励磁系统介绍new
励磁系统讲解
2013-9-25
过电压保护动作
可能的原因及处理方法： a) 误报信号，加强抗干扰措施； b) 大工况灭磁，正确动作，不需要处理； c) 有外部过电压，查明过电压的原因，不 需要处理； d) 非全相、不对称短路等造成的过电压动 作，只要过压保护器件没有损坏，不需要 处理；误触发，检查触发回路，更换相应 的器件。
2013-9-25
灭磁电阻烧毁
可能的原因及处理方法： 灭磁电阻受潮老化等原因导致个别回路特 性有较大的改变，检查未损坏组件的数量 的数量是否大于 80% ，如果大于 80% ，检 查这 80% 组件的特性是否仍然有较大的差 异，如果没有明显的差异可以退出损坏的 组件继续使用，否则需要更换全部的灭磁 组件。如果数量小于 80% ，建议重新购买 新的全套灭磁组件。因为外部原因导致局 部短路，导致其他灭磁电阻烧毁，一般检 查剩余组件的数量大于 80% 即可继续使用。
4.我厂励磁系统功率的运行特点：有两个功 率柜，均为100%容量，励磁系统投入运行 时，两个功率柜均投入运行，均分负载， 并非一运一备的形式。若功率出现故障， 在切换过程中，按测试的结果和客户反馈 的信息，未出现励磁系统电压、电流大幅 波动的情况。根据厂数据分析得出，功率 柜采用此种运行方式的目的，主要为延长 功率柜使用寿命。
2013-9-25
2013-9-25
检查转子回路及整流功率柜功率电源回路 是否存在短路故障点。 灭磁开关 ( 磁场断路器 ) 跳闸，保护动作停 机。应查明保护动作原因，确 认不存在隐 患以后方可升压并网。
2013-9-25
如果是误碰、误动等误操作引起失磁保护 动作，可立即升压并网。 保护整定值不合理导致失磁保护动作停机， 修改保护整定值，开机并网。
励磁系统讲解
9、停机逆变操作 （1）哪些操作可以实现励磁停机逆变控制? A. 远方停机逆变信号：包括中控室、LCU； B. 近方的逆变旋钮； C. 机组频率低于45HZ。（空载时） （2）注意以下两种情况下，逆变无效： A. 发电机出口断路器合。 B. 定子电流>10％额定值（但在C通道无此限制）。 10、灭磁开关的操作 （1）正常停机采用逆变灭磁，不需要跳灭磁开关。 （2）在并网状态下，严禁跳灭磁开关； （3）进口灭磁开关一般有两路分闸回路，可以保证灭磁开关的可靠分断，但应在检修 时对两个回路都进行检查。 （4）励磁系统内部自动分闸信号只有1个：逆变灭磁失败分闸。 （5）过压、过励、失磁等分闸指令均由外部保护装置控制。
励磁系统的组成
发电机励磁系统是提供发电机转子磁场电流的装置，由励磁调节器、 功率整流器、灭磁及转子过压保护回路、起励单元、测量用电压互 感器、电流互感器及励磁变压器6个部分组成，其系统原理框图如下 图所示。
系统原理框图
各部分的主要组成器件
名称 主要组成器件
调节器
CPU板、电源板、测量板、脉冲板、开出板、总线板、液晶显 示板，外围包括一个双机切换单元
11、机组并网后的操作 （1）观察并网瞬间无功数值的大小，若无功为正，且很大或为负，均说明并网时机端 电压与网压没有一致，需要重新调整。 （2）观察励磁调节柜上有功、无功的显示是否正常。 （3）观察远/近方增减磁操作是否正常。（增磁－>无功增，减磁－>无功减） （4）确保发电机出口断路器接点已送入励磁系统。 （5）测试调差单元是否工组正常。对于多台机组并联运行，若某台机组增磁，发生和 其它机组争抢无功情况，应将励磁装置调差率往正方向增大。 （6）若电网电压波动频繁，易引起机组无功的波动，此时可以投入“恒无功调节”， 励磁装置将按设定的无功给定值自动增减磁，以保持机组输出无功数值的恒定。 （7）通过调节器显示屏的“恒无功调节”触摸键或监控系统的串行通讯控制可实现上 述功能。 （8）若要保持发电机功率因数的恒定，此时可以投入“恒PF调节”，励磁装置将按设 定的功率因数给定值自动增减磁，以保持机组输出功率因数数值的恒定。 （9）通过调节器显示屏的“恒PF调节”触摸键或监控系统的串行通讯控制可实现上述 功能。
励磁系统介绍--
自并励静止整流励磁系统介绍
灭磁部分 机组正常停机采用逆变灭磁，事故停机时采用 磁场断路器及非线性电阻灭磁。逆变灭磁是利用三 相全控桥的逆变工作状态将转子线圈储存的能量迅 速地反馈到三相全控桥的交流侧电源中去，不需放 电电阻或灭弧栅，是一种简便实用的灭磁方法，而 且无触点、不燃弧、不产生大量热量，因而灭磁可 靠。非线性电阻灭磁是事故停机时，跳灭磁开关， 将磁场能量转移到耗能电阻灭磁。
自并励静止整流励磁系统介绍
直流磁场灭磁开关主要用于发电机转子磁场 的分断。 灭磁电阻采用进口的SiC非线性电阻,具有安 装简单，体积较小等特点，可以兼顾转子的过电 压保护。灭磁回路具有可靠措施以保证磁场断路 器动作时，能成功投入灭磁电阻。
NES5100调节器介绍
NES5100励磁调节器的基本原理 励磁调节器运行在自动方式和手动方式的基本 工作原理相同，即通过比较测量反馈值与参考值的 误差，计算出控制电压（自动方式下还经过一个欠 励限制环节），再经过转子电压反馈产生可控硅的 控制角，输出相对于同步电压理想自然换流点有一 定相位滞后的触发脉冲。
