励磁系统介绍

发电部培训专题（发电机的励磁系统）（因为目前我公司的励磁系统的资料还没有到，该培训资料还是不全面的，其间还有许多不足之处希望大家批评指正）

我厂励磁系统采用的是机端自并励静止励磁系统，全套引入ABB公司型号为UNITROL5000励磁系统。

发电机励磁系统能够满足不超过额定励磁电压和额定励磁电流1.1倍情况下的连续运行。励磁系统具有短时间过负荷能力，励磁强励倍数为2倍，允许强励时间为20秒，励磁系统强励动作值为0.8倍的机端电压值。

我厂励磁系统可控硅整流器设置有备用容量，功率整流装置并联支路为5路。当一路退出运行后还可以满足强励及额定励磁电压和额定励磁电流1.1倍情况下的连续运行工况；当两路退出运行时还可以满足额定励磁电压和额定励磁电流1.1倍情况下的连续运行工况，但闭锁强励功能。5路整流装置均设有均流装置，均流系数不低于95%。整流柜冷却风机有100%的额定容量，其通风装置有两路电源供电并可以自动进行切换。任意一台整流柜或风机有故障时，都会发生报警。每一路整流装置都设有快速熔断器保护。

我厂励磁系统主要包括：励磁变、励磁调节器、可控硅整流器、起励和灭磁单元几个部分。如图所示：

我厂励磁变采用三相油浸式变压器，其容量为7500KV A，变比为，接线形式为△/Y5形式，高压侧每相有3组CT ，其中两组分别提供给发变组保护A、C柜，另一组为测量用。低压侧设有三组CT其中两组分别提供给发变组保护A、C柜，另一组为备用。高压侧绝缘等级是按照35KV设计的，它设有静态屏蔽装置。

我厂励磁调节器采用的是数字微机型，具有微调节和提高暂态稳定的特性。励磁调节器设有过励限制、过励保护、低励限制、电力系统稳定器、过激磁限制、过激磁保护、转子过电压和PT断线保护单元。自动调节器有两个完全相同而且独立的通道，每个通道设有独立的CT、PT稳压电源元件。两个通道可实现自动跟踪和无扰动切换。单通道可以完全满足发电机各种工况运行。自动调节器具备以下4种运行方式：机端恒压运行方式、恒励磁电流运行方式、恒无功功率运行方式、恒功率因数运行方式。自动调节器采用风机强制通风。

起励和灭磁单元：我厂励磁系统起励分为残压起励和直流备用电源起励两种方式。一般起励方式采用残压起励，当可控硅输入电压小于5V时，起励开关会自动合上，采用直流备用电源起励，当电压大于额定电压的10%时，起励开关自动断开，整流桥进入正常运行方式。当可控硅输出电压大于直流蓄电池电压时，起励回路二级管自动截止，防止向蓄电池反充电。励磁系统的起励条件：MK（灭磁开关）在合位；发电机转速大于2700RPM；无分闸和跳闸指令；具备残压起励或起励电源。下图为起励系统的示意图：

灭磁装置作用是：在出现事故时，为了保证发电机的安全，迅速将磁场能量释放掉，灭磁装置包括：MK、跨接器、非线性电阻。灭磁装置在任何工况下均能可靠灭磁，强励动作中灭磁时转子过电压值不大于4~6倍的额定励磁励磁电压值。灭磁单元包括：MK、灭磁电阻、转子过电压保护回路。灭磁装置的灭磁功能是靠灭磁开关、跨接器、灭磁电阻来实现的。灭磁开关作用是在任何情况下安全切断励磁电流，在励磁变和磁场绕组之间形成明确的电气隔离。灭磁电阻用于实现发电机快速灭磁，灭磁时间常数小于发电机时间常数Td’。跨接

器的作用是为和灭磁电阻配合使用，这种方式可以减少MK的辅助触头装置。

非线性电阻对比于线性电阻来说有灭磁性能要快的优点，下边把它们之间的对比曲线给展现下来：

（曲线1为线性电阻，曲线2为非线性电阻）整流器它采用N-1的布置（即有一个整流器作用备用容量），每台整流器正、负极输出都有电流传感器，可以此来实现整流桥的均流控制。下图为整流器的原理接法示意图。

它带双套风机冗余配置的冷却系统，采用强制风冷的冷却方式。

励磁系统的控制面板操作分为两种方式：第一种为：主控ECS 上控制。另一种为就地控制面板上控制。后者只有在调试、试验、紧急事故情况下使用。

励磁系统调节通道介绍：

励磁自动调节系统的两个通道，一个为运行通道，另一个为备用通道。两个通道之间为一运行，一自动跟踪关系。每个通道都有自动方式、手动方式、紧急后备手动方式。

下图为通道及每个通道的示意图：

每个通道含有两个相同的自动电压调节器，并且有独立的带门极脉冲触发器后备控制板。电压控制器部件是冗余的，而门极触发器是双倍冗余的。

两个通道通常两者之间可互相进行无扰动自动切换，但以下情况不行：

在运行通道出现故障时切换为备用通道，在故障通道没有处理好以前，不能切换为原通道运行。

如果备用通道故障，将闭锁运行通道向备用通道之间的人为切换。

在一个通道中的手、自动切换：

在一个通道内手、自动控制方式及紧急备用控制方式，其的控制对象是不同的。自动方式是最大程度上维持发电机端电压不变，近似于恒机端电压运行。手动方式是维持励磁电流不变，调整负荷时要人为改变发电机的励磁电流。近似于恒励磁电流运行方式。紧急备用通道控制对象为励磁电流，它作为手、自动主通道的备用，它也自动跟踪主通道，但这种运行方式不建议使用，它只有在专业人员授权方可使用。紧急备用通道设有过电压保护及独立于主通道触发脉冲形成功能。

一个通道内手动方式总是自动跟踪自动方式运行，它们之间可以实现无扰化自动切换。但以下几种条件除外：

自动方式出了问题，切换为手动方式，在自动方式没有处理好故障之前，闭锁切换为自动方式；

手动方式出现问题，闭锁自动向手动切换；

就地控制面板介绍：

就地控制面板如图：

最上一排按键为：面板操作按扭。

下两排按键为：励磁系统操作按扭。

调节器柜就地控制面板包括系统特定的16 个带发光二极管显示的控制按键（励磁系统控制操作键）、10 个操作模式（面板操作按扭）、1 个8 行、每行40 字符的液晶显示屏，液晶屏用于显示模拟量和报警信息。

下边介绍以下面板操作按扭：它功能分为模拟量显示、故障显示、面板显示控制、打印装置。

模拟量显示：