℃ 冷水温度：45℃冷却器进水温度：<33℃
阻尼绕组
阻尼绕组
定子端部滑移结构和定子水温恒定装置, 定子端部滑移结构和定子水温恒定装置, 提高调端部滑移结构和定子水温恒定装置峰运行能力
铜支架滑移块滑销绝缘支架结构，提高调峰运行能力采用滑移结构转子采用含银铜线，转子采用含银铜线，提高抗蠕变能力股间防磨损垫条，股间防磨损垫条，防止铜粉产生
绝缘等级负序能力
轴振动噪音水平调峰能力冷却器容量电抗
不大于 75 微米（双幅）微米（双幅） dB(A)（距设备1米处）不大于 90 dB(A)（距设备1米处）允许启停次数 10000 次 %以上允许负荷突变量 50 %以上一组冷却器退出运行时发电机可带 80 % 负荷运行 X’d 不大于 30 % X”d 不小于 15 % 3434IEC 34-1，IEC 34-3 7064GB/T 7064-96 C50.10， ANSI C50.10，ANSI C50.13 115IEEE 115-83 静止可控硅

东方电机600MW发电机励磁介绍

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
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
- 过励 (励磁电流、定子电流) - 低励 (-Q = f (P) * U2,励磁电流、定子电流) - 伏赫比 • 叠加控制 - 功率因数 - 无功 - 自动卸载无功 • 电力系统稳定器
显示:
• 信号趋势图 • 参数和信号的显示和编辑 • 带时序的报警纪录 • 数据纪录
整定和编程: • 参数整定 • 应用程序编程
操作: • 操作励磁系统
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
运行温度，并提供报警信号；
4. 考虑六脉冲可控硅桥引起的谐波，防止励磁变发热；
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）励磁变压器容量(kVA)
600 3x2200
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
600 HPB60－82S 2000 6000 220/110

励磁系统介绍

GES6000励磁系统技术介绍东方电机有限公司东方电机控制设备有限公司目录1．概述2．规格型号定义3. 技术标准4．励磁系统概述5．励磁调节器6．励磁整流柜7．灭磁及过压保护8．起励控制9．柜体结构特点1 概述东方电机是研制、生产大型发电设备以及配套的电机控制设备的特大型国家骨干企业。

从2000年起，我公司采用以IPC总线工控机为励磁控制核心的GES3000型双微机励磁系统投入运行，随后GES3000型双微机励磁系统通过国家经贸委组织的国家技术鉴定，新型高可靠大型功率柜获得国家专利，在此基础上，该型励磁系统先后生产、投入运行了三百多台套，同步配套使用在多达几十台300MW机组上，取得了良好的运行业绩。

随着国家重大装备技术的发展，发电机组单机容量越来越大，我公司依托国家重点工程项目先后与德国Siemens、瑞士ABB等国际知名企业进行了广泛深入的合作，在关键设计原理、控制规律、选型计算等方面完成了技术转让，在充分吸取其成功设计理念和成功运行经验的基础上，我们对GES3000励磁系统的进行了全面的完善与优化，包括采用更高可靠性的PAC工业控制器作为励磁系统的核心控制器、双自动调节通道加独立后备手动调节通道的三模容余结构、双容余工业以太网数据交换技术、可控硅整流桥并列运行全数字化智能均流技术、多模容余灭磁及过电压保护回路等，形成了具有自主知识产权的GES6000型励磁系统，使其安全可靠性、技术先进性和使用功能上完全满足于巨型水、火电机组的使用需求。