电站发电、抽水工况时励磁系统的运用
抽水工况 监控系统给SFC发启动令，并合上相应机组启动 开关，同时监控系统给励磁系统“SFC启动”令励磁 系统合上磁场开关，SFC要求励磁系统给定励磁电流 测量转子位置，SFC启动开始，励磁强迫手动通道运 行，励磁电流由SFC给定，f在0~10Hz时励磁系统给 1/3Icc电流，f在大于10Hz时，励磁给Icc电流，SFC 调速至95%NE，励磁切至自动通道跟随系统电压,并 允许同期装置控制励磁增减,同期装置启动，控制 SFC增减速，控制励磁升降电压，达到条件并网后同 期并网，SFC退出，励磁自动通道跟随电网电压自动 调节励磁。
励磁系统工作原理
励磁系统工作原理一、引言励磁系统是电力系统中的重要组成部分，它用于为发电机和变压器等设备提供励磁电流，确保设备正常运行。
本文将重点介绍励磁系统的工作原理。
二、励磁系统的作用和组成励磁系统的作用是为发电机和变压器等设备提供所需的励磁电流，使其产生磁场。
这个磁场可以用来产生感应电动势，从而实现能量转换和电能传输。
励磁系统一般由励磁电源、励磁变压器、励磁调节器和励磁控制装置等组成。
励磁电源是供给励磁系统电能的来源，可以是直流电源或交流电源。
励磁变压器用于将励磁电源的电压调整到适合设备要求的电压。
励磁调节器用于调节励磁电流的大小。
励磁控制装置则负责监测和控制整个励磁系统的运行。
三、励磁系统的工作原理1. 励磁电源的作用是为励磁系统提供电能，其工作原理与普通电源类似。
励磁电源可以是直流电源或交流电源，根据设备的要求进行选择。
直流电源一般采用直流发电机、直流电池或整流装置等。
交流电源则需要通过整流装置将交流电转换为直流电。
2. 励磁变压器的作用是将励磁电源的电压调整到适合设备要求的电压。
励磁变压器一般采用自耦变压器结构，通过改变励磁绕组的接线方式来改变输出电压。
当励磁电源的电压高于设备要求时，可以采用降压方式；当励磁电源的电压低于设备要求时，可以采用升压方式。
3. 励磁调节器的作用是调节励磁电流的大小。
励磁调节器一般采用可控硅器件，通过改变控制信号的宽度和频率来改变电流的大小。
当需要增大励磁电流时，增加控制信号的宽度和频率；当需要减小励磁电流时，减小控制信号的宽度和频率。
4. 励磁控制装置的作用是监测和控制整个励磁系统的运行。
励磁控制装置一般由微机控制系统和传感器等组成。
微机控制系统负责监测励磁系统的各种参数，并根据设定值进行调节。
传感器用于实时监测励磁电流、电压等参数，并将其反馈给微机控制系统。
四、励磁系统的工作过程励磁系统的工作过程可以简单概括为以下几个步骤：1. 励磁电源将电能供给励磁系统，根据设备要求选择合适的电源类型（直流电源或交流电源）。
国之重器励磁系统
控制系统设计
控制策略与算法
根据励磁系统的特性和需求，设计合适的控制策略与算法 ，如PID控制、模糊控制等，以实现精确、稳定的控制。
传感器与执行器
传感器用于实时监测励磁系统的状态，执行器则根据控制 指令调节励磁电流或电压，二者共同构成控制系统的反馈 回路。
数字化与智能化技术
采用数字化技术可以提高控制系统的精度和可靠性，而智 能化技术则可以实现自适应控制、故障预测等功能，提升 励磁系统的性能。
03
关键设备与材料
励磁电源及调节器
01
02
03
直流励磁电源
采用高性能直流电源，为 励磁系统提供稳定可靠的 直流电能。
调节器
实现励磁电流的自动调节 ，确保发电机输出电压和 频率的稳定。
控制电路
对励磁电源和调节器进行 实时监控和控制，保证系 统安全运行。
磁极材料与制造工艺
磁极材料
采用高导磁率的优质硅钢片或高 性能永磁材料，降低磁阻，提高
绿色环保和可持续发展要求
高效能源利用
采用先进的电力电子技术和控制策略，提高励磁系统的能源利用 效率，减少能源浪费。
环保材料应用
在励磁系统设计和制造过程中，选用环保材料和工艺，降低系统对 环境的影响。
低碳排放
通过优化励磁系统设计和控制策略，降低系统碳排放，符合国家碳 中和政策要求。
国际合作与竞争态势
持稳定的输出。
效率评估
变换效率
01
系统能够将输入电能高效转换为输出电能，减少能量损耗，提
高能源利用率。
控制精度
02
系统能够精确控制输出电压和电流，降低误差，提高电能质量
。
响应速度
03
系统能够快速响应负载变化，及时调整输出参数，保持稳定的
发电机组励磁系统讲解
发电机组励磁系统讲解一、发电机组励磁系统简介供给同步发电机励磁电流的电源及其附属设备统称为励磁系统。
它一般由励磁功率单元和励磁调节器两个主要部分组成。
励磁原理：励磁装置是指同步发电机的励磁系统中除励磁电源以外的对励磁电流能起控制和调节作用的电气调控装置。
励磁系统是电站设备中不可缺少的部分。
励磁系统包括励磁电源和励磁装置，其中励磁电源的主体是励磁机或励磁变压器；励磁装置则根据不同的规格、型号和使用要求，分别由调节屏、控制屏、灭磁屏和整流屏几部分组合而成。
