自动装置励磁系统设计
励磁系统
励磁系统一.励磁系统的任务在发电机正常运行或事故情况下，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，而且还能有效地提高发电机及其相联的电力系统的技术经济指标。
根据系统运行方面的要求。
励磁系统应承担下述任务。
1.在正常运行状况下，供给发电机励磁电流，并根据发电机所带负荷的情况，相应地调整发电机励磁电流，以维持发电机机端电压水平在给定水平上。
2.使并列运行的各机组所带的无功功率得到稳定而合理的分配3.增加并入电网运行的发电机的阻尼转矩，以提高电力系统的动态稳定性及输电线路的有功功率的传输能力。
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，将励磁电压迅速增升到足够的顶值，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，强行励磁，将励磁电流迅速降到安全数值，以防止发电机电压过分升高。
6.在发电机内部发生故障时，快速灭磁，将励磁电流迅速减到零值，以减小故障损坏程度。
7.在不同的运行工况下，根据要求对发电机实行过励限制和欠励磁限制，以确保发电机的安全稳定运行二兆光励磁系统从发电机出口经励磁变压器供给静止整流装置，励磁自动调节器自动地改变交流励磁机励磁回路的可控整流装置的控制角，以改变交流励磁机的磁场电流，这样就改变了交流励磁机的输出电压，从而调节了主机的励磁。
自并励励磁方式静止原供电的励磁方式的特点：①取消了同轴励磁机，转子的长度可缩短，可节省投资。
②结构简单，维护方便，调节速度快。
③由于转轴缩短，机组振动特性好，安全性好。
④当机端或近处短路，特别是三相短路时，励磁电源电压将降低，甚至消失，因而影响强励效果。
⑤在机端发生短路故障励磁电源消失的情况下将影响后备保护的可靠动作，因而对动作时间超过0.5S的保护应采取补投措施。
主要设备：1.励磁变：励磁变的电源取至发电机出口，因此当发电机没有电压时励磁变也没有电压，所以该励磁系统应设起励装置，为发电机启动时用来建立初期电压，当发电机建立起起励电压后，即可通过励磁变调节发电机的电压。
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。
11 调节时间 settling time从阶跃信号或起励信号发生起，到被控量达到与最终稳态值之差的绝对值不超过5%稳态改变量的时间。
自动装置同步发电机自动调节
第五章同步发电机自动调节励磁第一节概述一、励磁系统1、概念：供给同步发电机励磁电流地电源及其附属设备2、组成：励磁机<或其它励磁供电设备）L<ZB、GLH）手调励磁装置RC自动电压调节器ZTL自动灭磁装置MK 自动调节励磁装置强行励磁装置QLC强行减磁装置QJC二、自动调节励磁装置地作用<略讲）1、保持端电压于定值<f独立运行）⊿P↑→ U↓→ iL↑→ U↑U恒定负反馈2、维持系统电压,实现无功分配<f联网运行）Ux↓→ iL↑→ Q↑→ Ux↑Ux恒定合理分配<Kdc）3、利于系统静态稳定<小扰动）功角特性：Pe=sinδ其中：Pe——发电机传送有功功率δ——与<系统母线电压）相位差或各发电机转子空间位置=+j有励磁调节：=Ed不变,<<xd,dPe/dδ<整步功率系数）↑,Pemax<功率极限）↑4、提高系统暂态稳定<大扰动）如图：1——事故前2——事故中3——事故后<无励磁）——事故后<有励磁）abcd——加速面积s1def——减速面积s2——减速面积s3s1>s2 失步s1=s3 