2 规格型号定义代码位说明：■固定标示(1)为GES，表示是发电机励磁系统。

■固定标示(2)3----表示GES3000系列产品6----表示GES6000系列产品■调节器类型(3)0----单纯的功率柜，调节器不在供货范围内1----调节器是分立器件构成的模拟线路2----调节器采用DSP核心技术3----调节器采用IPC总线工控机4----调节器采用STD总线工控机5----调节器采用PCC模块6----调节器采用PAC工业控制器■通道配置(4)0----单纯的功率柜，调节器不在供货范围内 1----调节器单通道结构2----调节器双通道冗余结构3----调节器三通道冗余结构■励磁方式(5)0----机端变自并励静止励磁系统1----交流励磁机-静止整流器励磁系统2----同步电动机励磁■功率柜配置(6)T----功率整流器件为可控硅D----功率整流器件为二极管■功率柜型号(7)1----单柜额定输出直流500A2----单柜额定输出直流1000A3----单柜额定输出直流1500A4----单柜额定输出直流2000A5----单柜额定输出直流2500A以上■功率柜并联数(8)1----1柜2----2柜并联…………6----6柜并联■灭磁开关配置(9)A----交流灭磁S----单断口D----双断口T----三断口F----四断口H----带辅助常闭触头■灭磁开关额定电流(10)06----600A08----800A10----1000A16----1600A以此类推■灭磁电阻类型(11)L----线性电阻灭磁N----非线性电阻灭磁型号示例： GES 6630-T44S40 N表示GES6000励磁系统。

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

600MW发电机励磁调节器原理说明

1. 系统概述静止励磁系统通过可控硅整流桥控制励磁电流来调节同步发电机端电压和无功功率。根据图一所示的 UNITROL®5000 励磁系统的框图，整个系统可分为四个主要部分： • 励磁变压器( -T02 ) • 两套相互独立的励磁调节器（-A10，-A20） • 可控硅整流桥单元 –G31 … -G34 • 起励单元（-R03，-V03，-Q03）和灭磁单元（-Q02，-F02，-R02）
在静态励磁系统（常称自并励或机端励磁）中，励磁电源取自发电机机端。同步发电机的磁场电流经由励磁变压器 –T02、磁场断路器 –Q02 和可控硅整流桥 G31…G34 供给。励磁变压器将发电机端电压降低到可控硅整流桥所需的输入电压、为发电机端电压和磁场绕组提供电气隔离以及为可控硅整流桥提供整流阻抗。可控硅整流桥 G31…G34 将交流电流转换成受控的直流电流 If。
3. UNITROL® 5000 的控制元件 ........................................8 3.1 概述 ................................................................................................................... 8 3.2 配置和机械设计 ................................................................................................. 8 3.3 主要的控制板................................................................................................... 11 3.4 励磁系统的内部通讯 ........................................................................................ 13 3.5 人机界面.......................................................................................................... 14 3.5.1 手持屏 (SPA) ........................................................................................... 14 3.5.2 就地控制面板 LCP ..................................................................................... 14 3.5.3 调试和维护工具 CMT.................................................................................. 16 3.5.4 远程诊断................................................................................................... 17 3.6 与电站控制系统的接口 .................................................................................... 18 3.6.1 常规 I/O 接口方式（光隔离输入和继电器输出） ...................................... 18 3.6.2 与电站控制系统的串行通讯 ...................................................................... 19