励磁装置的使用，是当电力系统正常工作的情况下，维持同步发电机机端电压于一给定的水平上，同时，还具有强行增磁、减磁和灭磁功能。
对于采用励磁变压器作为励磁电源的还具有整流功能。
励磁装置可以单独提供，亦可作为发电设备配套供应。
二、发电机的励磁机控制装置系统的作用（1）电力系统正常运行时，维持发电机或系统某点电压水平。
当发电机无功负荷变化时，一般情况下机端电压要发生相应变化，此时励磁自动调节装置应能及时自动调整发电机的励磁电流，维持机端或系统某点电压水平。
（2）合理分配发电机间的无功负荷。
发电机的无功负荷与励磁电流有着密切的关系，励磁电流的自动调节，要影响发电机间的无功负荷的分配，所以对励磁系统的调节特性有一定的要求。
（3）在电力系统发生短路故障时，按规定的要求强行励磁。
励磁系统响应速度越快，顶值励磁电压越高，强行励磁的效果就越好，从而大大提高系统在事故状态下的稳定性。
（4）能够显著改善电力系统的运行条件。
例如当电力系统发生短路，故障切除后，通过装置的调节作用使系统电压迅速恢复，从而大大改善电动机的自启动条件，否则，会由于电动机自启动时取用过多的无功电流，致使系统电压恢复太慢，容易造成甩负荷，并影响系统的正常工作。
又如当系统中运行的其它发电机因故失去励磁时，允许其在短时间内做无励磁异步运行，此时发电机发出有功功率而吸收无功功率，会引起系统中出现大量无功功率缺额，使电压下降。
最新发电机的励磁系统介绍
发电机的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7500KVA，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。
励磁系统的工作原理
励磁系统的工作原理
励磁系统是指在发电机、变压器等电力设备中用来产生磁场的装置，其工作原理主要包括激励磁场的产生、磁通闭合和磁场稳定等过程。
励磁系统通常采用电磁铁或永磁体作为磁场的产生源。
以电磁铁为例，当电流通过线圈时，会在线圈的周围产生磁场。
这个磁场可以通过磁铁的磁性材料集中到一起，形成一个相对强大的磁场。
为了实现励磁系统的工作，首先需要通过一定的控制电路将电流引入到励磁线圈中。
当电流通过线圈时，会在线圈的磁心中产生磁场。
励磁线圈通常会放置在发电机或变压器的定子上，以便产生一个稳定的磁场。
在励磁系统中，磁场的闭合是至关重要的。
通过将励磁线圈的两端连接起来，形成一个闭合的回路，磁场就可以在回路中流动，从而保证磁力的连续存在。
同时，闭合回路还可以提供给励磁线圈所需的电能，使其能够持续地产生磁场。
在励磁系统中，还需要保持磁场的稳定性，以确保电力设备的正常运行。
为了达到这个目的，常常会在励磁系统中添加稳定磁场的装置，如稳定魔环等。
稳定魔环可以通过反馈机制调节励磁系统中的电流，使得磁场保持在一个稳定的水平，从而使电力设备的输出也能保持稳定。
综上所述，励磁系统的工作原理包括磁场的产生、磁通闭合和
磁场稳定等过程。
通过控制电流的引入和闭合回路的构建，励磁系统可以产生一个稳定的磁场，为电力设备的正常运行提供必要的磁力支持。
励磁系统简介即运行方式
同步发电机的励磁分类
• ３：他励旋转半导体励磁系统，又称无刷励磁系 统。 • 特点：交流励磁机的励磁线圈装在定子上， 而交流线圈装设在转子上，硅整流装置也装设在 同一主机转轴上，并随汽轮机同速旋转。将整流 后的励磁电流直接送入发电机转子。 • 优点：取消了碳刷、滑环，可靠性提高。 • 缺点：轴系较长，励磁回路无法监视，且转 子上装设的励磁整流装置在运行时离心力较大。
• 3、现在大容量机组（我厂）的自动励磁调节器。
• 我厂采用美国通用电气公司自造的自并励静止可 控硅整流励磁系统。系统主要包括： • 1—励磁变（取自机端） • 2、功率整流柜（3个) • 3辅助柜 • 4控制柜-----AVR使用三模块两通道冗余方 • 式。 • 5、启励电源取自厂用电380V汽机MCC段。（单 相）
自动励磁调节装置的作用（56） 自动励磁调节装置的作用（56）
• 5、短路故障切除后，加速系统电压的恢复。 改善电动机的自启动条件。 • （一般感应电动机启动电流周期分量大约 为额定值的5-6倍） • 6、改善并联运行同步发电机在失去励磁而 转入异步运行或发电机进行自同期并列的 工作条件。
对自动调节励磁装置的要求
自动励磁调节装置的工作原理
• 自动励磁装置根据发电机电压，负荷电流 的变化，相应改变可控硅整流回路的可控 硅导通角，使整流桥送入的电流发生变化。 为取得励磁调节的快速性主励磁机一般采 用100---200Hz中频交流同步发电机，副励 磁机采用400---500Hz中频发电机。副励的 励磁可用永磁机或自励恒压式
同步发电机的励磁分类
• 根据励磁电源供电方式的不同，励磁系统可分为：他励和 自励。 • 他励系统-----由同步发电机本身以外电源供电的励磁系 统。 • 他励系统的特点: 其电源相对独立，受电力系统影 响较小，工作可靠。 • 他励系统的形式包括： • 1、直流励磁机的励磁系统。 优点：励磁可靠、调节方便、结构简单。 缺点：励磁机整流子，碳刷维护量大，常常带来换 向器发 热、打火等 问题。 2、 他励静止半导体励磁系统。 特点：采用交流励磁机，经静止可控硅装置整流后，励磁电 流由滑环引人发电机。运行时维护量小，制造容量不受限 制。
