发电机励磁系统改造
1号发电机励磁整流柜改造技术方案
1号发电机励磁整流柜改造技术方案批准：康龙审定：任义明复审:陆永辉初审：高金锴编制：郑绍军国电双辽发电厂2006年05月24日1号发电机励磁整流柜改造方案1.现有励磁系统存在的问题1号发电机励磁系统采用的是哈尔滨电机厂配套的励磁整流柜、灭磁柜及过压保护柜，因为设计问题及产品质量问题，在运行中出现过多次故障，严重影响到发电机的安全运行；1号机组工作励磁调节器是南瑞公司生产的SJ-820型励磁调节器，该调节器运行至今多次出现风机运行中损坏，并且SJ-820励磁调节器的各插件的连接是靠扁平电缆的针式连接，存在严重的接触不良的问题，2号机组的励磁调节器也是SJ-820调节器，在04年曾经因为CPU老化和工作状态不稳定出现了一次自动关闭触发脉冲的故障，造成2号机组运行中跳闸；2号机组备用励磁调节器采用的是武汉大学电子设备厂生产的MKLT-06励磁调节器，也存在着元件老化及厂家已经不再生产相应备件的问题。
具体问题如下：1)整流柜采用三相全波整流，单柜每相正向、反向采用3个二极管并列整流，双柜并列运行，正常靠整流二极管的管压降进行自然均流，因此二极管的特性相差很大，导致单个二极管及单柜电流不平均，曾经出现过因为电流不平均导致整流二极管熔断器熔断，影响到机组的安全运行情况。
2)励磁交流开关检修不便，励磁交流是ME型开关，采用固定布置，检查操作机构及触头空间十分狭窄，工作十分困难。
3)灭磁开关不能切断直流小电流。
灭磁开关采用的是沈阳低压开关厂生产的DM3型灭磁开关，采用磁吹灭弧，在切断直流小电流时，因磁力不够，易烧灭弧栅片，曾经多次造成灭磁开关烧损的情况。
而且现在沈阳低压开关厂已经破产，已经无法购买备件。
因此根据以上情况，现有的励磁系统已经严重影响到发电机的运行安全，因此有必要更换。
2.设备选型：2.1.发电机主要相关参数额定有功功率： 300MW 励磁方式：三机励磁额定励磁电压： 360V 额定励磁电流： 2642A转子绕组时间常数（T d0'）：9.18s 转子绕组电阻(R f75℃)：0.1253s强励顶值倍数： 2 强励时间： 20s主励磁机额定频率100HZ直流操作电源110VDC2.2励磁整流柜及灭磁开关柜、过电压保护柜设备选型：通过实际的考察及咨询决定选用南瑞继保公司的PRC 系列产品，我厂2号机组励磁系统改造选用的就是该设备，运行良好没有出现任何故障。
丰潭水电厂发电机励磁系统的改造
ｌ 前 言
丰 淬 电 厂 于 １ ９ 年 建 成 并 网 发 电 ， 装 机 容 量 为 两 台 ９１ ６ ０ Ｋ 的水 轮 发 电机 组 。发 电机 原 来 所 配 的励 磁 装 置 型 号 ： ３０ Ｗ 为Ｋ Ｚ 一 Ａ 三 相 可 控 硅 半控 桥 复 励 系 统 ，属 于 早 期 的 模 。 ＧＬ２的 拟 控 制 方 式 。励 磁 系统 在运 行初 期 相 较 于 传 统 励 磁 机 励 磁 还 是 比较 先进 的 ，但 在 使 用 了近 二 十 年 后 ， 随 着 元 件 的 老 化 ， 控 制 部 分 时 不 时 出 现 一 些 故 障 ， 导 致 发 生 发 电机 电压 不 稳 、 过 压 、 失 压 等 各 种 情 况 ， 严 重 时 甚 至 引起 事 故 跳 闸 ，可 靠 性 已不 能 满足 机组 运 行 的要 求 。
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图１ 触发模块 原理接 线图
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造 。近 年来 电力 电予 已经有 了不 小 的发 展 ， 出现 了数字 式、微机式等多种先进的励磁控制方式 。从这些年本 电厂 的运行统计发现 ，励磁系统 的故障主要发 生在控制调节 部
分 。针 对 这 一 状 况 ，结 合 电厂 的运 行 情 况 ， 综 合考 虑 经 济 等 多 方 面 因 素 ，保 留 了励 磁 系 统 的主 电 路 ，仅 对 励 磁 控 制 调 节 部 分 进 行 数字 化 改造 。
同步发电机励磁控制系统的稳定性分析和改善措施
国外从20世纪70年代开始研究数字励磁调节器（DER），从80年代中期世界上第一台数字励磁调节器问世以来，国内外的众多生产厂家纷纷研制并不断推出新的产品，大大推动了数字励磁调节器的发展和应用。我国早在80年代初就开始了数字励磁调节器的研发工作，并于1989年投入试运行。其中一些电力科研单位和高校率先在这一领域做出了成果，例如南京自动化研究所研制出了适应机组的WLT-1型、WLT-2型励磁调节器，SJ-820型双CPU励磁调节器等多种型号的DER，其后又成功研制出来SAVR-2000型励磁调节器。哈尔滨电机厂与华中理工大学合作研制的HWLT-型微机励磁装置采用二台MIT-2000工控机组成的双微机励磁调节器，并设有带触摸屏的PPC-102平板式工控机，为用户提供显示和控制、数据设定、状态监视、故障指示和故障分析的人机界面。此外还配置了一套模拟电路的磁场电流调节器，它与数字调节器互相跟踪，自动切换。广西大学自动化研究所研制的可编程微机励磁调节器，其硬件采用可编程控制器，软件采用非线性智能控制方法，大大提高了产品的可靠性、励磁系统的动态和静态响应指标，装置的维护检修等方面达到了一个新的水平。
励磁控制系统控制同步电动机发出的电势，因此它不仅控制发电机的端电压，而且还控制发电机的无功功率、功率因数和电流等参数。由于大型机组的这些参数会直接影响到电力系统的运行状态，因此励磁装置也在某种程度上控制着整个系统的运行状态，特别是发电机的励磁控制方式与系统的稳定性密切相关。