6.600MW发电机励磁系统

8
励磁电压上升响应时间其定义是：励磁电压从额定值UFN上升到95 ％UFmax的时间，称为励磁电压上升响应
时间。
对于响应时间≤0.1s的励磁系统，通常称其为高起始响应励磁系统。
我厂励磁方式：高起始响应的自
并励静止励磁系统。
9
三、对600MW机组励磁系统的性能要求
(1)励磁能源应满足发电机正常运行或各种故障工况下的需要。
因此不需要外界电源来起励，运行独立性好，可靠性高。
32
2．无副励磁机的无刷励磁系统
无副励磁机的无刷励磁系统原理接线如图6—8所示。
发电机G的励磁电流由交流励磁机EX经旋转硅整流装置供给，而励磁机EX的励磁电流，由接于发电机出口处的励磁变压器EXT，经晶闸管 (SCR)整流后供给。电压互感器TV输出电压信号，经自动电压调整器AVR，控制 SCR的触发角，以对主励磁机EX的励磁电流进行调整。
国内外大型汽轮发电机励磁系统主要指标。
27
28
29
一、旋转硅整流励磁系统
1．有副励磁机的无刷励磁系统
图6-7为有副励磁机的无刷励磁系统的原理接线图。发电机G的励磁电流，由同轴交流励磁机EX，经硅二极管整流器SR整流后供给，而主励磁机的励磁电流，由永磁发电机(称为副励磁机)输出，经晶闸管整流器 SCR整流后供给。
33
这种无刷励磁系统与图6—7系统比较，其优点是取消了副励磁机，
缩短了发电机轴长，可节省基建投资。
但缺点是不能自激，因为励磁机的励磁电流由发电机出口的励磁变压器作电源，当机组起动后，转速接近额定值时，发电机剩磁产生的电压(称残压)较低，一般约为(1％一2％)UN，可控硅不能开放，还不能使励磁调节器正常工作。所以，在机组起动时，必须给励磁机外加起励电源。起励电源可采用厂用电整流后提供或由厂用220V直流系统提供。

东电--600MW等级汽轮发电机

转子绕组－转子装配
端部绝缘端部各线圈之间用绝缘垫块相互支撑并绝
缘，端部的对地绝缘即是护环下的绝缘层，以及中心环端面的绝缘端板，它们构成了绕组端部的绝缘边界。
转子绕组－转子装配
2.4 绕组的连接和引出线
绕组的各包线圈之间在励端首尾相互银钎焊接，两极线圈之间在最外一包线圈处用极间过桥线银钎焊接。
转子装配
转轴由整体高强度合金钢锻件加工而成
发电机转轴是巨大离心力的受体，所以转轴由整体高强度、高导磁性的合金钢锻件加工而成。
大直径锻件铸锻工艺要求高
转轴钢锭毛坯
600MW 70t 200t
材料：25Cr2Ni4MoV 机械强度大≥600MPa
转子装配
•本体槽齿按１万次启停要求设计
350t重型卧车
转子装配
转子装配
1.1 槽楔
槽楔用于固定转子绕组、阻尼绕组以及转子绕组引线，其主要材料为高强度铝合金锻件，不同部位的槽楔由于具有不同的功能则需要采用一些更加特殊的材料。
对于内冷转子绕组，其槽楔除要固定绕组之外还要作为冷却气体的进出通道，在气隙取气内冷转子绕组中，槽楔还起着产生气流压头的重要作用。
配
定子绕组线棒，槽楔，槽部及端部固定，相间联接环，水电接头，
绝缘引水管，汇流管
发电机
转子
转轴，护环，中心环，风扇，联轴器转子绕组线圈，槽衬绝缘，匝间绝缘，端部撑块，槽楔
总装转子引出线引出线，槽楔，导电螺钉，导电杆，集电环
装配
配
阻尼绕组
阻尼条，槽楔
定子引出线装配出线罩，过渡引线，出线导管，CT
原动机(汽轮机)的机械功率通过联轴器传递到发电机转子，因此要求联轴器有很高的机械性能，以及很高的形位公差。

600MW发电机介绍

前言日本日立公司和中国东方电气集团公司（包括东方汽轮机厂和东方电机股份有限公司）于1991年5月签订了合作设计、合作生产四台600MW汽轮发电机及有关技术转让合同，该合同于1992年初开始执行。

按照合同要求，发电机的设计以日立公司为主，并充分考虑中国国内的运输条件和中方用户的技术要求。

1992年7月完成初步设计并通过了我国机电部、能源部专家组的审查。

为了能使双方保持长期的合作关系，东方/日立双方在原合同（包括技术支持协议）的基础上签订了延期协议，使我公司在原合同到期后，仍能从日立得到更新的技术，保持600MW 汽轮发电机的技术先进性。