励磁系统概述
励磁系统第一节励磁系统概述发电机是将旋转形式的机械能转换成三项交流电能的设备，为完成这一转换并满足系统运行的要求，除了需要汽轮机供给动能外，它本身还需要有可调的直流磁场，以适应运行工况的变化。
产生这个可调磁场的直流励磁电流称为发电机的励磁电流，为发电机提供可调励磁电流的设备，构成发电机的励磁系统。
励磁系统一般由两个基本部分组成，第一部分是励磁功率单元（包括整流装置及其交流电源），它向发电机励磁绕组提供直流励磁电流；第二部分是励磁调节器，它感受发电机电压和运行工况的变化，自动的调节励磁功率单元输出的励磁电流的大小，以满足系统运行的要求。
一、励磁系统的任务在发电机正常运行及事故情况下，励磁系统都起着十分重要的作用。
性能优良的励磁系统不仅能保证发电机的安全运行，提供合格的电能，而且能够有效的提高发电机及其相关的电力系统的经济技术指标。
励磁系统在运行方面主要承担的任务是1 正常运行情况下，供给发电机励磁电流，并根据发电机负荷情况，相应的调整励磁电流，以维持发电机机端电压在给定的水平上。
2 使并列运行的各同步发电机组所带的无功功率得到平稳而合理的分配。
3 增加并入电网运行的发电机的阻尼转矩，以提高电力系统稳定性及输电线路的有功功率传输能力。
4 在电力系统发生短路故障造成发电机机端电压严重下降时，强行励磁，将励磁电压迅速升到足够的顶值，以提高电力系统的暂态稳定性。
5 在发电机突然解列，甩负荷时，强行减磁，将励磁电流迅速降低到安全数值，以防止发电机电压过分升高。
6 在发电机内部发生短路时，快速灭磁，将励磁电流迅速减小到零值，以减小故障的损害程度。
7 在不同运行工况下，根据要求对发电机实行过励磁限制和欠励磁限制等限制，以确保发电机组的安全稳定运行。
二、励磁系统的主要技术要求为了很好的完成以上任务，励磁系统应满足以下基本要求：1 有足够的强顶值电压；有足够的调节容量。
2 有足够的励磁电压上升速度。
通常评价励磁电压上升速度的两项指标是电压响应比和电压响应时间。
励磁系统简介
葛洲坝湖北南河水电开发有限公司
7.1 .4脉放电源层
葛洲坝湖北南河水电开发有限公司
7.1 .5 继电器层
61ZJ 增磁
62ZJ 减磁
61CJ 开机
62CJ 停机
63CJ DL
64CJ FMK
61KRJ I桥快速熔断
62KRJ II桥快速熔断
61JJ 操作回路 直流监视
62JJ 工控机、脉放 交流监视
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五、励磁功率单元
• 励磁功率单元就是向同步发电机转子提供励磁 电流；而励磁调节器则根据输入信号和给定的 调节准则控制励磁功率单元的输出。
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六、灭磁装置
• 灭磁装置就是把转子绕组中的磁场储能尽快地 减弱到尽可能小的程度。
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一、发电机励磁系统
• 发电机励磁系统是供给同步发电机励磁 电流的电源及其附属设备的统称。它一 般由励磁调节单元、励磁功率单元、灭 磁装置三大部分组成。
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二、发电机励磁系统的主要作用
• 1）根据发电机负荷的变化相应的调节励磁电 流，以维持机端电压为给定值； • 2）控制并列运行各发电机间无功功率分配； • 3）提高发电机并列运行的静态稳定性； • 4）提高发电机并列运行的暂态稳定性； • 5）在发电机内部出现故障时，进行灭磁，以 减小故障损失程度； • 6）根据运行要求对发电机实行最大励磁限制 及最小励磁限制
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发电机励磁系统简介
秦忠印
2017年8月
葛洲坝湖北南河水电开发有限公司
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一、什么是发电机励磁系统 二、发电机励磁系统的主要作用 三、发电机励磁的方式 四、励磁调节单元 五、励磁功率单元 六、灭磁装置 七、能事达MEC-21B3励磁系统简介
发电机励磁系统的简述讲解
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。
同步发电机励磁系统介绍
可控硅整流桥采用相控方式。 对三相全控桥，当负载为感性负载时，控 制角在0o～90o之间为整流状态（产生正向电 压与正向电流）；控制角在90o～150o（理论 上控制角可以达到180o考虑到实际存在换流重 叠角，以及触发脉冲有一定的宽度，所以一般 最大控制角取150o）之间为逆流状态（产生负 向电压与正向电流）。 因此当发电机负载发生变化时，通过改变 可控硅的控制角来调整励磁电流的大小，