ABB励磁系统国产化改造
ABB励磁系统国产化改造摘要：近年来，静态励磁系统在我国大型同步发电机中得到了广泛应用，励磁调节系统大大提高了电力系统稳定性。
前些年国内应用的主流励磁调节系统多为国外产品如瑞士ABB、日本东芝等，但随着国内发电机自动调节技术的不断更新与进步，渐渐出现了很多国产厂家的励磁调节装置，并有很不错的调节效果。
同时基于国外品牌售后维护费用较高和装置老化严重等诸多原因，将系统改为生产维护成本更低、人机界面更优的国产品牌励磁系统势在必行。
关键词：ABB励磁性能优化改造1.前言大唐韩城第二发电有限责任公司二期励磁系统采用瑞士ABB公司生产的UNITROL5000的控制系统。
共9面柜子，有励磁调节器ER柜，灭磁开关ES柜，整流柜EG1-EG6,交流进线EA柜。
目前存在如下问题：第一，运行时间长，备品不足。
原ABB励磁系统于2008年投运至今已有13年，根据规程规定设备年限已到，原设备及备品均已停产，原型号备品备件采购困难，替代备品备件价格昂贵、供货周期一般为9-11个月，设备故障后因备品备件供给因素影响恢复速度，进而影响机组安全运行。
第二，UNITROL 5000励磁系统通讯采用ARCNET通讯总线，其物理上采用同轴电缆将控制通道和整流桥通讯连接起来，该通讯方式为串联方式，某处有故障就会引起跳机，严重影响发电机的安全运行。
第三，依据DL/T843-2010《大型汽轮发电机励磁系统技术条件》，韩二公司3、4号机组UNITROL 5000励磁系统，在技术方面存在PT慢熔不能判断的问题，行业内发生过多起因此造成的机组非停事故，严重影响发电机的安全运行。
第四，备品更换需要技术服务，ABB技术服务费用昂贵，技术人员服务费用每天1万多元,厂家技术支持无法保证。
3号机励磁系统运行期间发生了多次因设备板件通讯问题、CIN板故障、霍尔元件损坏、插件老化等原因引起的故障，同时存在ETC装置频繁死机等等问题。
随着元件老化加剧，故障率预计会上升，严重威胁机组安全运行。
1、2号发电机励磁碳刷刷握改造
1、2号发电机励磁碳刷刷握改造摘要：发电机励磁刷握是发电机转子励磁系统的主要组成部分，励磁系统共装设32组刷盒、128块电刷。
刷握所用刷盒为整体式设计，可在运行中即插即拔，每个刷盒并排安装4个电刷，由恒压簧保持适当的压力，这种结构减少了集电环表面的不均匀磨损，具有装配简单等优点，励磁系统的额定电压是457V、额定电流是4452A、励磁方式是自并励静止励磁方式。
关键词：发电机励磁刷握一、改造提出的背景：浙江大唐乌沙山发电有限公司（以下简称我公司）1、2号发电机励磁刷握由哈尔滨电机厂有限责任公司制造的QFSN-650-2型汽轮发电机励磁装置共装设32组刷盒、128块电刷。
电刷所用刷盒为整体式设计，可在运行中即插即拔，每个刷盒并排安装4个电刷，由恒压簧保持适当的压力，这种结构减少了集电环表面的不均匀磨损，具有装配简单等优点，励磁系统的额定电压是457V、额定电流是4452A、励磁方式是自并励静止励磁方式。
由于刷握采用机械转动卡件和刷架进行锁紧或固定。
在日常的维护和更换碳刷过程中容易造成机械转动卡件和卡片变形，使刷握整体松动或锁紧困难。
容易引起刷握振动产生环火、严重时烧损发电机滑环，造成机组非停。
二、原系统或设备的基本情况：我公司1、号机发电机励磁碳刷目前使用的是上海美尔森制品有限公司制造的电刷，电刷尺寸为25*30*100mm，刷辫埋入电刷15 mm，两股刷辫总宽度约20 mm。
刷握的压簧（双卷）压在碳刷两边上，双卷压力不均匀造成力点偏心，使碳刷在刷盒内受阻过大，没有达到实际压力，碳刷作用到滑环上的力分布也不均匀，易造成滑动摩擦，使碳刷和刷握受热和打火。
刷盒的加工工艺不合理造成刷盒的内孔尺寸不规范，标准的新碳刷安装在刷盒中不能上下滑动甚至安装不上，需要人工研磨碳刷的四面，使碳刷的四面不平整，尺寸大小严重的不规范，进而使碳刷在刷盒内摆动和跳动，易造成碳刷打火、过热、碳刷磨损速度快。
导致滑环和碳刷不易产生氧化膜，进而也加快了对滑环的磨损，甚至烧毁刷握和滑环。
励磁系统改造方案
励磁系统改造方案一、概述1.改造背景UNITROL5000励磁系统,投入运行已超过十年，由于各电子元器件老化，设备运行已进入不稳定期。
近年，励磁系统故障次数增多，出现过多次异常报警，对机组的安全稳定运行造成了很大影响。
另外，励磁系统的备件价格逐步抬高，供应周期较长，检修服务费用昂贵。
为保证机组安全稳定运行，特提出励磁系统改造项目，提高设备运行的可靠性。
2.设备参数2.1发电机型号：DH-600-G额定功率：600MW 额定电压：22kV 额定电流：17495A额定功率因数：0.9 额定频率：50Hz 额定转速：3000r/min额定励磁电压：400.1V 额定励磁电流：4387.34A冷却方式：水氢氢绕组连接方式： Y次暂态电抗Xd”：0.18 暂态电抗Xd’：0.24 同步电抗Xd： 1.89负序电抗X2： 0.20 零序电抗X0： 0.09次暂态时间常数T”d：0.066 s 暂态时间常数T’d： 0.938s T’d0=8.446s 发电机PT变比：22KV/100V CT变比：25KA/5A转子电流分流器变比：6000A/60mv2.2励磁变压器型号: DCB9 2500/22额定容量：3×2500kVA额定电压：22000/860 V额定电流：158/2597╳√3 A接线方式：Yd11短路阻抗：Vd=7.67%二、组织机构（一）组织机构总指挥：副总指挥：技术监督人：安全监督人：工作负责人：工作人员：（二）组织机构职责总指挥职责：负责对施工方案进行审核、批准，确保施工方案的具体内容符合施工现场实际需要，具有可行性和可操作性，对施工现场存在的问题提出整改意见落实责任，并对施工的全过程进行监督，对施工现场的安全、质量、文明生产、进度负领导责任。
是整个项目的第一责任人。
副总指挥职责：负责对“本方案”的审核，确保“本方案”的内容符合现场实际需要，具有可行性和可操作性，落实“方案”的执行情况，对现场存在问题提出整改意见并监督整改，对施工过程中的违章违纪和不安全事件及时制止并落实整改、落实责任。
发电机励磁系统改造
发电机励磁系统改造摘要：随着科技的进步及国民经济的迅速发展，无论对发电厂、变电站还是对小型交流电力系统都提出了很高的技术要求。
除了要求系统的频率能够准确维持在50HZ，以及并联运行时能使空载稳定均衡运行外，还对它的调压精度、动态性能提出了很高的要求。
良好的励磁系统不仅可以保证发电机运行的可靠性，而且可有效提高电力系统的稳定性，它不仅控制发电机出口端电压，而且还控制发电机无功功率，功率因数和电流等参数，从现在的观点看励磁系统已构成同步发电机中最主要、最核心的组成部分之一。
我厂一台3MW发电机原励磁系统为山东博山SWK-1数显无功调节装置，由于励磁调节速度较慢，维护工作量大，运行时间长、设备老化，故障率高，运行不稳定，经常出现失磁现象。
所以对我厂3MW发电机的励磁系统进行改造升级。
将该发电机SWK-1数显无功调节装置改为北京中天新业BAX-2000无功励磁调节装置。
改造后减轻了运行人员维护的工作量，使发电机运行稳定可靠,并极大的提高了发电机的功率。
本文采用BAX-2000无功励磁调节装置对我厂3MW励磁系统进行改造。
关键字：励磁系统改造BAX-2000无功励磁调节装置1.1 课题的来源我厂一期配置一台3MW余热发电机，其励磁系统为山东博山SWK-1数显无功调节装置。
机组自投运至今总体运行情况良好，但随着电网的发展及企业经济、安全、现代化管理方面的考虑，该励磁控制系统还存在以下几点问题：（1）设备老化，故障率高，影响机组安全稳定的运行。
（2）设备元件多，运行维护工作量大。
（3）设备功能不完善，不能满足系统运行安全要求。
（4）随着企业现代化管理的需要，控制设备需数字化，智能化。
由于以上问题，我厂计划对发电机励磁系统进行改造升级，以满足现在运行要求及安全要求。
1.2 改造的目的及意义同步发电机的励磁系统对发电机及电力系统的稳定运行有着重要的意义。
励磁系统的主要作用是维持发电机机端电压在给定水平上，以提高电力系统的稳定。
发电机励磁系统检修与维护
1）清扫可控硅散热器、阻容吸收回路、铜排连接处 励 的积灰，防止严重积灰导致绝缘降低。 磁 2）机组停机时注意清扫柜顶出风口金属滤网积灰， 功 防止出风口堵塞。 率 3）检查刀闸触头、铜排连接处螺丝，无松动现象， 柜 无发热氧化现象。 检 4）小电流试验时，检查同步回路、脉冲回路正常， 修 直流输出电压波形正常，双套切换直流输出电压变化 维 不大，波形无较大抖动。 护
9
可控硅整流装置
自并激励磁系统中的大功率整流装置均采用三相桥式接 法。这种接法的优点是半导体元件承受的电压低，励磁 变压器的利用率高。在自并激励磁系统中多采用全控桥。
负载变化
改变控制 角
调整励磁 电流
维持机端 电压稳定
支路数的选取为N+1原则。N为保证发电机正常励磁的整流 桥个数。当一个整流桥因故障退出时，不影响励磁系统的正 常励磁能力。
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励磁系统的技术人员的要求
现场技术人员应具备扎实的励磁理论及实践功底。机组异 常（限制、告警、故障、事故停机以及其他非正常工况 下），技术人员应在第一时间对现场进行全方位、多角度 拍照记录，并及时将故障录波器波形、励磁系统波形进行 保存、拷贝，并记录相关有用的机组状态信息。
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调节器检查
• 板件指示灯正 常
分合闸逻辑检查：上电，对灭磁开关进行分合逻辑试 验，应能按照设计的逻辑进行正常分合。采用保护校 验仪测试灭磁开关分合闸时间，在抛开继电器动作时 间因素的基础上，分闸时间一般在40~110ms之间，合 闸时间一般在95ms左右。
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灭
磁
电
SiC电阻现场目前无简
阻
单的检测方法，保证回路
的
导通状态，在检修时除了
•灭磁开关大线接线是否正确牢固，开关触头是否正常 。 •灭磁过压回路正常，灭磁电阻外观良好，快熔无熔断
发电机励磁系统故障原因分析及改进
发电机励磁系统故障原因分析及改进摘要：现阶段而言，发电机设备对社会的发展越来越重要，如发电厂的生产运行过程中，需要结合发电机的有效运作，才能够提供可靠的电力。
励磁系统作为发电机设备中重要的组成部分，其运行质量，通常会对发电机的发电产生直接影响。
本文基于发电机励磁系统故障原因分析及改进展开论述。
关键词：发电机；励磁系统；故障原因分析及改进引言为了保障励磁系统的运行稳定、正常励磁，有关建设单位应严格确保各个元件的质量，并结合系统运行情况，给予及时的检测，从而真正减少励磁系统故障的发生，真正为发电机的可靠运行提供保障。
1案例分析（1）故障现象：2017-08-08T15：43，新氢压缩机107-K101A电机开关跳闸，现场6kV开关柜综保无故障显示，静态励磁柜“旋转模块故障”指示灯亮，后台监控发“新氢A机组励磁故障”报警。