第一台合作生产发电机已于1995年初在日立公司制成，目前正在山东邹县电厂运行。

第二台发电机（除励磁系统外）基本上全部由东方电机股份有限公司制造，并于1997年11月投入运行（邹县6#机），第三、四台发电机为浙江嘉兴电厂3#、4#机，分别将于2002年底和2003年6月交货。

以后的发电机将以东方为主，按照日立技术自行制造。

一、发电机简介1. 概述发电机为由汽轮机直接拖动的隐极式、二极同步发电机。

发电机采用水氢氢冷却方式，即定子线圈直接水冷、转子线圈直接氢冷（气隙取气方式）、定子铁心氢冷。

发电机采用密闭循环通风冷却，轴承为强迫润滑（由汽机润滑油系统供油）。

发电机配有一套油水氢控制系统，以提供和控制发电机冷却用氢气、密封用油和定子线圈冷却用水。

发电机采用静止可控硅机端变自并励方式励磁。

2. 发电机技术规范型式全封闭自通风、水氢氢冷却、隐极式同步发电机额定容量728 MVA （655 MW ）功率因数0.9转速3000 r / min极数 2相数 3频率50 Hz电压22 kV氢压414 kPa（g）短路比≥0.5冷却方式定子：水内冷，转子：氢内冷绝缘等级定子：F 级，转子：F 级效率≥98.95 %不平衡负荷能力持续（I2）≥8 %短时（I22 ·t）≥10 秒（t 不大于120秒)漏氢量≤12 立方米/天轴振动≤75 μm （双幅）噪音水平≤85 db（A）距设备1 米处调峰能力启停次数≥10000 次负荷变化能承受50 % 额定负荷突然变化氢冷却器容量一组冷却器退出运行可输出80 % 额定容量冷却器堵管5%时可输出额定容量电抗X'd (饱和值) ＜30 %X"d (饱和值) ＞15 %执行标准IEC34-1、34-3，ANSI C50.10、ANSI C50.13，IEEE 115—83励磁方式静止可控硅3. 主要结构特点3.1 通风及冷却发电机以氢气作为主要冷却介质，完全密闭循环通风方式运行，定子绕组采用单独的水冷却系统，而氢气冷却系统，包括风扇和氢气冷却器则完整地置于发电机内部。

600MW汽轮发电机励磁系统

2010-8-12 8
第二类：采用接于发电机出口的变压器（励磁变压器）作为励磁电源，经硅整流后供给主发电机的励磁。励磁电源取自发电机本身或所在的电力系统，故称为自励式励磁系统（全静态）。只用励磁变压器并联在发电机出口——自并励方式；除了并联的励磁变压器外，还有与发电机定子电流回路串联的励磁变流器（或串联变压器）——自复励方式；新型方式：利用在主发电机定子铁芯的少数几个槽中嵌入附加线棒构成的独立绕组作为励磁电源，经变压器整流后供给发电机的励磁绕组。 600MW及以容量发电机的励磁系统，多采用：他励无刷励磁和自并励方式两种。
2010-8-12 3
三、励磁系统的暂态性能指标强行励磁顶值电压倍数 1、强行励磁：电力系统故障时会引起有关发电机端电压剧烈下降；从提高系统稳定性出发，当发电机电压下降到80-85% 额定电压时，迅速将励磁加到顶值的措施，称为强行励磁，简称强励。 2、作用：a有助于继电保护（带延时）的正确动作；b能缩短短路故障切除后系统电压的恢复时间；c有助于厂用电动机的自启动过程。 3、强行励磁顶值电压倍数KQ 励磁机在规定条件下实际能达到的最高励磁电压（顶值励磁电压）Ufmax与额定励磁电压UfN的比值。KQ =Ufmax /UfN KQ越大，越有利于电力系统的稳定运行。但KQ的提高受励磁机系统结构和设备费用的限制，对汽轮发电机，一般KQ取值不小于2.0。
2010-8-12 2
二、励磁系统的主要作用 (1)在正常运行时供给发电机的励磁电流，并根据发电机负载情况作相应的调整，以维持发电机端电压或电网某点电压为一定水平。（提高静态稳定性） (2)当电力系统发生短路故障或其它原因使系统电压严重下降时，对发电机进行强行励磁以提高电力系统的稳定性。（提高动态稳定性） (3)当发电机突然甩负荷时实行强行减磁以限制发电机端电压的过度升高。 (4)当发电机出现内部短路故障时能进行灭磁以减少故障损坏程度。 (5)能使并联运行发电机的无功功率得到合理分配。