这种励磁方式整个系统没有任何转动接触 元件。其原理图见图1-9。
FLQ ACL F CT
PT PMG kz 自动励磁 调节器
无刷励磁系统中，主励磁机（ACL）电枢 是旋转的，它发出的三相交流电经旋转的二极 管整流桥整流后直接送发电机转子回路。由于 主励磁机电枢及其硅整流器与主发电机转子都 在同一根轴上旋转，所以它们之间不需要任何 滑环及电刷等转动接触元件。无刷励磁系统中 的副励磁机（PMG）是一个永磁式中频发电 机，它与发电机同轴旋转。主励磁机的磁场绕 组是静止的，即它是一个磁极静止、电枢旋转 的交流发电机。
励磁变压器
励磁变压器为励磁系统提供励磁能源。对 于自并激励磁系统的励磁变压器，通常不设自 动开关。高压侧可加装高压熔断器，也可不加。 励磁变压器可设置过电流保护、温度保护。 容量较大的油浸励磁变压器还设置瓦斯保护。 大多小容量励磁变压器一般自己不设保护。变 压器高压侧接线必须包括在发电机的差动保护 范围之内。励磁变压器的联接组别，通常采用 Y/△组别，Y/Y—12组别通常不用。与普通配 电变压器一样，励磁变压器的短路压降为 4%～8%。
1.2励磁系统构成
它分为励磁功率单元和励磁调节器两 个主要部分： 1.励磁功率单元向同步发电机转子提供 励磁电流； 2.励磁调节器则根据输入信号和给定的 调节准则控制励磁功率单元的输出。
励磁系统原理
励磁系统原理
励磁系统是指在发电机中，通过给定的电流和电压来激励电磁铁，产生磁场，从而使发电机产生感应电动势的系统。
励磁系统的原理是通过不同的激励方式来控制电磁铁的磁场强度，从而影响发电机的输出电压和电流。
在励磁系统中，常见的激励方式有直流励磁和交流励磁两种。
直流励磁是通过直流电源给电磁铁供电，产生恒定的磁场，从而使发电机输出恒定的电压和电流。
而交流励磁则是通过交流电源给电磁铁供电，可以通过控制交流电源的电压和频率来调节电磁铁的磁场强度，进而影响发电机的输出。
励磁系统的原理可以用简单的电磁感应定律来解释。
根据电磁感应定律，当导体在磁场中运动或者磁场的强度发生变化时，导体内就会产生感应电动势。
在发电机中，通过控制电磁铁的磁场强度，可以控制发电机中的感应电动势，进而影响输出电压和电流。
励磁系统的原理还涉及到发电机的磁场和电路的特性。
发电机的磁场特性决定了电磁铁的磁场强度和稳定性，而电路的特性则决定了励磁系统的稳定性和响应速度。
因此，设计和调试励磁系统需要综合考虑发电机的磁场特性和电路特性，以确保系统的稳定性和可靠性。
总的来说，励磁系统的原理是通过控制电磁铁的磁场强度来影响发电机的输出电压和电流。
不同的激励方式和控制方法可以实现对发电机输出的精确控制，从而满足不同场合对电能的需求。
因此，对励磁系统原理的深入理解和掌握对于发电机的运行和维护具有重要意义。
发电机励磁系统概述
发电机励磁系统概述励磁系统是同步发电机的重要组成部分，它是供给同步发电机励磁电源的一套系统。
励磁系统一般由两部分组成：（如图一所示）一部分用于向发电机的磁场绕组提供直流电流，以建立直流磁场，通常称作励磁功率输出部分（或称励磁功率单元）。
另一部分用于在正常运行或发生故障时调节励磁电流，以满足安全运行的需要，通常称作励磁控制部分（或称励磁控制单元或励磁调节器）。
在电力系统的运行中，同步发电机的励磁控制系统起着重要的作用，它不仅控制发电机的端电压，而且还控制发电机无功功率、功率因数和电流等参数。
在电力系统正常运行的情况下，维持发电机或系统的电压水平；合理分配发电机间的无功负荷；提高电力系统的静态稳定性和动态稳定性，所以对励磁系统必须满足以下要求：图一1、常运行时，能按负荷电流和电压的变化调节（自动或手动）励磁电流，以维持电压在稳定值水平，并能稳定地分配机组间的无功负荷。
2、应有足够的功率输出，在电力系统发生故障，电压降低时，能迅速地将发电机地励磁电流加大至最大值（即顶值），以实现发动机安全、稳定运行。
3、励磁装置本身应无失灵区，以利于提高系统静态稳定，并且动作应迅速，工作要可靠，调节过程要稳定。
我热电分厂现共有三期工程，5台同步发电机采用了3种励磁方式:1、图二为一期两台QFG-6-2型发电机的励磁系统方框图。
图二2、图三为二期两台QF2-12-2型发电机的励磁系统方框图。
图三3、图四为三期一台QF2-12-2型发电机的励磁系统方框图图四一、三种发电机励磁系统的组成一期是交流励磁机旋转整流器的励磁系统，即无刷励磁系统。
如图二所示，它的副励磁机是永磁发电机，其磁极是旋转的，电枢是静止的，而交流励磁机正好相反，其电枢、硅整流元件、发电机的励磁绕组都在同一轴上旋转，不需任何滑环与电刷等接触元件，这就实现了无刷励磁。
二期是自励直流励磁机励磁系统。
如图三所示，发电机转子绕组由专用的直流励磁机DE供电，调整励磁机磁场电阻Rc可改变励磁机励磁电流中的IRC从而达到调整发电机转子电流的目的。