稳定运行在新地平衡点i5、机组甩负荷,强行减磁,限制过压机组内部故障,迅速灭磁三、组成自动电压调节器<ZTL）、强励、强减、灭磁四、对ZTL地基本要求第二节小型水轮发电机地励磁方式一、励磁方式1、分类：↗相复励<移相电抗分流）<1）自励→自并励、自复励<可控硅）↘谐波励磁<三次谐波）特点：由发电机本身提供励磁电流优点：运行维护简单缺点：受系统影响大↗直流励磁机<2）它励↘交流励磁机特点：由发电机本身以外地电源供电优点：可靠性高,受系统影响小缺点：造价高,运行维护复杂2、常用励磁方式：<1）直流励磁机励磁系统<它励）iL=iZTL+iZL励磁电源：L调节方法：手调RC；自动调节iZTL<⊿U）优点：励磁电源可靠缺点：碳刷、换向器维护麻烦,调节速度慢,容量受限制<100MW 以下机组）,机组长度增加<2）交流励磁机励磁系统<它励）a、静止整流器励磁系统励磁电源：L调节方法：ZTL优点：维护简单,无换向器缺点：仍有滑环、碳刷b、旋转整流器励磁系统<无刷励磁）如上图,红色虚框为旋转部分优点：无碳刷、换向器,维护简单缺点：励磁回路无法监测；整流装置需承受较大离心力；灭磁慢3、自并励可控硅静止励磁系统励磁电源：ZB调节方法：ZTL优点：无碳刷、换向器磨损及环火缺点：强励性能取决于机端电压4、直流侧并联地自复励可控硅静止励磁系统励磁电源：ZB<电压源）；GLH<电流源）复励电流取决于：定子电流i；iZTL空载：i=0<GLH无输出）,由ZB提供iL负载：ZB ↘→iLGLH ↗短路：Id↑GLH提供强励iL开机：ZB、GLH无输出,设起励装置优点：强励电流大；两个励磁电源互为备用,避免失励5、交流侧串联自复励可控硅静止励磁系统励磁电源：ZB；GLH——铁芯带气隙地电抗变压器合成电势→可控硅整流→iL<反映Uf、If、cosφ大小,相复励特性）优点：相复励特性<相位补偿）——cosφ↓→Uf↓补偿<IL↑）缺点：GLH激磁电抗大,效率低6、三次谐波<自励恒压）励磁系统励磁电源：发电机定子槽中一组独立谐波绕组优点：自动调节性能<P↑→谐波电压U↑→iL↑→U↑）；强励性能<短路→谐波电压U↑→iL↑→U↑）复习提问：1、励磁系统概念、作用对象及组成2、自励、它励区别3、自并励、自复励区别4、相复励箱位补偿含义第三节继电强行励磁和强行减磁一、强励地作用概念：系统电压急剧下降时迅速将发电机励磁电流增至最大值地自动装置作用：P79二、强励性能地衡量指标1、励磁电压上升速度定义：强励时第一个0.5s时间内测得地强励电压上升平均速度,用额定励磁电压倍数表示υ=<一般υ=0.8~1.2 1/s）2、强励顶值电压倍数定义：强励时最高励磁电压与额定励磁电压之比KQ=ULm/ULe<一般KQ =1.8~2倍）3、强励允许时间1min左右三、继电强行励磁装置1、原理接线图a、组成：1YJ、2YJ、1YZJ、2YZJ、XJ、QLC<QLC接点为常开,图中有误）b、原理：UF↓80~85%Ue 强励动作RC短接；发信号UF恢复强励复归c、接线特点：1YJ、2YJ串接：防1YH<2YH）熔断器熔断,强励误动作DL1辅助触点：F起动、事故跳闸时闭锁QLC<退出）BK切换开关：投切QLCd、保证最大动作机率并列运行各机组,其低压元件接于不同地相间电压上<而每台机中地两个低压元件应接于同一相间电压上）e、与复励调节器配合考虑ZTL对某些故障丧失强励能力,依靠继电强励f、采用正序滤过器提高强励装置灵敏度——可反映各种不对称短路g、确保低电压继电器动作两YH箱位不同时,应确保两YJ反映同一故障四、继电强行减磁装置<仅用于水轮发电机）1、减磁地作用a、机组甩负荷b、机组内部故障,灭磁引起地励磁机甩负荷2、强减地取得方式a、ZTL负反馈b、继电器、直流接触器等<同强励）c、灭磁开关辅助触点<MK跳开,自动接入强减电阻）3、继电强行减磁装置地原理接线图与强励地区别：<1）接线强减强励1YJ、2YJ YJ<低电压继电器） <过电压继电器）<2）强励：↓R↑IL强减：↑R↓IL相同之处：改变励磁回路阻值改变励磁大小原理：U>1.15Ue 强减动作Rjc接入；发信号U Ue 返回第四节复式励磁和相位复式励磁复习：发电机外特性曲线：iL恒定,Uf=f<If）<比较cosφ=0.9,0.8,0.7曲线特点>发电机调节特性曲线：Uf恒定,iL=f<If）<比较cosφ=0.9,0.8,0.7曲线特点>一、复式励磁1、特点：根据发电机定子电流If地变化而自动调节励磁2、接线：P85图4-16组成元件：电流互感器LH复励变压器FZB<变压、隔离交、直流）复励整流桥FZL复励调节电阻Rft复励开关FK3、原理：iL=iZL+ifL<1）ifL=0ifL=0iL=iZL<调节Rc地大小来满足空载额定电压地需要）<2）ifL≤10~20%Ie<ifL较小）ifL=0iL=iZL<整流桥地输出电压被“封锁”）<3）ifL>10~20%IeiL=iZL+ifL<If↑→ifL↑）复励特性及装有复励地发电机外特性如图4-17所示只有A、B两点能保持Uf=Ue4、功率因数cosφ地影响iL只反映If大小,不反映cosφ大小cosφ↓Uf↓<复励特性与调节特性偏移较大）5、手动调节RftRft作用：If、cosφ变化时,维持Uf恒定；平滑退出复励Rft对发电机外特性地影响见图4-19<b）另：调节Rc也可维持Uf恒定,但Rc位置在使用复励时一般不变Rc对发电机外特性地影响见图4-19<a）6、短路时地工作情况Id↑→ifL↑具有一定强励特性<但受铁芯饱和限制）二、相位复式励磁1、接线P87图4-20XFB：相复励变压器2、原理：==<其中：）取||、||为定值,以为cosφ地函数作出矢量图P88图4-213、特点：<1）相复励地输出电流与、和cosφ三者有关<2）cosφ↓→||↑相位补偿<cosφ=1→||最小cosφ=0→||最大）<3）电压互感器YH断开复式励磁<4）空载或负荷电流较小“电压源”保证一定地电流输出<5）DK作用：正常运行或靠近机端短路时,限制“电流源”在WV 回路中地汲出电流,增加在W2回路中地输出电流b5E2RGbCAP三、小结1、复励与相复励均能反映定子电流地变化自动调节励磁,并有一定地强励性能；但前者仅反映定子电流绝对值,而后者则反映定子电流绝对值及端电压和cosφ,具有较好地补偿特性.2、单独使用复励与相复励均不能维持端电压恒定,须与电压校正器配合.3、相复励必须采用DK,若无DK,则正常运行时复励环节作用甚微；且机端短路将失去强励能力.复习提问：1、复励装置中下列元件地作用：FZB、FK2、Rft、RC作用3、复励特点,与相复励相同与不同之处介绍复励与相复励地工作特点：复励：If↑→Uf↓——If↑→IL↑→Uf↑补偿相复励：If↑→Uf↓——If↑→IL↑→Uf↑cosφ↓→Uf↓补偿——cosφ↓→IL↑→Uf↑结论：单独使用均不能保证Uf恒定与可控硅静止励磁装置地比较：可控硅励磁：Uf-Ue=⊿U→调节IL调节效果好,考虑了引起⊿U变化地各种因素影响,包括If、cosφ等复习提问：1、强励性能地两个衡量指标、意义2、继电强励、强减相同与不同之处3、继电强励接线特点<同一机组、不同机组）4、继电强励接线DL辅助接点作用第五节可控硅静止励磁装置地基本电路一、可控硅静止励磁装置地组成<结合框图讲解）<一）基本工作单元：测量变压器 