600MW汽轮发电机励磁及稳定分析

600MW汽轮发电机励磁及稳定分析为适应运行工况的不断变化，汽轮发电机就必须具有可调的直流磁场，而产生这个可调磁场的直流励磁电流也就是我们所说的发电机的励磁电流，和励磁电流有关的相应设备就是励磁系统，正式具备了这个励磁系统，才能不断的满足汽轮发电机系统的运行要求。

本文便是先对600MW汽轮发电机的励磁系统的组成以及性能等内容进行了简要的概括，并对600MW汽轮发电机运行时的稳定性进行了详细的分析。

标签：600MW汽轮发电机；励磁系统；稳定性分析1 600MW汽轮发电机励磁系统概述1.1 600MW汽轮发电机励磁系统的组成和原理现阶段，我国600MW汽轮发电机所选用的励磁系统，通常都是由国外直接进口的或是进口零部件在国内自行组装的静止可控硅整流励磁系统，图1为常见的ABB公司600MW汽轮发电机所采用的励磁系统的原理框图。

在静态的励磁系统中，通常励磁电源都是来源于发电机的机端的，而主要负责供给同步发电机磁场电流的部件分别是磁场断路器、励磁变压器以及可控硅整流桥。

励磁变压器会逐步的使发电机端的电压下降，从而能够满足可控硅整流桥所需要的输入电压的条件，同时在磁场绕组和发电机端的电压之间也能够起到较好的电气隔离的作用，可控硅整流桥也就发挥出了自身的整流阻抗的作用，这部分电流也就被转换成了我们可以控制的直流电源。

1.2 600MW汽轮发电机励磁系统的配置600MW汽轮发电机所使用的励磁系统的设备主要有：5面的励磁功率柜、1面的交流进线柜、1面的励磁调节柜、1个三相的环氧浇注干式励磁变压器或是三个单相的环氧浇注干式励磁变压器以及2面的灭磁及过压保护柜，具体的系统盘柜配置如图2所示。

2 600MW汽轮发电机运行时的稳定性分析2.1 定子绕组故障及预防对策一般情况下，我国大部分的600MW汽轮发电机的冷却方式都是定子绕组水内冷、转子绕组氢内冷以及定子铁芯氢冷的方式，但是由于我国在设计水平、制造技术、工艺条件、维修保养以及运行管理等方面还都是较为落后的，所以定子绕组接地和短路的故障是经常发生的，并且这类故障都发生在绕组的端部，一般我们将其分为以下几种：（1）定子冷却水的回路堵塞故障；（2）定子绕组漏水的故障；（3）因焊接质量不过关而导致的接头损坏；（4）遗留在定子绕组上的金属异物；（5）定子引线和线棒的铜导体的疲劳损坏；（6）定子绕组的绝缘故障问题。

600MW发电机励磁系统

564第四章 600MW发电机励磁系统同步发电机是电力系统的主要设备，它是将旋转形式的机械功率转换成电磁功率的设备，为完成这一转换，它本身需要一个直流磁场，产生这个磁场的直流电流称为同步发电机的励磁电流。

专门为同步发电机提供励磁电流的有关设备，即励磁电压的建立、调整和使其电压消失的有关设备统称为励磁系统。

同步发电机的励磁系统是由励磁调节器AER和励磁功率系统组成。

励磁功率系统向同步发电机转子励磁绕组提供直流励磁电流。

调节器根据发电机端电压变化控制励磁功率系统的输出，从而达到调节励磁电流的目的。

根据我国国家标准GB／T7409.1～7409.3－1997“同步电机励磁系统”的规定的定义，同步电机励磁系统是“提供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。

