大型汽轮发电机自并励静止
关于励磁甩无功
关于励磁系统甩无功负荷试验
依据一：《大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件》，DL/T 650-1998
6.2 型式试验、出厂试验、交接试验和大修试验应进行的励磁系统试验项目见表2。
大修试验的内容可根据设备具体情况确定。
表2励磁系统试验项目
依据二：《大中型水轮发电机静止励磁系统及装置试验规程》（DL/T 489-2006）4 试验项目
型式试验、出厂试验、交接试验及定期检查试验项目如表1所示。
表1 型式试验、出厂试验、交接试验及定期检查试验项目
5.4.15 发电机无功负荷调整及甩负荷试验
5.4.15.1 试验目的
试验通过励磁调节器调整无功负荷的能力，并测试励磁调节器在发动机甩无功时调节特性。
5.4.15.2 试验条件
发动机并网运行，有功分别为0%PN、100%PN下，调整发电机无功负荷到额定值（可加做一次50%无功）。
调节器给定值固定。
机组解列灭磁开关不跳闸，维持空载运行。
5.4.15.3 试验方法
通过手动跳出口断路器，机组甩负荷解列。
记录甩负荷前、后发电机的有关数据。
并录制甩负荷时发电机电压、励磁电压和励磁电流波形。
观测励磁调节器在发动机甩无功时的调节特性。
通过甩无功试验确定调节器能否满足发电机甩无功时将机端电压及时回到空载位置以及调节器调节性能能否满足DL/T 583-2006中4.3.4和4.2.8C的规定。
PSS现场试验报告
国电聊城发电有限公司#3机组PSS现场试验报告1．概述国电聊城发电有限公司3号机是600MW汽轮发电机组。
发电机组为单元式接线，经过变压器上220kV母线。
励磁调节器采用日本三菱公司生产的MEC5330型微机励磁调节器。
调节器采用电功率作为PSS的输入信号。
本次试验的目的是：通过现场试验，确定3号发电机组的PSS参数，检验PSS的性能，使国电聊城发电有限公司3号发电机组励磁系统的PSS功能具备正常投运条件。
2．试验依据的标准GB／T 7409．3—1997 同步电机励磁系统大中型同步发电机励磁系统技术要求DL／T650—1998 大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件3．试验中使用的仪器设备HP35670A动态信号分析仪编号：MY42506605有效期：2010—8—7 WFLC-2B便携式电量记录分析仪编号：374231 有效期：2010—8—7 4．PSS模型框图3号机PSS模型框图见图1。
PSS调节通道有隔直单元、超前滞后校正单元、比例放大单元和限幅单元。
其中，Pe为发电机电功率。
图1 国电聊城发电有限公司3号机PSS模型5．录波量测点配置试验时对下列各电气量进行测量或录波1)发电机定子电压：频率响应特性测试时，经变送器变换为直流电压后送至频谱分析仪；阶跃响应试验时，接入WFLC分析仪。
2)发电机三相电压、两相电流。
3)发电机励磁电压Uf。
6．试验项目及步骤6．1励磁系统滞后特性测量(无补偿特性)6．1．1试验方法发电机有功功率尽量接近额定(要求大于额定有功功率的80％)，无功功率尽量接近零(要求发电机滞相运行，无功功率小于额定无功功率的20％)。
励磁调节器单柜自动运行，PSS退出，微机励磁调节器对HP35670A频谱分析仪输出的白噪声信号进行采样并将采样信号与AVR的给定参考电压相加．缓慢增加白噪声信号的电平使发电机电压出现不超过2％左右的波动。
用HP35670A频谱分析仪测量频谱仪输出的白噪声信号与发电机电压之间的频率特性即为励磁系统本身的滞后特性，又称无补偿特性，用φe表示。
关于励磁甩无功
关于励磁系统甩无功负荷试验
依据一：《大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件》，DL/T 650-1998
6.2 型式试验、出厂试验、交接试验和大修试验应进行的励磁系统试验项目见表2。
大修试验的内容可根据设备具体情况确定。
表2励磁系统试验项目
依据二：《大中型水轮发电机静止励磁系统及装置试验规程》（DL/T 489-2006）4 试验项目
型式试验、出厂试验、交接试验及定期检查试验项目如表1所示。
表1 型式试验、出厂试验、交接试验及定期检查试验项目
5.4.15 发电机无功负荷调整及甩负荷试验
5.4.15.1 试验目的
试验通过励磁调节器调整无功负荷的能力，并测试励磁调节器在发动机甩无功时调节特性。
5.4.15.2 试验条件
发动机并网运行，有功分别为0%PN、100%PN下，调整发电机无功负荷到额定值（可加做一次50%无功）。
调节器给定值固定。
机组解列灭磁开关不跳闸，维持空载运行。
5.4.15.3 试验方法
通过手动跳出口断路器，机组甩负荷解列。
记录甩负荷前、后发电机的有关数据。
并录制甩负荷时发电机电压、励磁电压和励磁电流波形。
观测励磁调节器在发动机甩无功时的调节特性。
通过甩无功试验确定调节器能否满足发电机甩无功时将机端电压及时回到空载位置以及调节器调节性能能否满足DL/T 583-2006中4.3.4和4.2.8C的规定。