励磁系统基本原理课件
励磁系统在智能电网中的应用前景
1 2 3
灵活调度
励磁系统能够实现对风能、太阳能等可再生能源 的灵活调度，提高智能电网的稳定性和可靠性。
优化运行
励磁系统可以通过实时监测和控制，优化电网的 运行状态，降低线损和能耗，提高电力系统的运 行效率。
故障预防
励磁系统可以实时监测电网的运行状态，及时发 现和预警潜在的故障，减少故障对电网的影响。
励磁调节器的原理
励磁调节器是一种电子设备，用于自动调节励磁机的输出电压。它通过监测发电 机的输出电压和电流，并根据这些参数的变化来调节励磁机的励磁电流，以保持 输出电压的稳定。
励磁调节器通常由测量单元、控制单元和执行单元组成。测量单元负责监测发电 机的输出电压和电流，并将这些信号传输给控制单元。控制单元根据这些信号计 算出所需的励磁电流，然后通过执行单元来调节励磁机的励磁电流。
励磁系统基 励磁系统的基本原理 • 励磁系统的应用 • 励磁系统的维护与检修 • 励磁系统的未来发展
01
励磁系统概述
励磁系统的定义
01
励磁系统是指能够提供磁场能量 的系统，主要用于控制和调节磁 场的大小和方向。
02
励磁系统广泛应用于各种领域， 如电力、电机、电子、磁力等领 域。
02
励磁系统的基本原理
励磁机的原理
励磁机是一种发电机，它通过磁场产生交流电。励磁机的 主要组成部分包括转子、定子和励磁绕组。转子用于产生 磁场，定子则用于产生交流电。励磁绕组是励磁机中用来 产生磁场的一部分，通常由铜线绕成。
励磁机的原理基于电磁感应定律。当励磁机转子在磁场中 旋转时，磁场会发生变化，从而在定子上产生感应电动势 。通过改变励磁绕组的电流，可以改变转子产生的磁场强 度，进而调节定子上产生的感应电动势的大小。
励磁系统简介
功率整流柜→隔离开关
交流极： 连续运行) 交流极：2.815KA@1.3KV(连续运行 连续运行 直流极： 连续运行) 直流极： 3.45KA@5.3KV(连续运行 连续运行
5A@1.3KV(分断电流 分断电流) 分断电流 5A@1.3KV(分断电流 分断电流) 分断电流
功率整流桥
整流模块
桥式整流器 桥臂电感线圈 元件缓冲器
励磁系统的分类
直流励磁
自励直流励磁机系统(柴油机) 他励直流励磁机系统(小机组)
交流励磁
双机励磁(励磁机励磁分永磁机、自励) 单机励磁(#1、2机励磁系统)
静止电源励磁
自励(#3机励磁系统) 自复励
自并励静止励磁系统
优点：
接线简单，提高了可靠性。 缩短了机组长度，降低了造价。 励磁响应速度快。
缺点：
励磁系统流程
励磁系统设备简介
励磁系统硬件组成
励磁变(3×2400KVA ABB单相干式变) 控制柜(调节器、灭磁、启励、轴电压抑制等) 功率柜(五极隔离开关、功率整流模块、脉冲板等) 励磁开关柜(励磁开关、分流器) 线路滤波柜(阻容吸收、压敏电阻、同步电路)
励磁控制器
EX2100励磁控制器采用三个 控制器(M1、M2、C)。 控制器C只用于冗余系统， 物理上与M1、M2控制器是相 似的，但不负责整流桥的触 发。目的是监视M1、M2。 三个顶部二个风扇用于 冷却。
过程：合41A→合53B→合53B→励磁电流大于15%→断53B→断53A
灭磁
正常灭磁，由功率 桥逆变灭磁。 当机组跳闸(41A断 开时)，M1或M2 发出触发脉冲使灭 磁SCR触发，此时 励磁主回路的电压 板性已反转，SCR 导通，通过灭磁电 阻，耗散发电机磁 场储存的能量。
励磁系统的构成与工作原理课件
励磁电流的调节
励磁电流的调节是励磁系统的重要功能之一，它可以 通过调节励磁机的输入电压或改变励磁绕组的匝数来 实现。励磁电流的大小直接影响发电机的输出电压和 无功功率。
常见的励磁电流调节方式有手动调节、自动调节和微机 控制调节等。手动调节是通过手动操作励磁调节器来改 变励磁电流的大小；自动调节是通过自动控制系统根据 发电机的工作状态自动调整励磁电流；微机控制调节则 是通过微机控制系统实现更加精确和快速的励磁电流调 节。
灭磁电阻是励磁系统中的重要组成部分，其 主要功能是吸收励磁线圈中储存的能量。在 发电机停机或异常情况下，励磁线圈中的磁 场能量需要通过灭磁电阻来消耗掉，以避免 对励磁系统和发电机造成损坏。灭磁电阻通 常采用碳化硅或氧化锌等非线性电阻元件制
成，具有较高的耐压和散热性能。
转子过电压保护装置
保护转子绝缘层免受过电压损害的设备
永磁励磁技术
利用永久磁体的磁场作为励磁源 ，具有结构简单、可靠性高、维 护成本低等优点，逐渐成为主流
励磁技术。
开关磁阻励磁技术
利用磁阻最小处的磁场变化来产生 励磁电流，具有响应速度快、调节 性能好等优点，适用于高转速、大 功率的电机。
混合励磁技术
结合永磁体和电磁线圈的优点，通 过调节电流大小和方向来改变磁场 强度，具有高效、节能、调节范围 广等优点。
励磁系统的分类
按照控制方式分类
励磁系统可以分为模拟式励磁系统和数字式励磁系统。模拟 式励磁系统采用模拟电路实现控制和调节功能，数字式励磁 系统则采用微处理器和数字信号处理技术实现控制和调节功 能。