Ue 测量比较 If、Uf、cosφ→⊿U电流调差综合放大⊿U→UK移相触发UK→Ug<α）励磁电源功率输出可控硅桥式整流 Ug<α）→UL<iL）保护附加回路<二）辅助工作单元：起励手动、自动切换低励<最小励磁限制）过励<电流限制）二、种类TKL型：适用1000~10000KW水轮发电机TKL-11：自并列 ZTL<ZB）小型机组TKL-21：自复励复励+ZTL 大型机组<GLH）<ZB）三、可控硅静止励磁装置功率输出电路励磁电源可控硅整流电路保护附加回路<一）励磁电源1、自并列TKL-11：ZBUL=1.35U其中：U——半控桥三相对称线电压<ZB副边）α——控制角2、自复励TKL-21：ZB 30~40%ILeGLH 60~70%ILe空载：IL0=IZTL负载：IL1=IZTL1+IFL1如图：复励太强——调节器失去作用复励太弱——调节器负担过重复习提问：1、可控硅静止励磁装置地组成及作用2、TKL-11、TKL-21励磁电源地差别<二）可控硅整流电路1、三相半控桥式整流电路三只可控硅——共阴极组；三只二极管——共阳极组可控硅导通条件：阳极电位高于阴极<正向阳极电压）控制极加入正触发脉冲可控硅截止条件：阳极与阴极间加反向电压<或通过电流小于维持电流）整流二极管导通条件：阴极电位最低控制角：可控硅在正向电压下不导通地角度范围α<未加触发脉冲地角度）α=0——可控硅在刚进入正向电压瞬间加触发脉冲导通角：可控硅在正向电压下导通地角度范围β自然换向点：三相瞬时电压地交点移相：改变加入触发脉冲地时刻以改变控制角α,称触发脉冲地移相α地变化范围称移相范围<α=0~1800,且α=0对应本相相电压300）<课堂练习：画出三相交流电压波形,并画出α=300、900时地各相触发脉冲位置）<1）三相半控桥触发脉冲地移相要求P106<2）输出电压波形<略）介绍方法：分析每一区间哪个KGZ、GZ导通该区间输出电压值a、α=0 三相桥式全波整流阳极电位最高地可控硅触发导通阴极电位最低地二极管触发导通ωt1~ωt2：Ud=UABUA最大——1KGZ导通 UB最小——6GZ导通。
励磁系统技术要求
励磁系统技术要求1.1.1 总的要求自动励磁调节装置能在-5℃～+45℃环境温度下连续运行；也能在湿度最大的月份下，月平均最大相对湿度为90%，同时该月平均最低温度不高于25℃的环境下连续运行。
励磁系统容量能满足发电机最大连续出力和强励要求。
1.1.1.1采用高起始响应的自并励静止励磁系统（采用进口产品，其中励磁变压器采用国产设备）。
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。
1.1.1.2在强励条件下，励磁电压增长值达到顶值电压和额定电压差值的95%时所需的时间不大于0.05s。
1.1.1.3 当发电机的励磁电压和电流不超过其额定励磁电压和电流的1.1倍时，励磁系统应保证连续运行。
1.1.1.4 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（对应发电机端电压Ue时），允许强励时间不低于20秒。
1.1.1.5 发电机电压控制精度（从空载到满载电压变化）不大于0.5%的额定电压。
励磁控制系统暂态增益不少于25倍。
1.1.1.6阶跃响应（1）对于自并励静止励磁系统，在空载额定电压下，当阶跃量为发电机额定电压的5%时，超调量不大于阶跃量的30%；振荡次数不超过3次，上升时间不大于0.6秒，发电机定子电压的调节时间不大于5秒。