试论发电机自并励励磁系统的特点及问题
试论发电机自并励励磁系统的特点及问题发表时间：2019-07-09T15:25:57.537Z 来源：《电力设备》2019年第6期作者：薛江辉[导读] 摘要：发电机自并励励磁系统又称为自并励静止励磁系统,对发电机运行的稳定性、安全性、供电质量有着直接的影响。
（内蒙古京泰发电有限责任公司内蒙古鄂尔多斯市 010300）摘要：发电机自并励励磁系统又称为自并励静止励磁系统,对发电机运行的稳定性、安全性、供电质量有着直接的影响。
基于此,本文首先介绍了发电机自篇【并励励磁系统的特点。
其次,分析了目前发电机自并励励磁系统存在的问题。
最后,针对这些问题,从设计、选型两个主要方面,分析优化发电机自并励励磁系统的方式。
关键词：发电机; 自并励励磁系统; 励磁功率柜; 励磁调节器;引言国家电力系统在1998年颁布了DL/T650—1998《大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件》,此后,我国发电机自并励励磁系统的发展一直在这个框架内进行。
目前,自并励励磁系统已经全国超过80%的发电厂广泛应用,如大唐临清发电有限责任公司的350MW机组、大唐鲁北发电有限责任公司的330MW机组等。
作为同步发电机的重要组成部分,励磁系统直接影响着发电机的运行特性,同时对电力系统的运行有重要的影响。
发电机灭磁是指消灭发电机转子内部储存能量的过程,以加快正常的停机速度。
当发电机故障时,通过发电机灭磁可将故障造成的损失降到最低。
发电机灭磁一般分为两大类: (1) 发电机正常停机时采用的逆变灭磁; (2) 事故时保护动作跳灭磁开关的灭磁方式。
在发电机正常停机过程中,灭磁是一个非常重要的环节。
发电机灭磁失败会对发电机与励磁装置的安全运行构成较大的危害,例如产生转子过电压,危及转子绝缘甚至烧毁转子磁极,使转子本体发热,加速转子绝缘的老化,烧毁灭磁开关等。
1 发电机自并励励磁系统的特点发电机自并励励磁系统主要由 (1) 主变压器; (2) 励磁调节转换装置; (3) 功率整流装置; (4) 发电机消磁装置; (5) 过电压保护装置; (6) 励磁启动装置; (7) 励磁操作控制设备几个主要部分组成。
大型汽轮发电机自并励静止励磁原理及故障处理
大型汽轮发电机自并励静止励磁原理及故障处理作者：乔丽鹏来源：《数字化用户》2013年第15期【摘要】近年来，由于电力系统装机容量的不断扩大，微机保护也得到了广泛的应用，对故障切除时间也提出了更高的要求，因此传统的励磁系统优势已不是很明显。
根据大型汽轮发电机的实际运行情况，在阐述传统励磁系统普遍存在的问题的基础上，对大型汽轮发电机自并励静止励磁原理及处理措施进行了深入的分析研究，对于优化提高发电机供电可靠性，保障人民的生命财产安全具有一定的现实意义和理论依据。
【关键词】大型汽轮发电机自并励静止励磁原理及故障处理一、引言励磁系统是大型汽轮发电机的一个重要组成部分，它的运行状况直接关系到同步发电机的运行状况。
励磁系统的一个主要作用就是根据汽轮发电机运行状态，向同步发电机的励磁组提供一个可调的直流电源，并且这个可调电源能够保障发电机在各种方式下都能够正常运行。
在稳态运行的情况下，同步发电机的励磁电流变化会对电网的电压水平和并联运行机组间无功功率的分配产生一定的影响。
而在一些不正常的运行情况下，同步发电机的端电压下降较快，需要励磁系统能够快速提高励磁电流，确保电网的电压水平和稳定性。
例如在一些事故当中，就是因为工作人员只是单纯的提高发电机的有功功率，却忽略了应该同时提高发电机的励磁电流造成发电机失步。
所以说，一个同步发电机励磁系统性能的好坏，直接影响到整个机组安全经济运行。
二、传统的励磁系统普遍存在的问题大型汽轮发电机励磁系统主要包括三种励磁系统即直流励磁机励磁系统、三机励磁系统和自并励静止励磁系统。
但是前两者存在着以下问题，因此在许多发电厂励磁系统已逐渐改造为自并励静止励磁系统。
（一）直流励磁机励磁系统普遍存在的问题直流励磁机励磁系统虽然简单可靠、设备投资及运行费用较少，但由于滑环和碳刷之间总是存在接触不良等原因引起运行中励磁机内部长期打火，有时甚至会出现火花太大导致发电机不能正常工作。
并且其维修量很大，设备运行稳定性较差，检修时还必须停机。
发电机自并励静止励磁系统和三机励磁系统的比较
发电机自并励静止励磁系统和三机励磁系统的比较一．概述大型常规火电厂发电机的励磁方式主要有自并励静止励磁和三机励磁两大类，静止励磁中发电机的励磁电源取自于发电机机端，通过励磁变压器降压后供给可控硅整流装置，可控硅整流变成直流后，再通过灭磁开关引入至发电机的磁场绕组，整个励磁装置没有转动部件，属于全静态励磁系统；而三机励磁的原理是：主励磁机、副励磁机、发电机三机同轴，主励磁机的交流输出，经硅二极管整流器整流后，供给汽轮发电机励磁。
主励磁机的励磁，由永磁副励磁机之中频输出经可控硅整流器整流后供给。
自动电压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。