（2）故障排查处理：测量同步电动机定子绕组绝缘电阻为2500MΩ，检查高压配电柜内接线无松动；检查励磁柜内中间继电器等元器件无异常，检查励磁柜内各线路无接线松动情况；将励磁柜内转换开关打在试验位置，对励磁柜各项参数进行检查均正常；打开现场交流励磁机端盖，检查旋转励磁系统；检测整流盘及主机转子绝缘电阻，值为10MΩ；检查励磁机接线端子紧固，本体无明显异常现象。
通过检查励磁系统并采取排除法，逐项分析来自励磁柜且能引起高压配电柜断路器分闸的跳闸信号：励磁调节器跳闸信号、空气开关跳闸和快熔断。
经检查空气开关和快熔正常，而静态励磁柜“旋转模块故障”指示灯亮，可判断跳闸信号由励磁调节器发送。
而静态励磁装置具有两套独立的控制单元（调节控制通道），手动切换试验时，A套和B套都无故障出现，由此可考虑失步保护、旋转模块故障和旋转快熔熔断保护引起的电机跳闸。
根据录波柜显示跳闸前电机电流波形正常，不存在失步情况；同时DCS记录显示最后一次励磁故障报警持续时间约为15s，与励磁机旋转模块故障延时跳机的时间设定15s吻合，综合分析判断，确认为励磁旋转模块故障。
水电站励磁系统的改造与优化
水电站励磁系统的改造与优化水电站励磁系统是水电站的重要组成部分，它主要是通过对发电机的励磁，调节发电机的电磁磁通，从而控制发电机的输出电压和无功功率。
在励磁系统的改造与优化方面，可以有效地提高水电站的发电效率和稳定性，降低能源消耗，减少故障率，延长设备寿命，提高水电站的整体运行水平。
本文将对水电站励磁系统的改造与优化进行探讨，以期为水电站的管理运营提供指导性的参考。
一、水电站励磁系统的基本工作原理水电站励磁系统主要由励磁设备、励磁控制器和励磁传感器等组成，工作原理主要是通过控制励磁电流，改变励磁系统的磁场强度，从而调节发电机的磁通量，进而调节发电机的输出电压和无功功率。
在水电站的运行过程中，励磁系统的稳定性和可靠性对整个发电系统的运行都起着至关重要的作用。
1. 提高发电效率水电站励磁系统的改造与优化可以提高发电机的励磁效率，减少励磁损耗。
通过对励磁设备、励磁控制器和励磁传感器等设备进行改进和优化，可以使励磁系统的效率得到提高，从而提高水电站的发电效率。
2. 提高系统稳定性水电站励磁系统的改造与优化可以提高系统的稳定性，减少故障率，提高设备的可靠性。
采用先进的励磁控制技术和设备，可以有效地提高励磁系统的稳定性，减少发电机的运行故障，提高水电站的整体运行水平。
1. 更新励磁设备通过更新励磁设备，采用先进的励磁技术，提高励磁系统的效率和稳定性。
选用高效、低能耗的励磁设备，提高励磁系统的整体运行水平。
2. 优化励磁控制器采用先进的励磁控制技术，优化励磁控制器的控制算法，提高励磁系统的响应速度和稳定性。
采用数字化、智能化的励磁控制器，提高水电站励磁系统的控制精度和可靠性。
3. 强化励磁传感器通过强化励磁传感器，提高励磁系统的监测和检测能力，及时发现和解决励磁系统的故障和问题。
选用高精度、高灵敏度的励磁传感器，提高励磁系统的安全性和可靠性。
4. 完善励磁系统的自动化控制通过对励磁系统的自动化控制进行完善，提高励磁系统的调节精度和稳定性。
6MW发电机励磁系统改造
＃1、2发电机组微机静止励磁系统改造后主要技术参数1、改造内容：1．1电厂6MW机组两台由原直流励磁机系统改造为微机调节器静止励磁系统。
设备型号为DWLZ－2C型。
2、技术要求：2．1励磁系统遵循的标准：GB10585一89“中小型同步电机励磁系统基本技术要求”。
2．2环境条件：最高环境温度＋40℃最低环境温度一10C海拔高度≤1000m介质中无导电尘埃，无腐蚀金属或绝缘的气体或蒸汽。
2．3发电机主要技术参数：额定容量6000KW额定电压10500V额定定子电流412A额定励磁电压111V额定励磁电流238A2．4静止励磁系统的主要性能及技术指标：a) 励磁系统可提供1．8倍的励磁电流，持续时间不小少20S。
b）发电机空载运行状态下，频率变化1%，自动电压调节装置保证发电机电压的变化不大于额定值的±0.25％。
c）励磁系统的电压响应时间＜0.1S。
d）励磁电压自动通道调节范围为70%-110%Un，调压精度0.5%，手动通道调压范围20％一130％Un。
e）空载±10％阶跃，发电机电压超调量不大于阶跃量的30%，上升时间不大于0.5S，调节时间不大于5S，振荡次数不大于３次。
f）励磁装置采用他励起励方式，起励电源为交流厂用电。
直流操作电源为直流220V。
g）励磁系统具有PT断线保护。
h）励磁系统保证发电机在1.1倍额定励磁电流下长期运行。
2.5励磁变压器a）采用天津泰达变压器厂生产的干式整流变压器，,型号：SG-80/10.5，变比：10500/230V,阻抗电压：5.38%，额定电流4.399/200.8。
b）变压器绕组接线方式为Y／d11。
2.6励磁调节装置a) 励磁调节装置采用DWLZ-2C型微机励磁调节装置（以下简称DWLZ- 2C）b)DWLZ-2C为双通道微机励磁调节装置，I通道为自动电压调节和自动励磁电流调节方式（A VR＋FCR），II通道为自动电压调节和自动励磁电流调节方式（A VR＋FCR）。
发电机无刷励磁系统的使用维护及改进
的操作 中解放 出来 ， 使发 电机动 力 部 分 的运 行 更 也
加稳 定 。它提 高 了并 网速 度 和精 确 度 ， 少 了人 为 减
误操 作 ， 减小 了对 电力 系统 的 冲击 ， 电网 运行 更 使
图 １ 系统 框 图
稳定 。
１２ 工作 原理 ．