按照调节器结构分类
励磁系统可以分为机端调节器和远方调节器。机端调节器将 调节器与发电机直接相连，远方调节器则将调节器安装在远 离发电机的控制室内，通过信号传输实现对发电机的控制。
发电机励磁系统简介课件
激励磁系统的暂态稳定水平与交流励磁机励磁系统相 近或略有提高。
可提高电厂的经济效益 自并激励磁系统没有旋转部分，运行可靠性高、
调整容易、维护简单、检修工作量小，因而可提高发 电效益。
可节约电厂的基建投资 自并激励磁系统缩短了汽轮机发电机组的轴系
长度，因而减少了电厂厂房的长度，节约了电厂的基 建费用。
发电机励磁系统简介
13
13. “三机”励磁系统原理框图
发电机励磁系统简介
Hale Waihona Puke 1414. “三机”励磁系统设备成套范围
1. 交流主励磁机（发电机生产厂家制造） 1台
2. 永磁副励磁机（发电机生产厂家制造） 1台
3. 硅二极管整流装置
1套
4. 微机励磁调节装置
1套
5. 灭磁及转子绕组过电压保护装置
1套
6. 主励磁机手动备用励磁装置（可不设置） 1套
整流方式
三相全波桥式不可控整流
整流元件
大功率硅二极管
整流桥数量
1 ~ 2（并联）个
单个整流桥输出电压 ≮ 2 倍发电机额定励磁电压
单个整流桥输出电流 ≮ 2 倍发电机额定励磁电流
只需单个整流桥即可满足发电机强励需要
硅二极管参数：
额定电流
额定电压
反向电压
发电机励磁系统简介
18
18. 微机励磁调节装置
5 发电机起励装置
发电机励磁系统简介
28
28. 励磁变压器
功用：将发电机端电压降至可控硅整流器（整流桥） 所需的输入值，为发电机提供足够的励磁功率。
额定容量 根据发电机参数和强励磁电压顶值倍数确定
原边额定电压 与发电机额定输出电压参数相同
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磁场断路器分闸操作逻辑图
增减磁操作逻辑图
给定位置逻辑图
风机电源投入逻辑图
风机电源切除逻辑图
功率柜退出逻辑图（1）
功率柜退出逻辑图（2）
风机运行及退出逻辑图
功率柜故障判断及切脉冲逻辑图
欢迎各位专家、领导到东方电机控 制设备有限公司指导工作
环氧浇注、干式、户内 型，空气自然冷却； 高、低压绕组间设置金 属屏蔽层； 设置温度检测系统，就 地显示变压器绕组线圈 运行温度，并提供报警 信号； 满足发电机空载试验时 承受130%额定机端电压 60秒的要求， 防护等级IP20； 根据用户要求，高、低 压侧均可提供与封闭母 线的接口；
数字式电压自动调节器
: 九十年代初开始与国、内外一些知明高校和公司进行合作，先后开发出三代数字式
我公司励磁系统的技术优势
: 拥有一支专门从事同步发电机励磁装置设计的以励磁行业专家领头的充满朝
气的专业设计队伍，其中国家级专家2名，硕士研究生4名；
: 拥有二十多年从事励磁装置设计的丰富经验，有着对控制对象更为深刻的了解
和认识；
灭磁装置技术特点
灭磁时，磁场断路器本身不做
为吸收灭磁能量的主体，而 主要起转移能量的作用； 正常停机时采用可控硅逆变灭 磁，故障情况下，则采用磁 场断路器+灭磁电阻方式； 灭磁电阻的能容量满足发电机 最恶劣工况（空载误强励） 下的灭磁要求； 配有发电机转子过电压保护装 置，能有效抑制转子过电压； 根据用户要求磁场断路器可实 施进口和国产两种配套方 案；
采用双机冗余结构，选用专用工
业控制机做AVR的核心； 信号调理模块化； 大功率模块化双电源备份；
选用液晶式平板电脑做上微机 ，
以供运行操作、监测和调试；
功能块间采用标准微机用电缆连
接；
双机并联冗余容错结构，从
入到输出均完全独立；
输
主机采用32位微处理器的工业
控制计算机，具有很强的抗振、 抗干扰能力，维护、升级十分 方便；
1960年 1970年 1980年 1990年
: 直流励磁机 : STC励磁系统
（Saturable Current Transformer）
: 交流励磁机励磁 : 无刷励磁系统 : 静止可控硅自并激励磁系统
我公司励磁系统的发展状况
东方电机控制设备有限公司系东方电机股份有限公司的控股子公司，从二十
单片机 型
单通道
模 拟 型
数字给定 型
单通道
数 字 型
STD型
马达给定 型
IPC型
双通道
PCC型
双通道
以调节器的种类进行划分
我公司励磁装置的产品型号
GES-□□□□ 型的静态励磁系统：
GES-□□□□型静态励磁系统的主要特征定义： 第四位数字 第三位数字 第二位数字 第一位数字 GES： 发电机励磁系统 ： 第一位数字 “1” 模拟式， “3” IPC 工业计算机微机数字式 ：
同步发电机组励磁系统介绍
东方电机控制设备有限公司
内容提要
: 同步发电机励磁系统的变迁 : 我公司励磁系统的发展状况 : 我公司励磁系统的技术优势 : 我公司励磁装置的产品种类 : GES系列励磁装置产品型号 : 静止可控硅自并激励磁系统 : GES 励磁调节装置介绍 : 我公司励磁装置投运业绩表
同步发电机励磁系统的变迁
采用高速交流采样方式，硬件