在励磁方式的选择上，俄罗斯、东欧多采用带有主副交流励磁机的三机他励励磁系统，法国Alstom、德国Siemens、美国西屋等公司多采用无刷励磁系统，而ABB、美国GE、日立、东芝公司更多地采用了静止励磁系统，特别是在常规火电中静止励磁更是占绝大部分份额。
二、发电机自并励静止励磁系统和三机励磁系统的比较1.1励磁系统的组成自并激静止励磁系统由励磁变压器、可控硅功率整流装置、自动励磁调节装置、发电机灭磁及过电压保护装置、起励设备及励磁操作设备等部分组成。
三机励磁系统由主励磁机、副励磁机、2套励磁调节装置、3台功率柜、1台灭磁开关柜及1台过电压保护装置等组成。
1.2 相对于三机励磁系统,静态励磁系统的优点归纳为以下几点: （1）静止励磁用静止的励磁变压器取代了旋转的励磁机，用大功率静止可控硅整流系统取代了旋转二极管整流盘，由于励磁系统没有旋转部分，设备接线比较简单，大大提高了整个励磁系统的可靠性，机组的检修维护工作量大大减少。
（2）机组采用静止励磁方式，取消了励磁机和旋转二极管整流盘，其轴系长度缩短，机组轴系的支点减少使得轴系的震动模式简单，利于轴系的稳定；电厂厂房的长度可以适当缩短4-5米，减少基建投资。
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。
益阳电厂300MW汽轮发电机自并励励磁系统浅议
地 ，０ ０ ． Ｓ故障 ，． 跳 开近侧 线路 开关 ，． ２ ０１ Ｓ ０ １ Ｓ跳
开远 侧线 路开关 。 ．益 阳电厂 １ ｂ 号机 组 或 ２号 机组 母线 三相短 路接 地 ， 故 障 ，． 跳 开 １号机 组 ００ Ｓ ０ １Ｓ 或 ２号机组 以及 与该母 线相连 的所有线 路 。 ．益 阳 ｃ 北所 有 出线 侧三 相短 路接地 ， ． 故 障 ， ． 跳 开 ０ ０ｓ ０１ ｓ
恒定 ，故系 统静态稳 定水 平 自并励励磁 系统较 交流 三机ｌ磁 系统 有明 显的提 高 ；对 于高起 始快速 ｌ磁 裔 裔 系统 ，因为其 引人 的负阻 尼对 系统静 态稳 定水平 有
削弱 ，需 ｇ 人 Ｐ Ｓ Ｓ附加控 制 ，至 于在 大干扰 时的 １ ．．
暂态 稳定 ，通 过适 当选取 强励倍 数 ，可 保证暂态 稳
维普资讯
第２ ２卷
湖
南
电
力
２ ０ 年 第 ｉ期 ０２
益 阳 电厂 ３ ０ ０ ＭＷ 汽轮 发 电机 自并励励 磁 系统 浅 议
刘 健 鹤 摘 要 益 阳发 电 有 限 责任 公 司 （ 南苴 阳 ４ ３ ０ ） 湖 １ ０ ０
敦 述 了 大 型 汽 轮 发 电机 采 用 自井 励 励 磁 系 统 的 优 点 ，井 介 绍 了益 阳 电厂 采 用 汽 汽 轮 发 电机 电厂
对 励磁 系统进 行 了全 面的调试 。使 ＴＭＲ控 制模块
的参数 、手 动控 制 器对 自动控制 器的 跟踪速 度 、可
． ．
控硅触 发脉 冲波形 、甄 磁开 关动 作时 间 、励 磁 电流
励磁系统新标准
适当提高静态励磁阶跃量的电压范围，实 际上是对静态励磁的提出了更高要求，即初 始输入要求宽松的条件下，调节时间仍能满 足规程要求，从而更好的提高提高励磁系统 的适应性 。
功率整流柜（差异）
新规程6.4.3条对并联功率整流柜明确提出整流 柜交直流侧均应有与其他柜及主电路隔断的措施， 柜交直流侧均应有与其他柜及主电路隔断的措施 对原DL/T 843标准6.3.3条和原DL/T 650标准5.2.2 条中对整流柜的要求部分合二为一。 条中对整流柜的要求部分合二为一 新规程6.3.6条中对功率整流柜的均流系数规定 不小于0.9 0 9，此规定比原 此规定比原DL/T 843标准6.3.6 6 3 6条和 原DL/T 650标准5.2.5条均流系数不小于0.85有了 很大提高。 很大提高
功率整流柜（解释）
•
规程提高均流系数本意是为了在整流元件 的选择上更加强调平衡性和高效性，但单 纯提高均流系数只是对整流回路的设计和 设备的选择有了进一步的要求，实际上均 设备的选择有了进 步的要求，实际上均 流系数达到0.9的要求只是在在励磁负载达 到80%以上才有实际意义，在低负荷状态 下并不能体现出优越性。 并不能体现出优越性 • 因此此条文在制定过程中虽有分歧但最终 形成规程要求后还是要求制造厂在执行过 程中严格遵守。
AVR触发脉冲、限制与保护 （补充与解释）
•
规程6.5.9条中，无刷励磁系统的过励限 制和顶值电流瞬时限制输入信号要求取自 励磁机励磁电流，限制值应计及励磁机的 饱和。 • 此要求是针对目前大机组采用无刷励磁， 此要求是针对目前大机组采用无刷励磁 过负荷过电流时限制值的整定和计算（详 细部分可参加新规程附录A）
电压调差率（补充与解释）
• 必须注意的是当给定高压侧的电压调差率，发电 • • • • • •
自并励静止励磁系统工作原理
自并励静止励磁系统工作原理自并励静止励磁系统是交流电动机中用于励磁的一种常用办法。
它以一定的方式连接到交流电源上，从而实现励磁。
那么这种系统的工作原理是怎样的呢?本文将一一介绍。
1. 概述自并励静止励磁系统的组成主要包括两个部分：励磁回路和调整元件。
其中，励磁回路是由励磁电感L和电容C 串联组成，用于产生谐振的励磁电流。
调整元件则是用于调整电容的值，从而获得合适的工作电容。