同轴永 磁 发 电机 在 转 子 升 至额 定 转 速 时感 应 出 ２ ０ ｚ ４０ ０ Ｈ 或 ０ Ｈｚ电压 即交 流励磁机 的励磁 电源 。 同轴交 流无 刷 励磁 机 的转 子 上装 有 三 相 电枢 线 圈 和六 个旋转 整流二极 管 和快速 熔 断器 ， 定子 上装 有
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江 全
２６ 月 二 ０ 年５ 第 期 ０
发 电 机 无 刷 励 磁 系统 的 使 用 维 护 及 改 进
王杭 青
（ 州钢铁 集 团动 力有限公 司 杭 州 ３ ０ ２ ） 杭 １ ０ ２
摘
要 ： 绍发 电机无 刷励磁 系统 的技术 特点和 工作 原理 ， 介 日常使 用维 护 和故 障 处理及 对 存 在 问题 的改 进
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２０ ０ ６年 ５月 第二 期
发 电机 无刷励 磁 系统 的使 用维 护及 改进
４ ９
电机 电压 、 频率 与系统相 同后 经 同期并 网 ；
４ 自动励 磁 ： 择开 关 打 至 自动 ， 置 根 据 发 ） 选 装
当发 电机 励磁 电流超过 基准 电流 ， 置 将 出 现 装 过励 报 警 并 自动 切 换 到 手 动 运行 状 态 。从 我 厂 实
围时 ： 电压 偏 差 小 于 １ ％ 、 率 偏 差 小 于 ０４ ０ 频 ．％且 电压相 位相 角差 在 １。 内 即输 出合 闸脉 冲 ， 发 ０以 将 电机 断路器合 上 。发 电机 并人 电 网 ， 自动 准 同期 装 置退 出运行 ， 励磁 装置 自动运 行 。
发电机励磁系统改造
发电机励磁系统改造摘要：针对进口余热发电机励磁调节器损坏无法购买备件的情况下，选用新的励磁调节器改造励磁系统解决发电机励磁系统故障问题关键词：励磁调节器；发电机；DECS-1001 引言在有色金属冶炼过程中，余热发电机组利用在生产流程中余热锅炉回收冶炼烟气的热能而产生的中压蒸汽发电，余热发电机组作为蒸汽梯级利用的核心部分，发电机组的稳定运行决定到余热回收利用率。
金昌冶炼厂余热发电机组作为蒸汽梯级利用投入运行，由于现场环境温度高、灰尘重等原因导致励磁系统控制板老化。
事后车间工程技术人员调节励磁板设置发电机组仍然无法并网，由于原励磁控制板在国外已经停产无法购买备件，所以决定对汽轮发电机组励磁系统进行改造。
2原励磁调节器组成及存在的问题2.1发电机励磁系统发电机为德国AVK公司的产品，具体参数如下：发电机型号DIG 140 i/4W，额定功率：3390 kVA额定电压 6000 V 接法：Y，额定电流：326 A功率因数：0.8 频率 50 Hz发电机采用维护量小的无刷励磁系统，其励磁调节器采用的是康明斯公司生产的COSIMAT N+和QPF，其中COSIMAT N+用于发电机电压调节，QPF控制板调节发电机并网的功率因数。
励磁调节器供电电源来自发电机辅助绕组UH1-UH2、WH1-WH2产生两路电源分别给电压调节器COSIMAT N+及功率因数控制器QPF供电。
电压调节器COSIMAT N+检测发电机三相电压、发电机B相电流，输出励磁电流给无刷励磁发电机的励磁绕组以控制发电机输出电压，在空载运行及并网阶段，发电机电压由内部给定电位器和外部给定电动电位器R1控制，并网完成后，发电机电压由功率因数控制器QPF输出的4~20mADC控制信号N、M/m控制，电压调节器控制板上还设置有各种控制电位器，如PID参数电位器、下垂电位器、V/F控制电位器等，通过运行调试可使发电机具有比较好的动态调节性能。
功率因数控制器QPF检测发电机A相、C相电压、B相电流并采集外部给定电位器功率因数给定值、功率因数控制允许信号，输出功率因数控制信号给电压调节器以达到发电机组并网运行时的恒功率因数控制，同时功率因数控制器上还有各种控制参数电位器，如PI调节电位器、无功功率最高限位电位器、基准校正电位器及各种控制方式的拨码开关，以实现恒功率因数控制、恒无功功率控制等目的。
发电机励磁系统检修与维护
培训价值：案例分析可以作为培训教材提高发电机励磁系统检修与维护人员的技能和水平
励磁系统检修与维 护的发展趋势和展 望
技术水平：目 前励磁系统检 修与维护技术 已经比较成熟 但仍有改进空
间
设备更新：部 分老旧设备需 要更新换代以 提高检修与维 护的效率和质
建立完善的安全管理制度明确各级人员的安全职责
制定详细的安全操作规程确保员工按照规程操作
定期进行安全培训提高员工的安全意识和技能
建立安全检查制度定期对设备进行检查和维护及时发现和消除 安全隐患
建立安全奖惩制度对违反安全规定的行为进行处罚对表现突出 的员工进行奖励
建立安全应急预案确保在发生安全事故时能够及时、有效地进 行处理。
励磁系统维护
定期检查：每半年或一年进行 一次全面检查
检查内容：包括发电机励磁系 统、控制柜、保护装置等
维护内容：清洁、润滑、调整、 更换损坏部件等
记录维护情况：记录每次维护 的时间、内容、结果等以便于 日后查询和分析
检查发电机励磁系 统的运行状态确保 其正常工作
准备必要的工具和 设备如扳手、螺丝 刀、万用表等
确保发电机励磁系 统的电源已切断并 做好安全防护措施
熟悉发电机励磁系 统的结构和工作原 理以便进行有效的 维护和检修
定期检查励磁系统各部件 的运行状态确保其正常工 作
定期更换励磁系统的易损 件如碳刷、轴承等
定期进行励磁系统的清洁 和润滑保持其良好的工作 环境
定期进行励磁系统的性能 测试确保其满足技术要求
励磁系统检修
检修周期：根据发电机运行情况定期进行检修 检修内容：检查发电机励磁系统各部件是否正常如励磁绕组、励磁电源、励磁控制装置等 检修方法：采用专业仪器进行检测如电压表、电流表、功率表等 检修结果：根据检测结果对发电机励磁系统进行维护和调整确保其正常运行