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%，有功功率振荡次数不大于5次，阻尼比大于0.1，调节时间不大于10S。
（2）发电机零起升压时，自动电压调节器应保证发电机定子电压最大值不大于额定值的110%，振荡次数不超过3次，调节时间不超过10秒。
1.1.1.7 自动电压调节器的调压范围发电机空载时应在70%～110%额定电压范围内稳定平滑调节整定，电压的分辨率应不大于额定电压的0.2%。
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。
1.1.1.8 电压频率特性当发电机空载运行时，频率每变化额定值的±1%，发电机电压变化应不大于额定值的±0.25%。
自动励磁调节的原理及作用
自动励磁调节的原理及作用自动励磁调节是指通过自动调节励磁电流，以保持电力系统中发电机的励磁电压稳定。
它的作用是确保发电机输出的电压与系统需要的电压相匹配，从而保持系统的可靠性和稳定性。
自动励磁调节的原理主要分为两方面：稳定器的输出和励磁刷的调节。
首先，稳定器的输出是自动励磁调节的核心。
稳定器是位于发电机励磁回路中的一种电子设备，能够根据系统负荷的变化，自动调节励磁电流。
稳定器通过测量发电机的输出电压和励磁电流的大小，与预设的电压进行比较，并根据比较得到的误差信号，调整励磁电流的大小。
当发电机负荷增加时，稳定器会减小励磁电流，以提高发电机电压；当发电机负荷减少时，稳定器会增加励磁电流，以降低发电机电压。
这样就能够保持发电机输出电压的稳定性。
其次，励磁刷的调节也是自动励磁调节的关键之一。
励磁刷是位于发电机励磁回路中的一种机械装置，通过改变磁场的强度来调节励磁电流。
当调节器调整励磁电流时，励磁刷通过增加或减少电磁铁磁场的强度，来改变励磁电流的大小。
通过这种方式，励磁刷能够快速而精确地调节励磁电流，以保持发电机输出电压的稳定性。
自动励磁调节的作用主要有以下几个方面：1. 保持电力系统的稳定性。
发电机的输出电压稳定性对于电力系统的稳定运行至关重要。
通过自动励磁调节，能够及时、准确地调整励磁电流，以保持发电机输出电压的稳定性。
这样就能够防止电力系统出现过高或过低的电压波动，避免对系统产生不利影响。
2. 优化电网的电压质量。
自动励磁调节能够根据电力系统的需求，动态调整发电机的励磁电流。
这样就能够确保发电机输出的电压与系统需要的电压相匹配，有效地提高电网的电压质量。
同时，通过自动励磁调节，还能够减少电力系统的电压偏差，提高系统的功率因数。
3. 提高发电机的响应速度。
自动励磁调节可以根据系统负荷的变化，快速调整励磁电流，以保持发电机输出电压的稳定性。
这样就能够使发电机的响应速度更快，更加灵敏。
当系统负荷变化较大时，自动励磁调节能够迅速调整励磁电流，使发电机输出电压稳定在设定值，保持系统的稳定运行。
现代同步发电机励磁系统设计及应用
现代同步发电机励磁系统设计及应用现代同步发电机励磁系统设计及应用什么是同步发电机励磁系统？同步发电机是一种通过旋转磁场将机械能转化为电能的装置。
在同步发电机中，励磁系统起着关键的作用，通过提供电磁激励来产生旋转磁场。
现代的同步发电机励磁系统设计与应用涉及多种技术和方法。
主要应用领域1. 发电厂同步发电机励磁系统是发电厂中不可或缺的部分。
它通过控制励磁电流来实现发电机的功率调节和电压调节。
励磁系统的设计和应用对于发电厂的经济运行和稳定供电至关重要。
2. 风力发电在风力发电中，同步发电机励磁系统也扮演着重要的角色。
它可以控制风力发电机组的输出电压和频率，使其与电网保持同步。
同时，励磁系统还能提供额外的励磁容量，以应对突发的风速变化和负荷波动。