”第一节概述早期的汽轮发电机主要采用直流励磁机系统。

直流励磁机的容量受机械强度和换向电压等电气参数的影响。

其最大功率只能做到600KW，显然，对于励磁功率大于600KW 的汽轮发电机已无法采用同轴直流励磁机系统。

目前，通常采用它励交流励磁系统，自励或自复励励磁系统。

同步电机励磁系统的分类方法有多种。

主要的方法有两种，即按同步电机励磁电源的提供方式分类和同步电机励磁电压响应速度分类两种分类方法。

一、按同步电机励磁电源的提供方式不同，同步电机励磁系统可以分为直流励磁机励磁系统，他励交流励磁机励磁系统和静止励磁机励磁系统。

（一）直流励磁机励磁系统（略）（二）他励交流励磁机励磁系统他励交流励磁机励磁系统，其励磁功率电源可靠，不受机端短路故障的影响，即励磁功率取自发电机以外的独立的并与其同轴旋转的交流励磁机，故称之为他励。

根据交流励磁机的数量以及整流器是旋转的还是静止的，分为以下几种：1、他励静止硅整流励磁系统他励静止硅整流励磁系统是一种有刷励磁，适用于励磁（滑环）电流小于8000～10000A的同步发电机。

（1）他励静止硅整流励磁系统，如图4－1－1（a）所示。

600MW等级发电机技术介绍

东方电机有限公司
30
东方电气
DONGFANG ELECTRIC
求实
创新
人和
图强
主要结构特点
氢内冷定子出线
东方电机有限公司
31
东方电气
DONGFANG ELECTRIC
求实
创新
人和
图强
主要结构特点
转子的可靠性设计——
1. 气隙取气通风方式 2. 联轴器与转轴整体锻造
3. 轴流式风扇采用悬挂式风叶
4. 槽部和端部的滑移设计+股线间的防铜磨损设计 5. 埋入式转子槽楔 6. 阻尼绕组以及转子本体与护环搭接处镀银 7. 小直径集电环＋可拆卸式盒式刷握设计
东方电机有限公司
6
东方电气
DONGFANG ELECTRIC
求实
创新
人和
图强
600MW 等级汽轮发电机主要参数
发电机型号额定功率额定电压功率因数额定转速频率 QFSN-660-2-22 660MW 22 kV 0.90 3000 r/min 50 Hz
相数
短路比效率
东方电机有限公司
3
≥ 0.54 ≥ 98.95 %
东方电机有限公司
10
东方电气
DONGFANG ELECTRIC
求实
创新
人和
图强
东方600MW汽轮发电机技术特点
设计容量大：
额定728MVA/660MW
合理的电磁参数：22 kV 额定电压短路比高: 0.54
东方电机有限公司
11
东方电气
DONGFANG ELECTRIC
求实
创新
人和
图强
东方电机600MW 等级汽轮发电机外形

发电机励磁系统的简述

发电机励磁系统的简述同步发电机为了实现能量的转换，需要有一个直流磁场而产生这个磁场的直流电流，称为发电机的励磁电流。

根据励磁电流的供给方式，凡是从其它电源获得励磁电流的发电机，称为他励发电机，从发电机本身获得励磁电源的，则称为自励发电机。

一、发电机获得励磁电流的几种方式1、直流发电机供电的励磁方式：这种励磁方式的发电机具有专用的直流发电机，这种专用的直流发电机称为直流励磁机，励磁机一般与发电机同轴，发电机的励磁绕组通过装在大轴上的滑环及固定电刷从励磁机获得直流电流。