少，系统可靠性高；
触发脉冲采用全数字方式，且
不采用任何外部硬件中断；
全软件实现励磁调节及各种保
护限制功能；
提供与电厂监控系统各种形式
的接口；
人机接口划分为运行人员接口
和检修人员接口；
数 字 式 电 压 自 动 调 节 器 特 点
整流装置结构和技术特点
采用ABB公司的控制柜柜体结构形式，
器件布置方便，采用共底盘多柜组合 时，柜体紧凑，结构牢固，外形美观 大方 ；
每个整流柜内装有一组三相全控整流桥，
整流桥由六支可控硅元件组成；
整流桥每个桥臂上，串联有一只快速熔
断器；
每支可控硅元件配置阻容保护； 整流桥交流侧设置有过电压保护装置； 可控硅整流元件选用专业生产厂生产的
大电流、高反压半导体器件；
励 磁 装 置 成 套 柜 体
人机界面主画面
模拟量交流采样
模拟量直流采样
调节柜开关量输入
功率柜灭磁柜开入
PID参数整定
调差系数整定
低励限制整定
PSS参数整定
标幺参数整定
限制参数整定
调节柜故障信息
历史故障信息
发电机PQ图
启励试验录波
起励操作逻辑图
逆变灭磁操作逻辑图
磁场断路器合闸操作逻辑图
我公司励磁装置的产品种类
随着技术的发展， 特别是计算机技术和半导体技术的迅猛发展， 控制设备 也在随之不断地更新换代，东方电机控制设备有限公司从九十年代初起，就在不 断地加大产品开发力度，将新技术、新器件运用于产品的设计和制造之中，从而 在此基础上形成了品种较为齐全的发电机励磁产品（GES系列）， 以满足用户的 不同需求。
: 拥有与瑞士ABB、美国GE、英国R-R、法国ALSTOM、德国SIMENS等国外公
司技术引进与联合设计、制造的优势；
: 拥有一支专门从事新产品开发的高素质科研队伍； : 拥有先进的制造设备和生产工艺； : 拥有一套严格的质保体系并通过ISO9001质量保证体系的认证； : 拥有较为完善的实验设备和试验手段； : 拥有全方位的技术支持及24小时的服务精神;
世纪六十年代到九十年代末已为国内外大、中、小电站、电厂发电机组配套和改 造生产了近400余套励磁装置，它的发展主要经历了以下几个阶段：
: 六十年代末到七十年代中期开始生产以直流励磁机为主要励磁产品的励磁装置，主
要适用于无特殊要求的中、小型同步发电机；
: :
七十年代中期到八十年代初期开始生产以相复励为主要励磁产品的励磁装置，主要 适用于中、小型同步发电机； 八十年代初期到九十年代初期自己开发生产静止可控硅自并激励磁装置，并在大、 中型水轮发电机组和中、小型汽轮发电机组中广泛应用，其中 一些励磁产品随发 电机组出口国外，同时在大、中型汽轮发电机组上开始配套生产带交流励磁机的静 止硅整流励磁装置； AVR，并已广泛应用于电厂、电站的发电机励磁装置配套和改造，在与国外知名公 司的合作方面，水电项目上，已与ABB公司合作完成李家峡（4x400MW）、江垭等水 电项目，目前正在进行大潮山项目的合作，另我公司已与德国SEIMENS公司联合中 标了三峡发电机组（单机容量700MW）的励磁装置，目前该项目正在合作之中，火 电目上，与ABB公司合作完成山东邹县电厂600MW机组的励磁装置，另还与英国R-R 公司、法国ALSTOM公司合作完成了300MW汽轮发电机组励磁装置的设计、生产。通 过与上述公司的合作，使我公司在产品的设计和制造工艺上有了很大的提高。
东电产品曾两次获得国家金奖，曾首先应用在我国最大的火电机组330MW和水 电龙羊峡320MW以及葛州坝175MW机组上。同时，我公司产品远销美国、加拿大、 伊朗、叙利亚以及东南亚各国。其中，伊朗和叙利亚机组为国内最大的出口产品， 受到用户的好评。
静止可控硅自并激励磁系统
同步发电机的励磁功率由接至发电机机端的励磁变压器降压后， 经可控硅整流装置整流，供给发电机励磁绕组。 自动电压调节器（AVR）控制可控硅整流器输出之大小。
静止可控硅自并激励磁系统优点
无旋转部分，运行可靠性高； 可提高机组轴系的稳定性； 励磁系统响应速度快； 结构简单，维护方便；
山东邹县600MW汽轮发电机组励磁装置
静止可控硅自并激励磁系统装置构成
1 2
励 磁 变 压 器
整 流 装 置
励 磁 装 置 构 成
调 节 装 置
灭 磁 装
置
3
4
励磁变压器
根据用户需要，可控硅整流元件可选用
进口器件；
整流装置结构和技术特点（续）
整流元件采用强迫风冷冷却； 双幅流式冷却风机，噪音65dB； 母排采用特殊工艺进行防氧化处
理；
柜间交、直流母排合理布局，连
成一体；
整流装置单柜内部结构
பைடு நூலகம்
整流装置多柜组合内部结构
根据发电机组所需励磁功率的 大小，整装置可方便实现多柜组合， 以满足机组在各种运行工况下对励 磁的需求。
“2” ：单板机数字式， “4” STD 工业计算机微机数字式 ： “5” ：PCC 微机数字式 第二位数字“1” 适用于水轮机发电机自并励系 ： “2” 适用于汽轮机发电机自并励系统 ： 第三位数字 ： AVR 通道数 第四位数字 ： 功率柜的数量
励 产 磁 品 型 定 号 义
我公司励磁装置投运业绩表