3. 水力发电水力发电是利用水能转换为电能的发电方式。
在水力发电中，同步发电机励磁系统的设计和应用决定了发电机组的输出功率和调整能力。
励磁系统可以根据水轮机的负荷需求和发电机输出状况来控制励磁电流，实现自动调节和优化运行。
4. 火力发电火力发电是利用燃烧化石燃料产生高温高压蒸汽驱动汽轮机发电的方式。
同步发电机励磁系统在火力发电中起着关键的作用，它能够提供稳定的励磁电流，使发电机输出恒定的电压和频率。
5. 核能发电核能发电是利用核裂变产生的热能驱动蒸汽轮机发电的一种方式。
同步发电机励磁系统在核能发电厂中同样扮演着重要的角色。
它能够稳定控制励磁电流，使发电机输出稳定的电压和频率。
总结现代同步发电机励磁系统的设计和应用在各种发电方式中都发挥着关键的作用。
它们通过控制励磁电流来保证发电机的稳定运行和功率输出。
随着能源领域的不断发展，同步发电机励磁系统的设计和应用将继续迎来新的挑战和机遇。
同步发电机励磁系统设计的挑战同步发电机励磁系统的设计面临一些挑战，需要考虑以下因素：1. 功率调节和电压调节励磁系统需要能够对发电机的输出功率和电压进行准确的调节。
这意味着励磁系统必须能够快速响应负荷波动，并且能够稳定控制励磁电流，以确保发电机输出满足电网的要求。
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。
QF-25-2型同步发电机励磁系统设计(电气工程及其自动化专业论文)
1-1概述励磁系统是同步发电机的重要组成部分，直接影响发电机的运行特性，励磁系统一般由两部分组成：第一部分是励磁功率单元，它向同步发电机的励磁绕组提供直流励磁电流；第二部分是励磁调节器，它根据发电机的运行状态，自动调节励磁功率单元输出的励磁电流的大小，以满足发电机运行的要求。
无论在稳态运行或暂态过程中,同步发电机在很大程度上与励磁有关。
优良的励磁系统不仅可以保证发电机运行的可靠性和稳定性，而且可以有效地提高发电机及其相联的电力系统的经济技术指标，为此，在正常运行或事故情况下，都需要调节同步发电机的励磁电流。
励磁调节应执行下列两项任务：一、电压控制及无功分配：维持电压水平和机组间稳定分担无功功率，这是励磁调节应执行的基本任务，在发电机正常运行情况下，励磁系统应维持发电机端电压（或升压变压器高压侧电压）在给定水平，当发电机负荷改变而端电压随之变化时，由于励磁调节器的调节作用，励磁系统将自动地增加或减少供出的励磁电流，使发电机端电压恢复到给定水平，保证有一定的调压精度，当机组甩负荷时，通过励磁系统的调节作用，应限制机端电压使之不致过分升高。
另外，当几台机组并列运行时，通过励磁系统应能稳定的分配机组的无功功率。
二、提高同步发电机并列运行的稳定性：电力系统可靠供电的首要要求是使并入系统的所有同步发电机保持同步运行。
系统在运行中随时会遭到各种振动，伴随着励磁调节，系统可能恢复到它原来的运行状态，或者由一种平衡状态过渡到另一种新的平衡状态。
这种情况则称系统是稳定的。
电力系统稳定的主要标志是在暂态时间末了，同步发电机维持或恢复同步运行。
近来，随着电力系统的扩大和机组单机容量的增大，大型同步电机的励磁及其控制系统发生了很大的变化，其主要趋势为：一、半导体励磁取代了直流励磁机，同步发电机的传统励磁方式是采用同轴的直流发电机作为励磁机，提供发电机励磁绕组的励磁电流。
通过励磁调节器改变励磁机的励磁，来改变供到转子的励磁电压，从而调节转子的励磁电流。
第三章 同步发电机励磁自动控制系统
二、对励磁系统的基本要求
励磁系统由励磁功率单元和励磁调节器两部分组成。
（一）对励磁调节器的要求