枕头寨电厂3、4号发电机励磁系统改造
作者简介 ： 邹木平 （９ ８一） 男 ， １６ ， 大专 ， 助理工程师 ， 从事电厂设备 检修 维护工作 。
・
５ ・ ４
２１ ０ １年 １ ２月 第 ｌ ２期
邹 木 平 ： 头 寨 电 厂 ３ ４号发 电 机 励磁 系 统 改 造 枕 、
Ｎ ．２ Ｄ ｃ２ １ ｏ １ ｅ．０ １
４ ）并 网时 ， 为是 机 械 调 节 ， 节 困 难 ， 长 并 网 因 调 延
时间 。
图 ２ ＷＢ Ｘ一 ０ Ｐ型 励 磁 系 统 原 理 示 意 Ｌ ５０
５ ）灭磁 开 关 经 常 因控 制 回路 接 点 误 动 引 起 误 跳 闸 ， 成 机组失 磁 动作 。 造 ６ ）调差 电 阻 发 热 严 重 经 常 断 阻 造 成 无 功 调 节 不
励磁变压器容量为 １０ Ｖ 电压为 ６ ３Ｖ １０ ， ２ｋ Ａ， ．ｋ ／８ Ｖ 电流 为 １Ａ ４ １ 电源 变 压 器 容 量 为 ｌＯ Ａ， 压 为 １ ／０ Ａ， ＯＶ 电 ２０ ／０ Ｖ、 Ｖ ３ Ｖ ２ Ｖ、Ｖ， ２ Ｖ １０ ５ 、０ 、４ ５ 冷却风机型号为 ３ Ｋ ０ ０ｔ
１ 测量比较信号放大单元 ）
测量发 电机 机端 电压 ， 子 电流和 Ｃ Ｓ 定 Ｏ Ｏ并 与 给定
值进行比较， 得出一个直流 电压偏差信号 ， 经放大后给
移相 触发 单元 。
２ ）移相触 发单元
本单 元 的作用是 产生 随时 间位移 的脉 冲信号 ， 使触
发 可控硅 元件 导通 。 ３ ）过动 限制单元
以下影 响 机组 安全 运行 的 隐患 ：
１ ）励磁 调节 器抗 干 扰能力 差 ， 经常 误发 信号 。 ２ ）电位 器是 机械 调节 ， 电压 和无 功调 节 波 ： ， 动大 电 位器 经 常接触 不 良 ， 量损 发 。 容 ３ ）调节器 因 电子 元件 老化 等 原 因 ， 常 出现 三 相 经 或二 相不 触发 造成 机组 振 动过 大和进 相 。
九牛圳水电站发电机励磁装置改造
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技术 改造
ＳＭＡＩＩ．ＨＹＤＲ０ ｐ０ＷＥＲ ２０ｏ６Ｎｏ４，Ｔｏｔａｌ Ｎｏ１３０
① 如 当发 电机 电压 Ｖ 由于 受某 种 干扰 有 所 下 降时 ，控 制 回路 测 量 的偏 差 电压 Ｖ佃会 增 大 ，控 制
发电机内装设副绕组 ，发电机的定子绕组 、副绕组 选择 ，最后选择了兴宁发电设备厂 的 ＴＫＬ一１１Ｃ励 和转子绕组均采用 Ｂ级绝缘 ，发电机采用广州 ＴＫＬ 磁装置 （见 图 ２）。它基 本上都 由 ３部 分组成 ，即
一 ２００型励 磁方 式 。
主 回路 、控 制 回路 、及起 励 回路 ：主 回路 包括三 相
小水电 ２ＯＯ６年第４期 （总第 １３０期）
维普资讯
技 术改造
九牛圳水 电站发 电机励磁装置 改造
刘金石 （龙 门县 小水电集团有限公司 广东龙 门 ５１６８００）
１ 电站概 况
７５％ ，所 以无 功 发不 够 ，每 个月 也要 给供 电部 门扣 一 定的有功电量 ，造成经济效益 比较差，针对以上
九 牛圳 水 电站位 于广 东省 龙 门县天 堂 山镇 ，于 存在 的问题 ，笔 者 在 ２０００年对 该 发 电机 进 行 了
１９８１年 １月投 产发电，装机容量 为 ３×３２０ｋＷ，水 改造 。
头 为 ５３ｍ，流 量为 ２．１ｍ３／ｓ，平 均年 发 电量 为 ２８０万 ｋＷ·ｈ；发 电 机 型 号 为 ＳＷＮ８５／３７—８，水 轮 机 型 号
② 如 当发 电机 电 压 Ｖ 由于 受 某种 干 扰 有 所 上 磁变 副 边 线 电 压 （Ｖ）； Ｉ线为 励 磁 变 副 边 线 电 流
浅谈发电机励磁调节器改造的方案
浅谈发电机励磁调节器改造的方案摘要：我厂9、10号发电机励磁调节器为2002年安装的南京南瑞电控公司生产的SAVR-2000型微机励磁调节器，至今已运行近11年，而且操作复杂，现设备老化，备件无法找到，存在安全隐患。
所以综合以上两点分析为了节省不必要的备品备件及试验费用，更换新励磁调节器后完成相关试验，使得资金投入最优化。
通过9、10号机励磁调节器改造，可以有效保证9、10号机安全稳定运行，延长检验周期，减小日常维护及检修工作量，检验时可以缩短停电时间，继而为我公司创造经济效益打下坚实的基础。
关键词：发电机组；励磁调节器；安全稳定运行引言根据《微机继电保护装置运行管理规程DL/T 587—1996》3.7 “ 微机继电保护装置的使用年限一般为10～12年”，《西北电力系统并网电厂继电保护反事故措施要点》要求微机保护及安全自动装置应储备必要的备品备件且开关电源模件易在运行4-5年后予以更换。
9、10号机励磁调节器于2002年投产至今已运行近11年，且没有更换电源板，目前9、10号机励磁调节器没有储备任何备品，厂家已停止生产该型号励磁调节器，部分备品供货周期需40天之久。
另外，甘肃省电力公司要求10号机励磁调节器要完成励磁模型参数实测试验及进相试验，若不结合更换励磁调节器完成这两项试验，今后更换励磁调节器后需重新进行励磁模型参数实测试验，为了节约不必要的试验费用，满足现代化电厂安全稳定运行及管理的要求,满足机组安全稳定运行的需要，特对9、10号机励磁调节器进行了升级改造。
1 主要技术创新点我厂新更换的励磁调节器为国电南瑞科技有限公司的NES6100自并励励磁调节系统，完全符合规程、反措、及行业标准的要求。