整个系统的运行主要依靠电感、电容和系统所连接的交流电源之间的相互作用。
下面我们详细来看看系统的工作原理吧。
2. 工作原理2.1. 自感电压在自并励系统中，由于励磁电感L的存在，当系统接通交流电源时，电感L中就会有一个自感电压VL产生。
这个自感电压会使得电容C上的电流不同于电源电流，从而在C上产生一个不同于电源电流的迟滞角δ。
这个迟滞角δ称作电容电压与电感电压之间的“相位差”。
2.2. 励磁电流由于电压和电流之间的相位差，系统中就会有一个响应。
当系统达到共振频率后，系统会产生一个最大电流。
这个电流也称作“谐振电流”，它是由交变电源产生的视在功率提供的。
谐振电流的大小取决于励磁电感L和电容C的数值。
由于电容C能够改变电流和电压之间的相移角度，所以C 能够控制谐振电流的大小。
如果电容C的值过大或过小，都会对励磁电流产生负面影响，所以需要调整C的值来控制电流大小。
2.3. 稳定性自并励静止励磁系统的稳定性也是一个很重要的问题。
其稳定性取决于励磁电感L的数值、电容C的数值以及系统所连接的交变电源的数值，这三者必须严密配合。
如果其中任何一个数值有所变化，都可能导致系统不稳定。
3. 小结综上所述，自并励静止励磁系统的工作原理就是利用谐振现象来产生励磁电流，实现对交流电动机的励磁。
这种系统通常在小型电动机中使用，优点是制造成本低、可以减少机械部件数量，提高了性能和效率。
但是在大型电动机中，由于系统的稳定性较难保证，因此还需要其他的励磁方法来应对。
300MW汽轮发电机
第一章 300MW汽轮发电机第一节概述同步发电机是生产电能的基本设备，是电网的心脏，它的运行可靠性直接影响电网运行及向用户安全、经济地供电。
运行中的发电机，绕组和铁芯都要发热，所产生的热量和电机的输出功率有着密切的关系。
电机的输出功率越大，其发热量也越多，当超过额定值时，便会使电机的温度过高而超过绝缘允许值。
反之，人为地提高和增大冷却的效果，使冷却剂在相同时间内带走更多的热量，则发电机输出的功率就越大。
由此可见，电机的冷却能力在一定程度上影响了发电机出力的大小。
当今世界上大容量发电机组采用的冷却方式通常有三种：全氢冷方式、定子线圈水冷其余为氢冷（水氢氢）方式、双水内冷（水水空）方式。
我国目前生产的300MW发电机多采用后两种；表3-1-1给出了目前我国三大电机厂所生产的300MW汽轮发电机的主要额定参数。
该表表明，ＱFSN-300-2型汽轮发电机都是水氢氢冷却方式，即定子绕组为水内冷，转子绕组为氢内冷，定子铁芯为氢表冷的冷却方式。
ＱFS-300-2型汽轮发电机采用的是双水内冷（水水空）方式，即定子绕组、转子绕组均为水内冷，定子铁芯为空冷的冷却方式。
双水内冷发电机，为我国首创。
水内冷技术的应用，为提高发电机容量开辟了一条新的道路。
由于水的冷却能力比空气大50倍，因此发电机的定子和转子采用了水内冷后，可以大幅度地提高发电机的出力。
但相对于全氢冷和水氢氢冷却的发电机来说，定、转子绝缘引水管漏水而导致的故障较多；对全氢冷和水氢氢发电机来说，由于其转子采用氢内冷，不会发生因水内冷转子的绝缘引水管漏水而导致的故障，所以运行的可靠性较之水冷转子为高。
因为目前新建和扩建的火电厂单机容量均采用300MW及以上的发电机组、尤其以300MW机组居多，所以，本篇以东方电机股份有限公司所设计制造的ＱFSN-300-2-20型三相同步交流发电机为主，介绍300MW汽轮发电机组的结构、原理及运行维护知识，对其它机型做简要介绍。
火力发电厂发电机励磁系统常见故障分析 吴小平
火力发电厂发电机励磁系统常见故障分析吴小平发表时间：2019-03-28T14:53:14.980Z 来源：《基层建设》2018年第35期作者：吴小平[导读] 摘要：在改革开放的新时期，我国的国民经济在快速的发展，电力资源具有十分重要的作用，可确保电能的稳定供应，为各行各业的正常运行提供基础条件。
马鞍山当涂发电有限公司安徽马鞍山 243011摘要：在改革开放的新时期，我国的国民经济在快速的发展，电力资源具有十分重要的作用，可确保电能的稳定供应，为各行各业的正常运行提供基础条件。
本文根据以往工作经验，从火电厂大型汽轮发电机无刷励磁系统常见故障分析、火电厂自并励静止励磁系统常见故障分析、火力发电厂发电机失磁故障分析三方面，论述了火力发电厂发电机励磁系统常见故障分析。
关键词：火力发电厂；励磁系统；常见故障引言在发电机系统中，励磁系统是重要组成部分，作用在于提供可进行调节的直流电流，确保机端电压稳定，从而满足发电机运行要求。
但励磁系统在运行时由于受到诸多内外因素的影响常出现一些故障，影响其作用的发挥。
为此，有必要通过分析掌握励磁系统常见故障类型与产生原因，为故障防治提供参考。
1火电厂发电机励磁系统基本结构为了实现机械能或者其他能量与电能的相互转换，同步发电机需要有一个直流磁场，直流电流为发电机提供所需要的直流磁场，提供直流电流的系统就是励磁系统匡。
而提供直流电的方式又分为直流发电机供电、交流发电机供电和无励磁机种。
其中，无励磁机是指在励磁方式中不设置专门的励磁机，而通过发电机本身获取励磁电源，经过整流后再供给发电机本身励磁，该方式被称为自励式静止励磁。