励磁调节器主要任务是检测和综合系统运行状态的信 息，以产生相应的控制信号，经放大后控制励磁功率 单元以得到所要求的发电机励磁电流。
励磁 功率单元
G 发电机
电力系统
励磁调节器 输入信息
一、同步发电机励磁控制系统的任务
优良的励磁控制系统不仅可以保证发电机可靠运行，提供可靠的电 能，而且可以有效地提高系统的技术指标。
电压控制
控制无功功率的分配 提高同步发电机并联运行的稳定性 改善电力系统的运行条件
静态稳定 暂态稳定
水轮发电机组要求实行强行减磁
(一)、电压控制
电力系统运行时，负荷波动引起电压波动，需要对励磁电流进 行调节以维持机端电压在给定水平。励磁自动控制系统担负了 维持电压水平的任务。
1. 自励交流励磁机静止可控整流器励磁系统
AE
VS
G
滑环
TR
TV
电压 启励元件
自动恒压元件
启励电源
AVR
2. 自励交流励磁机静止整流器励磁系统
AE
V
G
滑环
TR
TV
电压 启励元件
启励电源
励磁调节器
图3-19 静止励磁系统原理接线
§3.3 励磁系统中的整流电路
交流电压
整流
直流电压
大型发电机的转子励磁回路通常采用三相桥 式不可控整流电路，在静止励磁系统中采用三相 桥式全控整流电路；励磁机励磁回路通常采用三 相桥式半控整流或三相桥式全控整流电路。
0
ωt
(b) 输出电压波形（α＝1200）
励磁系统调试方案
发电机励磁系统调试方案河南电力建设调试所鹤壁电厂二期扩建工程2×300M W 机组调试作业指导书HTF-DQ306目次1 目的 (04)2 依据 (04)3 设备系统简介 (04)4 试验内容 (05)5 组织分工 (05)6 使用仪器设备 (05)7 试验应具备的条件 (05)8 试验步骤 (06)9 安全技术措施 (10)10调试记录 (10)11 附图（表） (10)1 目的为使发电机励磁系统安全可靠地投入运行，须对励磁系统的回路接线的正确性、自动励磁调节器的性能和品质以及励磁系统所有一、二次设备进行检查和试验，确保励磁调节器各项技术指标满足设计要求，特编制此调试方案。
2 依据2．1 《电力系统自动装置检验条例》2．2 《继电保护和安全自动装置技术规程》2．3 《大、中型同步发电机励磁系统技术要求》2．4 《大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件》2．5 《火电工程调整试运质量检验及评定标准》2．6 设计图纸2．7 制造厂技术文件3 设备系统简介河南鹤壁电厂二期扩建工程同步发电机的励磁系统设计为发电机机端供电的自并励静态励磁系统，采用瑞士ABB公司生产的UNITROL5000励磁系统设备。
整个系统可分为四个主要部分：励磁变压器、两套相互独立的励磁调节器、可控硅整流桥单元、起励单元和灭磁单元。
在该套静态励磁系统中，励磁电源取自发电机端。
同步发电机的磁场电流经由励磁变压器、可控硅整流桥和磁场断路器供给。
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，可控硅整流桥将交流电流转换成受控的直流电流提供给发电机转子绕组。
励磁系统可工作于AVR方式，自动调节发电机的端电压，最大限度维持发电机端电压恒定；或工作于叠加调节方式，包括恒功率因数调节、恒无功调节；也可工作于手动方式，自动维持发电机励磁电流恒定。
自动方式与手动方式相互备用，备用调节方式总是自动跟随运行调节方式，在两种运行方式间可方便进行切换。
电力系统自动装置原理-第04章_同步发电机励磁自动控制系统的动态特性(1-2)
• 分离角和汇合角恒等于90。
29
根轨迹的渐近线