其主要技术创新点有：1.1、励磁系统改造难度大：我厂9、10号发电机励磁系统整流柜为俄罗斯生产的可控硅自动励磁系统，其1个整流柜就有36个可控硅，可控硅数量多，接线复杂，回路设计难度大，但是我厂还是自行独立设计并绘制了励磁系统原理图、励磁系统电源原理图、调节器脉冲回路原理图、调节器开关量输入输出原理图、调节器电流电压回路原理图、励磁调节器端子排图、励磁调节器脉冲电源原理图、PLC输入输出原理图，然后依据图纸独立完成了9、10号发电机励磁调节器改造更换工作，并独立完成了静态调试、开机试验、带负荷试验、励磁系统参数测试、PSS功能试验等。
发电机励磁系统故障原因分析及改进
发电机励磁系统故障原因分析及改进发布时间：2021-05-11T01:38:38.995Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第1期作者：柳亚东[导读] 了解产生励磁系统故障的原因，掌握正确的解决方法，以能够真正确保发电机的运行平稳。
中电建甘肃能源崇信发电有限责任公司甘肃省 744200摘要：随着各领域的不断进步，促进电力工程的发展越来越好，发电机励磁系统在系统中具有不可替代的重要地位，是电站设备不可分割的一部分，其中励磁调节器控制同步发电机的主要控制部件，其现场调试的安全效果和机组的安全运行性能以及系统的运行将直接影响，如果错误出现在调试的过程中,将直接导致单元或系统安全事故发生,影响机组的安全运行和系统稳定性,因此,提高励磁系统调试的安全管理是必要的。
关键词：发电机励磁；故障原因；改进引言现阶段而言，发电机设备对社会的发展越来越重要，如发电厂的生产运行过程中，需要结合发电机的有效运作，才能够提供可靠的电力。
励磁系统作为发电机设备中重要的组成部分，其运行质量，通常会对发电机的发电产生直接影响。
对此，为了能够保障发电机的运行效率，避免一些发电机的故障的产生，有关单位在应用发电机时，除注重对发电机的维护外，还应注重对励磁系统的研究，了解产生励磁系统故障的原因，掌握正确的解决方法，以能够真正确保发电机的运行平稳。
1发电机励磁控制的研究现状分析随着发电机操作系统的持续改进和规模的不断扩大,对发电机励磁控制的研究也一直在加强。
发电机励磁控制是参与中国汽车系统核心组件的发展,所以研究的相关理论和实践过程的聚集很多专业积极的人才,并在长期的研究和探索过程中取得了一定的成就。
特别是随着发电机励磁控制理论和方法的不断应用，对我国汽车发电机的系统和运行规模产生了积极的影响。
目前我国发电机励磁控制的发展还存在一些问题，制约着发电机励磁控制的有序发展。
由于发电机励磁控制是发电机系统的核心，因此有必要研究和优化发电机励磁控制单元的无功配电和电压调节功能，以保持系统发电机在车辆供电运行中的稳定。
某电站励磁系统集电环磨损严重原因分析及改造方案
某电站励磁系统集电环磨损严重原因分析及改造方案摘要：水电站发电机励磁系统是发电机中的一个重要组成部分，滑环和电刷均出现了严重磨损、烧蚀现象，对此现象进行原因分析，对导电环电刷过流进行了校核计算，提出改进方案。
重新制造整套集电环装置，安装、调试，使滑环与电刷装置达到较好的工作状态。
关键词：水电站；励磁集电环装置；技术改造水电站发电机励磁系统的作用是调节系统电压，提高电力系统运行的静态稳定性，改善电力系统暂态稳定性和动态稳定性。
发电机励磁系统滑环装置又是励磁系统中的一个重要组成部分，集电环装置的主要功能是将励磁直流电能通过电刷传递给转动滑环，再通过引线传递给转子磁极，使磁极产生磁场，所以集电环装置质量的优劣直接影响着发电机的工作状况。
一、概述：某水电站是一座坝后式电站，电站位于河床左岸，具有不完全年调节能力，承担部分调峰的中型水电站，电站装机容量3×50MW，额定水头64m，单机额定流量86m³/s，设计年发电量6.2亿kWh，年利用小时数4300小时。
三台发电机组分别接成发-变组单元接线，各经一台6.3万千伏安的变压器升压到220kV，送至27公里以外的220kV变电站，并网入省网。
发电机单机额定功率50 MW,总装机容量150MW,保证出力35 MW,多年平均发电量6.2亿kWh。
该水电站三台发电机型号均为SF50-28/6400，发电机转速214.3r/min。
该电站机组励磁方式采用-自并激静止可控硅励磁，额定励磁电压：195V，额定励磁电流：1185A，励磁电刷型号：NCC634，励磁电刷布置为正、负级各16只。
三台发电机组从安装到运行几个月后，发现电刷与滑环之间电弧较大，温度较高，检修滑环和电刷均出现了严重磨损、烧蚀现象，电刷磨损严重，需每个月更换一次电刷，尤其二号发电机情况最为严重。
2013年7月28日，二号发电机滑环因运行过程中电刷跳动、电弧严重、测量滑环温度高达160℃，被迫停机处理。
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发电机励磁系统改造
发表时间：2018-04-17T11:26:41.063Z 来源：《电力设备》2017年第33期作者：徐国舵
[导读] 摘要：针对进口余热发电机励磁调节器损坏无法购买备件的情况下，选用新的励磁调节器改造励磁系统解决发电机励磁系统故障问题
（铜陵有色金属集团股份有限公司奥炉工程项目部安徽省铜陵市 244000）
摘要：针对进口余热发电机励磁调节器损坏无法购买备件的情况下，选用新的励磁调节器改造励磁系统解决发电机励磁系统故障问题关键词：励磁调节器；发电机；DECS-100
1 引言
在有色金属冶炼过程中，余热发电机组利用在生产流程中余热锅炉回收冶炼烟气的热能而产生的中压蒸汽发电，余热发电机组作为蒸汽梯级利用的核心部分，发电机组的稳定运行决定到余热回收利用率。