自励式静止励磁又分自并励和自复励种方式，自并励方式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，这种励磁方式的优点是结构简单、设备少、投资省和维护工作量少。
自复励方式的励磁电源由电压源和电流源叠加而成。
其中，并联在机端的励磁变压器与串联在发电机中性点的励磁变流器又称串联变压器的二次绕组在交流侧相串联，然后经可控硅整流后，供给励磁绕组。
自并励静止励磁系统的优、缺点
自并励静止励磁系统的优、缺点自并励静止励磁系统的优、缺点
1、自并励静止励磁系统的优点：
（1）运行可靠性高。
自并励励磁系统为静态励磁,没有旋转部分，运行可靠性高.（2）可提高机组轴系的稳定性.由于取消了主、副励磁机，缩短了汽轮机一发电机组的轴系长度提高了机组轴系的稳定性、改善了轴系的振动，从而提高了机组安全运行的水平。
(3)励磁系统响应快。
因为发电机没有主励磁机这一时滞环节，所以自并励励磁系统是一种高起始的快速响应励磁系统.因而技术指标高,性能参数好。
（4)可提高电力系统的稳定水平.在小干扰稳定方面,自并励静止励磁系统配置电力系统稳定器（PSS）后,小干扰稳定水平较交流励磁机励磁系统有明显的提高：在大干扰稳定方面，电力系统的计算表明,自并励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。
(5)可提高电厂的经济效益。
自并励静止励磁系统没有旋转部分，发电机运行可靠性高、调整容易、维护简单、检修工作量小，因而可提高发电效益。
(6)可节约电厂的基建投资.自并励励磁系统缩短了汽轮机一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.
2、自并励静止励磁系统的缺点是：
自并励静止励磁系统的缺点是励磁电源来自发电机机端,受发电机机端电压变化的影响.当发电机机端电压下降时其强励能力下降,对电力系统的暂态稳定不利。
不过，随着电力系统中快速保护的应用,故障切除时间的缩短，且自并励静止励磁系统可以通过变压器灵活地选择强励倍数，较好地满足电力系统暂态稳定水平的要求。
火力发电厂发电机励磁系统常见故障分析
42研究与探索Research and Exploration ·维护与修理中国设备工程 2018.06 (下)在励磁系统运转过程中，主要为发电机提供所需要的励磁电流，该装置属于大型设备范畴，与整体系统的正常运转密切相关，与发电机的工作情况密切相关。
截止到目前，发电机常见励磁方式主要包括以下几种：第一，直流励磁现象，第二种为静止励磁现象。
由此形成人们常说的励磁机，该装置属于并激直流发电机。
1 火电厂大型汽轮发电机无刷励磁系统常见故障分析1.1 故障的基本情况某火力发电厂发电机类型为汽轮发电机，总功率为300MW，主要使用的励磁方式为无刷励磁。
在整体装置一年的运行过程中，共发生了30次故障现象。
后续发电厂锅炉又出现了爆炸现象，整个系统进入了停机维修状态。
该发电厂借此机会重新实施并网，此时发电机组突然出现跳机现象，故障信号以失磁为主。
从跳机时机组的整体功率以及电压情况可以看出，无功功率出现了大幅度下降，这也充分说明在此种情况之下，电压下降速度极快。
在该项事故发生之后，在没有开展任何检查工作的情况下，机组继续冲转了3000转，并对自动模式AVR 继续投入励磁，此时，当在线电压升高至13kV 之后，AVR 通道出现了全部跳闸现象。
此时，工作人员采取了应急手段，将发电厂中的所有自动模式改为手动，开展二次起励工作，发现电压的升高幅度并不大。
测量结果显示，当定子的磁场电流大于80A 时，电压的数值要低于额定数值很多。
另外，从保护记录中也可以看出，操作人员实施过4次的复归操作，但无一次成功。
从这里也可以看出，由于工作人员的不正确处理，导致机组中的两接地点同时接地，进而引发了失磁现象。
1.2 系统检查首先，在AVR 检查过程中，如果发电机在使用过程中没有出现功能和硬件故障，但具体的保护装置设计情况完全不同，其中第二组的设置数量较少，保护深度也相对较低。
其次，对电气系统进行检查。
第一，永磁机。
在具体工作过程中，由于电缆的规格和材料存在很多问题，很容易导致永磁机与AVR 定子直流侧压降出现不合理情况，甚至还会出现压降过大等问题。
300MW汽轮发电机技术规范书
300MW汽轮发电机技术规范书热电工程2×300MW汽轮发电机组采用汽轮发电机有限公司按引进西屋公司技术生产的300MW水氢氢汽轮发电机。
为此，我公司（需方）、电力设计院与汽轮发电机有限公司（供方）于二OO三年一月九至十日于热电工程用QFSN-300-2型汽轮发电机组和辅助设备有关技术问题进行了讨论，并达成如下协议。
1概述本工程建设2台300MW级汽轮发电机组，各经双卷变压器升压，接入220kV系统。
1.1本技术协议范围为2×300MW级汽轮发电机。
包括发电机及附件、氢、油、水系统、检测装置、专用工具以及备品备件等。
本技术协议书提出了相对应的技术标准，图纸，资料等方面的要求。
1.2发电机在额定频率、额定电压、额定功率因数和额定冷却介质条件时的机端连续输出额定功率为300MW（扣除励磁系统所消耗的功率，下同），且与汽轮机额定出力相匹配。