这种励磁方式具有励磁电流独立，工作比较可靠和减少自用电消耗量等优点，是过去几十年间发电机主要励磁方式，具有较成熟的运行经验。

缺点是励磁调节速度较慢，维护工作量大，故在10MW以上的机组中很少采用。

2、交流励磁机供电的励磁方式，现代大容量发电机有的采用交流励磁机提供励磁电流。

交流励磁机也装在发电机大轴上，它输出的交流电流经整流后供给发电机转子励磁，此时，发电机的励磁方式属他励磁方式，又由于采用静止的整流装置，故又称为他励静止励磁，交流副励磁机提供励磁电流。

交流副励磁机可以是永磁机或是具有自励恒压装置的交流发电机。

为了提高励磁调节速度，交流励磁机通常采用100——200HZ的中频发电机，而交流副励磁机则采用400——500HZ的中频发电机。

这种发电机的直流励磁绕组和三相交流绕组都绕在定子槽内，转子只有齿与槽而没有绕组，像个齿轮，因此，它没有电刷，滑环等转动接触部件，具有工作可靠，结构简单，制造工艺方便等优点。

缺点是噪音较大，交流电势的谐波分量也较大。

3、无励磁机的励磁方式：在励磁方式中不设置专门的励磁机，而从发电机本身取得励磁电源，经整流后再供给发电机本身励磁，称自励式静止励磁。

自励式静止励磁可分为自并励和自复励两种方式。

自并励方式它通过接在发电机出口的整流变压器取得励磁电流，经整流后供给发电机励磁，这种励磁方式具有结简单，设备少，投资省和维护工作量少等优点。

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600MW机组励磁系统参数培训教材二期工程静态励磁系统除励磁变外全套进口瑞士ABB自并励励磁系统。

自并励励磁系统，发电机的励磁电流由并联接在机端的励磁变压器（EXT）经静止可控硅整流后供给。

由于发电机启动并网前剩磁产生的电压很低，一般仅为1%～2%U N，不满足启励要求，因此必须先接入启励电源。

自并励方式缩短了机组长度，结构简单，因而提高了可靠性。

此外，可控硅整流器（SCR）设在发电机励磁绕组回路内，所以励磁调节器的反应速度很快，并可实现逆变灭磁。

一、二期自并励励磁系统技术要求1.励磁方式：采用高起始响应的自并励静止励磁系统（采用整套进口设备）。

励磁系统的特性与参数满足电力系统各种运行方式和发电机所有运行条件的要求。

2.励磁系统能在0.１秒内励磁电压增长值达到顶值电压和额定电压差值的95% 。

3.当发电机励磁电压和电流不超过额定电压和电流的1.1倍时，励磁系统保证连续运行。

4.励磁系统的短时过载能力超过发电机励磁绕组的短时过载能力，强励倍数不小于2（对于发电机机端电压0.８U N），允许强励时间为10秒，间断10秒，允许再强励10秒。

5.励磁系统电压响应比不低于3.5倍／秒。

6.发电机电压控制精度（从空载到满载电压变化），不大于0.5～1.0%的额定电压。

励磁控制系统暂态增益不少于25倍。

7.阶跃响应：在空载额定电压下，当电压给定阶跃量为±5%时，发电机电压超调量不大于阶跃量的30%；振荡次数不超过3次，发电机定子电压的调整时间不超过5秒；发电机零启升压时，自动电压调节器保证定子电压的超调量不超过额定值的15%，调节时间不大于10秒，电压振荡次数不大于3次。

8.自动电压调节器的调压范围：发电机空载时在20%～110%额定电压范围内稳定平滑整定，电压的分辨率不大于额定电压的0.2％。

手动励磁控制单元保证从不大于10%空载励磁电压到不小于110%额定励磁电压值的范围内进行稳定平滑地调节。

9.电压频率特性：当发电机空载频率每变化额定值的±1%，其电压变化不大于±0.25%的额定值；在发电机空载运行状态下，自动电压调节器的调压速度，不大于1%额定电压／秒；不小于0.3%额定电压／秒。