金昌冶炼厂余热发电机组作为蒸汽梯级利用投入运行，由于现场环境温度高、灰尘重等原因导致励磁系统控制板老化。
事后车间工程技术人员调节励磁板设置发电机组仍然无法并网，由于原励磁控制板在国外已经停产无法购买备件，所以决定对汽轮发电机组励磁系统进行改造。
2原励磁调节器组成及存在的问题
2.1发电机励磁系统
发电机为德国AVK公司的产品，具体参数如下：
发电机型号DIG 140 i/4W，额定功率：3390 kVA
额定电压 6000 V 接法：Y，额定电流：326 A
功率因数：0.8 频率 50 Hz
发电机采用维护量小的无刷励磁系统，其励磁调节器采用的是康明斯公司生产的COSIMAT N+和QPF，其中COSIMAT N+用于发电机电压调节，QPF控制板调节发电机并网的功率因数。
励磁调节器供电电源来自发电机辅助绕组UH1-UH2、WH1-WH2产生两路电源分别给电压调节器COSIMAT N+及功率因数控制器QPF 供电。
电压调节器COSIMAT N+检测发电机三相电压、发电机B相电流，输出励磁电流给无刷励磁发电机的励磁绕组以控制发电机输出电压，在空载运行及并网阶段，发电机电压由内部给定电位器和外部给定电动电位器R1控制，并网完成后，发电机电压由功率因数控制器QPF输出的4~20mADC控制信号N、M/m控制，电压调节器控制板上还设置有各种控制电位器，如PID参数电位器、下垂电位器、V/F控制电位器等，通过运行调试可使发电机具有比较好的动态调节性能。
功率因数控制器QPF检测发电机A相、C相电压、B相电流并采集外部给定电位器功率因数给定值、功率因数控制允许信号，输出功率因数控制信号给电压调节器以达到发电机组并网运行时的恒功率因数控制，同时功率因数控制器上还有各种控制参数电位器，如PI调节电位器、无功功率最高限位电位器、基准校正电位器及各种控制方式的拨码开关，以实现恒功率因数控制、恒无功功率控制等目的。
整个发电机组的同步控制、恒功率因数给定等控制由汽轮发电机组综合控制柜给出。
2.2存在的问题
在发电机的汽轮机维护保养结束后，发电机组空载开机正常，发电机电压与电网电压一致。
发电机并网操作后有功功率仅有50KW，无功功率4000KVar功率因数极低导致发电机过负荷跳车。
车间操作人员多次开机并网都发生相似问题而无法并网发电。
技术人员在分析发电机并网失败的原因后检查发现QPF板老化已经无法工作，QPF板无法控制发电机的无功功率导致并网失败发电机过负荷跳车，原控制板国外已经停止生产所以必须改造发电机的励磁系统。
3改造方案
3.1改造选用用励磁调节器的选型及性能特点
发电机励磁参数为：励磁绕组电阻10.4Ω，空载励磁电流0.9A，额定励磁电流40V/3.4A，原电压控制器COSIMAT N+性能为：连续励磁电流7ADC，短路励磁电流20ADC（对5Ω励磁电阻）。
综合比较以上数据，选择美国巴斯勒公司的励磁调节控制器DECS-100作为改造替代控制器，该控制器具有电压调节、功率因数控制功能，完全可替代原控制器COSIMAT N+ 和功率因数控制器QPF组合所具有的功能
1、励磁控制单元：额定输出为7Adc/63Vdc、75Vdc/15A（励磁绕组5Ω）；
2、发电机单机运行或并车运行时，DECS-100仅仅工作在自动电压调节（AVR）或者励磁电流调节（FCR）两种模式下。
当发电机与电网并联运行时，可以工作在无功功率调节（VAR）或功率因数调节（PF）模式下；
3、报警输出功能：针对于各种保护，提供报警输出，便于发现和解决问题。
3.2改造方案的设计
通过分析原励磁控制系统及所选励磁控制器性能及特点，在尽量利用原控制系统外部所提供的测量元件、供电电源情况下，所设计改造励磁控制系统原理图如图2。
图1 改造原理图
上图中，利用原励磁调节控制系统电源和电压互感器，因原系统电流互感器为电压型（在电流互感器输出并联电阻），因此不能和现有控制器兼容，需另外改接控制柜内的电流输出型电流互感器。
原并网电压调节采用的是电动电位器，本方案中，采用开关触点，其触点
直接从系统控制柜中的同步器输出触点并接，功率因数允许控制信号利用了原控制器控制触点，原电源为两个单相分别输出给功率因数控制器QPF和电压调节器COSIMAT N+，改造控制器将原两个单相电源合并为一个三相电源，作为励磁控制器DECS-100供电电源，原功率因数给定电位器取消，功率因数给定值直接从DECS-100控制软件中设置。
3.3改造方案的实施
改造控制系统在原励磁调节器控制原理基础上另外做一套控制系统，造方案实施计划及步骤
1、在机组现场空调隔间内安装控制箱（励磁控制系统安装在箱内，可有效隔离发电机本体高温，避免系统电子元器件因高温而老化），箱内安装励磁控制系统；根据原理图接线并检查。
新控制器接通电源，设置控制器参数
2、实施控制回路的对接，结合原励磁系统的控制原理图接线，联机调试，确保机组安全运行及技术指标最优化；
3、空载开机，在新控制器DECS-100电脑测试平台上观察DECS-100测试电压、电流、有功功率、无功功率、功率因素与控制柜上测试参数的一致性。
4、并网运行，逐渐增大汽轮机进气量至满载观察发电机电压、电流、有功功率变化，功率因数因稳定在0.94.
5、完成以上步骤后，按正常开机过程开机，观察发电机工作状态，励磁控制系统连续运行48h，验证其安全可靠性；
4.结束语
这次改造使得发电机淘汰的模拟励磁调节系统升级为新一代的数字励磁调节系统，摆脱了对原生产厂家的技术束缚，节约了维护成本。
发电机连续运行72小时工作稳定可靠，并网后功率因数稳定，技术改造取得成功。