1.3发电机最大连续输出功率与中标汽轮机最大进汽量工况的出力相匹配，且其功率因数和氢压等均与额定值相同。
长期连续运行时各部分温升，不超过国标GB/T7064-1996中有关规定的数值。
1.4发电机定子额定电压为20000伏。
额定功率因数为0.85（迟相）；额定转速为3000r/min，额定频率为50Hz。
1.5发电机冷却方式为水、氢、氢。
1.6发电机具有失磁后短时异步运行、进相运行和调峰运行的能力。
1.7发电机的励磁型式采用自并励静止励磁系统。
1.8水内冷线圈不允许有漏水或渗水，氢冷发电机漏氢量在额定氢压下一昼夜（24小时）不大于8m3。
1.9发电机连续运行天数不小于180天。
大修间隔不少于四年，小修间隔为每年一次。
正式投产后第一年、第二年可用率为85%，第三年后非大修年可用率不低于90%。
1.10所使用的单位为国家法定计量单位制。
1.11发电机运转层标高为12.6m。
1.12发电机实际运行寿命不小于30年。
2技术要求2.1发电机技术要求2.1.1基本规格和参数额定功率300MW（扣除励磁系统所消耗的功率）最大连续输出功率338MW（398MV A）额定功率因数0.85（迟相）额定电压20000V额定转速3000r/min频率50Hz相数 3极数 2定子线圈接法YY额定氢压0.31MPa效率（保证值）99%（不包括励磁系统损耗）额定氢压下短路比（保证值）0.6瞬变电抗X1d 0.202超瞬变电抗X11d 0.16承担负序能力：稳态I2（标么值）10%暂态I2 2 t （秒）10定转子绕组及定子铁心绝缘等级F级，温升按B级考核励磁性能高起始响应系统顶值电压2倍额定励磁电压（按机端电压为80%额定电压时）电压响应时间<0.1Sec允许强励持续时间10Sec噪音（距外壳1米处）<90dB（A）2.1.2发电机定子出线端数目为6个（氢冷发电机结构设计所限制）。
励磁试验规程
1.4试验标准试验参照标准如下：1．GB/T1029-93《三相同步电机试验方法》2.GB/T7409.1-1997《同步电机励磁系统定义》3.GB/T7409.3-1997《大、中型同步发电机励磁系统技术要求》4.GB/T10585-1989《中小型同步电机励磁系统基本技术要求》5.DL/T583-1995《大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件》6.DL/T489-92《大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置试验规程》7.DL/T490-92《大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置安装、验收规程》大修试验目的：提高设备健康水平，保证设备安全运行2．试验项目2.1绝缘试验、介电强度试验2.1.1试验目的：保证励磁系统回路对地的绝缘水平能承受在任何可能的工况下励磁系统相应回路与地之间的电压，而不致于发生绝缘击穿。
保证各回路与地的绝缘，保证励磁系统的可靠工作。
2.1.2试验条件：励磁系统各设备电气回路配线正确、通电正常以后，对回路进行介电强度试验。
2.1.32.1.42.1.5（1）1)2)3)（2）1)①额定励磁电压为500V及以下者：a、出厂试验电压为10倍额定励磁电压，且最小值不得低于1500V。
b、交接试验电压为85%出厂试验电压，但最小值不得低于1200V。
c、定期检验试验电压为85%的交接试验电压，但最小值不得低于1000V。
②额定励磁电压为500V以上者：a、出厂试验电压为2倍额定励磁电压+4000V。
b、交接试验电压为85%出厂试验电压。
c、定期检验试验电压为85%的交接试验电压。
2)与发电机定子回路电气上直接连接的设备和电缆（如励磁变压器、串联变压器、高压侧熔断器、隔离开关、励磁交流器等）3)——（本文略。
）4)与励磁绕组电气上不直接连接的设备与回路。
5)a、出厂试验电压不小于1500V。
6)b、交接试验电压不小于1200V。
7)c2.1.6（1）（2）2．2参照略2.32.3.12.3.22.3.32.3.4参照标准：DL489-92大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置试验规程。
自并励静止励磁系统
自并励静止励磁系统1 自并励静止励磁系统 potential source static exciter systems从发电机机端电压源取得功率并使用静止可控整流装置的励磁系统，即电势源静止励磁系统。
由励磁变压器、励磁调节装置、功率整流装置、灭磁装置、起励设备、励磁操作设备等组成。
2 励磁调节装置 excitation regulating equipment实现规定的同步电机励磁调节方式的装置，它一般由自动电压调节器和手动励磁控制单元组成。
3 自动电压调节器 automatic voltage regulator实现按发电机电压调节及其相关附加功能的环节之总和，也称自动通道。
4 手动励磁控制单元 manual excitation regulator实现按恒定励磁电流或恒定励磁电压或恒定控制电压调节及其相关附加功能的环节之总和，也称手动通道。
5 强励电压倍数 excitation forcing voltage ratio励磁系统顶值电压与额定励磁电压之比。
6 强励电流倍数 excitation forcing current ratio励磁系统顶值电流与额定励磁电流之比。
7 电压静差率 static voltage error无功调差单元退出，发电机负载从零变化到额定时端电压的变化率，即：式中：UN——额定负载下的发电机端电压，V；UO——空载时发电机端电压，V。
8 无功调差率 cross current compensation同步发电机在功率因数等于零的情况下，无功电流从零变化到额定值时，发电机端电压的变化率，即：式中：U——功率因数等于零、无功电流等于额定无功电流值时的发电机端电压，V；UO——空载时发电机端电压，V。
9 超调量 overshoot阶跃扰动中，被控量的最大值与最终稳态值之差对于阶跃量之比的百分数。
10 上升时间 rise time阶跃扰动中，被控量从10%到90%阶跃量的时间。
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大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件2004年10月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励磁系统技术条件DL/T650—1998neq 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。
本标准出版时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB1094—1996电力变压器GB3797—89电控设备第二部分装有电子器件的电控设备GB/T3859—93半导体变流器GB4064—83电气设备安全设计导则GB4208—93外壳防护等级(IP代码)GB6162—85静态继电器及保护装置的电气干扰试验GB6450—86干式电力变压器GB/T7064—1996透平型同步电机技术要求GB/T7409—1997同步电机励磁系统GB13926—92工业过程测量和控制装置的电磁兼容性GB14285—93继电保护和安全自动装置技术规程GB/T14598.9—1995量度继电器和保护装置的电气干扰试验：辐射电磁场干扰试验GB50150—91电气装置安装工程电气设备交接试验标准JB/T7828—1995继电器及其装置包装贮运技术条件DL478—92静态继电保护和安全自动装置通用技术条件DL/T596—1996电力设备预防性试验规程3使用条件3.1使用环境：3.1.1海拔高度不超过1000m。
3.1.2最高环境温度为40℃。
3.1.3最低环境温度：对于直接水冷的整流器为5℃；对于采用其他冷却方式的装置为-5℃。
3.1.4最湿月的月平均最大相对湿度为90%，同时该月的月平均最低温度不高于25℃。
3.1.5安装地点周围空气应清洁干燥，无爆炸危险及足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体。
励磁调节装置及整流装置安装地点应有防尘及通风措施。
3.1.6当振动频率为10Hz～150Hz时，振动加速度不大于5m/s2。
3.2工作电源条件：交流电压允许偏差为额定值的-15%～+10%，频率允许偏差为额定值的-6%～+4%。
直流电压允许偏差为额定值的-20%～+10%。
3.3当使用环境条件不符合以上规定时，对有关参数的修正应按各部件相应的标准规定执行。
特殊情况下，由需方与供方商定。
4系统性能4.1当发电机的励磁电压和电流不超过其额定值的1.1倍时，励磁系统应保证能连续运行。
4.2励磁设备的短时过负荷能力应大于发电机转子绕组短时过负荷能力。
DL/T650—19984.3励磁系统强励电压倍数一般等于2。
当所在电力系统的暂态稳定对励磁系统强励电压倍数有更高要求时，由计算确定。
强励电流倍数等于2。
强励电压倍数在发电机电压为额定值时确定。
励磁系统允许强励时间应不小于10s。
4.4励磁系统电压响应时间不大于0.1s。
4.5励磁系统应保证发电机电压静差率±1%。
4.6自动电压调节器对发电机电压的调差采用无功调差。
调差率范围应不小于±10%。
调差率的整定可以是连续的，也可以在全程内均匀分档。
4.7励磁系统稳态增益应保证发电机电压静差率达到要求。
励磁系统动态增益应保证发电机电压突降15%～20%时可控桥开放至允许最大值。
4.8励磁控制系统电压给定阶跃响应应满足以下要求：发电机空载时阶跃响应：阶跃量为发电机额定电压的5%，超调量不大于阶跃量的30%，振荡次数不大于3次，上升时间不大于0.6s，调节时间不大于5s。
发电机额定负载时阶跃响应：阶跃量为发电机额定电压的2%～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10s。
4.9励磁控制系统开环频率特性的增益裕量G m≥6dB，相角裕量φm≥40°。
4.10发电机零起升压时，自动电压调节器应保证发电机电压最大值不大于额定值的110%，振荡次数不超过3次，调节时间不大于10s。
4.11励磁控制系统应保证在发电机甩额定无功功率时发电机电压最大值不大于额定值的115%。
4.12自动电压调节器应保证能在发电机空载额定电压的70%～110%范围内进行稳定、平滑地调节。
电压分辨率应不大于额定电压值的0.2%。
4.13手动励磁控制单元应保证发电机励磁电压能在空载额定励磁电压的20%到额定励磁电压的110%进行稳定、平滑地调节。
4.14在发电机空载运行情况下，频率每变化额定值的±1%，发电机电压的变化不大于额定值的±0.25%。
4.15在发电机空载运行状态下，自动电压调节器的给定电压调节速度应不大于1%额定电压/s；不小于0.3%额定电压/s。
4.16励磁系统在发电机近端发生对称或不对称短路时应保证正确工作。
4.17励磁系统设备应能经受发电机任何故障和非正常运行冲击而不损坏。
4.18励磁调节装置应具有过励限制、低励限制、电压/频率比率限制、电力系统稳定器(PSS)等附加功能单元。
励磁调节装置的各项限制和不正常运行时的调节通道切换应与发电机变压器组继电保护协调。
4.19工频耐压试验标准4.19.1与发电机转子绕组在电气上相连的部件及回路：4.19.1.1与发电机转子绕组在电气上直接相连的灭磁开关、转子放电器及其回路出厂工频试验电压：发电机额定励磁电压不大于500V时，10倍额定励磁电压，但最低不小于1500V；发电机额定励磁电压大于500V时，2倍额定励磁电压加4000V。
4.19.1.2其他电气组件及回路出厂工频试验电压为：发电机额定励磁电压不大于350V时，10倍额定励磁电压，但最低不小于1500V；发电机额定励磁电压大于350V时，2倍额定励磁电压加2800V。
4.19.1.3交接试验电压为出厂工频试验电压的80%。
4.19.1.4大修试验电压按DL/T596执行。
4.19.2不与发电机转子绕组在电气上连接的电气组件：电压互感器和电流互感器二次回路工频试验电压为2000V。
其他电气组件工频试验电压为：额定工作电压在12V～60V范围时，500V；额定工作电压大于60V时，2倍额定工作电压加1000V，但最低不小于1500V。
4.19.3试验电压以波形畸变系数不大于5%的工频交流正弦波电压有效值计，耐压时间为1min。
4.20当励磁电流不大于1.1倍额定值时，发电机转子绕组两端所加的整流电压最大瞬时值应不大于转子绕组出厂工频试验电压幅值的30%。
4.21励磁控制系统在受到现场任何电气操作、雷电、静电及无线电收发讯机等电磁干扰时不应发生误调、失调、误动、拒动等情况。
4.22自并励励磁系统引起的轴电压应不破坏发电机组轴承油膜，否则应采取措施。
4.23因励磁系统故障引起的发电机强迫停运次数不大于0.25次/年。
励磁系统强行切除率不大于0.1%。
4.24自动电压调节器(包括PSS)应保证投入率不低于99%。
4.25控制4.25.1能够进行就地、远方的灭磁开关分合，调节方式和通道的切换以及增减励磁操作。
4.25.2能够接受自动准同期装置的调节信号，能够按用户要求接受无功功率自动成组调节信号，能够实现起停的自动控制。
4.25.3励磁装置在一路工作电源失去和恢复时应保持发电机工作状态不变，且不误发信号。
4.26监视4.26.1励磁系统至少应装设下列故障及动作信号：a)励磁变压器故障信号；b)功率整流装置故障信号；c)起励故障信号；d)电压互感器断线保护动作信号；e)励磁控制回路电源消失信号和励磁调节装置工作电源消失信号；f)励磁调节装置故障信号；g)稳压电源消失或故障信号；h)触发脉冲消失信号；i)调节通道自动切换动作信号；j)PSS故障信号；k)强励动作信号；l)低励限制动作信号；m)过励限制动作信号；n)电压/频率比率限制动作信号。
4.26.2励磁系统应有表明运行状态的信号，如励磁调节装置调节方式选择、通道选择、PSS 投切、灭磁开关分合、励磁给定值增减及通道跟踪平衡状态等。
4.26.3励磁系统应向远方控制中心提供必要的测量信号、状态信号、报警和故障信号。
4.26.4励磁装置应设有发电机电压和无功功率(双向)，励磁电压和励磁电流等表计。
4.27励磁系统应配置直流侧短路、整流元件换相过电压、功率整流装置交流侧过电压、励磁变压器保护等必要的保护装置。
励磁变压器保护的配置按GB14285—93中2.3执行。
4.28结构4.28.1励磁系统各部件的结构应便于安装、运行、试验、维护，对有冗余设计的部分可以实现在线更换故障部件；应有进行功能特性试验及现场开机试验所需的测点和信号加入点；调试时需要进行调整的参数应有明确的指示。
4.28.2励磁设备的外壳防护等级，包括防止人体接近危险部件、防止固体异物进入和防水，应根据现场环境条件，按照GB4208—93确定。
4.28.3二次回路的设计、安装和抗电磁干扰措施参照GB14285—93第4章和GB3797—89附录A执行。
4.29励磁系统各部分温升限值见表1。
4.30各元部件应有充分裕度。
电子元件应采用军级或工业级元件，并应经过严格的老化筛选。