• 若开环有限极点数n >开环有限零点数m，则将有 nm条根轨迹分支沿着渐近线伸向无穷远处。渐近
线与实轴的交点和交角分别为：
交点
n
m
pj zi
a j1
i1 (n m)
交角 = (2k+1) /(nm) ( k = 0, 1, 2, nm1 )
第四章 同步发电机励磁自动控制系统的动态特性
1
第1节 概述
一、同步发电机励磁自动控制系统动态特性应满足 的基本要求
二、同步发电机励磁自动控制系统的动态特性指标
2
动态特性应满足的基本要求
①控制系统应能稳定运行（自身空载和带载情况下稳 定运行、对电力系统的稳定运行具有积极作用或负 面影响较弱不致影响电力系统的稳定运行）；
②动态特性要良好。
3
动态特性指标
①励磁电压响应比：励磁电压在最初0.5秒内上升的平均速率。
②由励磁电压响应曲线定义的指标：发电机空载、额定转速条 件下，突然加入励磁使发电机端电压从零升至额定值时的时间
响应曲线的上升时间（tr）、超调量（p）和调整时间（ts）可
以作为动态特性指标 。
上升时间（tr）：由稳态值的10%上升到90%（或5%至95%或 0%至100%）的时间 。通常，对欠阻尼二阶系统，取0%至 100%；对过阻尼二阶系统， 取10%至90% 。
19
第3节 励磁自动控制系统的稳定性
一、概念回顾 二、励磁控制系统空载稳定性分析 三、励磁控制系统空载稳定性的改善
20
概念回顾
1．基本概念 ①控制理论分类 ②古典控制论的分析方法 ③根轨迹的定义 ④根轨迹的求取方法 2．根轨迹的直接作法（设以开环放大倍数K为参变量） 作图规则包括：
自动励磁装置的原理及其作用
自动励磁装置的原理及其作用自动励磁装置是一种用于调节电动机励磁电流的装置，它通过控制电流的大小和方向，来实现对电动机的励磁。
本文将从自动励磁装置的原理和作用两个方面进行介绍。
一、自动励磁装置的原理自动励磁装置的原理基于电磁感应和反馈控制的原理。
当电动机运行时，其励磁电流需要保持在一定的范围内，以保证电动机的正常运行。
而自动励磁装置通过感应电动机的磁场变化，及时反馈给控制系统，并根据反馈信号来调节励磁电流，从而实现自动调节励磁的目的。
具体来说，自动励磁装置由感应线圈、调节电路和控制系统组成。
感应线圈安装在电动机的磁极上，当电动机运行时，磁极的磁场会引起感应线圈中的电流变化。
感应线圈接收到的电流信号经过放大和滤波处理后，送入调节电路。
调节电路根据感应线圈接收到的电流信号，通过比较和计算，产生相应的控制信号。
这个控制信号经过放大和处理后，送入电流调节装置。
电流调节装置根据控制信号的大小和方向，调节励磁电流的大小和方向。
最终，励磁电流通过励磁线圈进入电动机，使得电动机的磁场保持在一定范围内，实现自动励磁的效果。
二、自动励磁装置的作用自动励磁装置在电动机运行中起到了至关重要的作用。
它可以根据电动机的负载变化和工作状态，自动调节励磁电流的大小和方向，以满足电动机的工作要求。
自动励磁装置可以保证电动机的起动性能。
在电动机启动过程中，励磁电流的大小和方向需要根据负载的变化进行调节，以确保电动机能够顺利启动。
自动励磁装置可以根据电动机的转速和负载特性，自动调整励磁电流，提供适当的励磁力矩，保证电动机的起动性能。
自动励磁装置可以提高电动机的效率。
通过自动调节励磁电流的大小和方向，可以使电动机在不同负载下工作在最佳工作点上，减少能量的损耗，提高电动机的效率。
自动励磁装置还可以保护电动机。
当电动机负载突然增加或发生故障时，励磁电流的大小和方向需要及时调节，以保护电动机不受损坏。
自动励磁装置可以通过感应电动机磁场的变化，及时反馈给控制系统，使其能够快速调整励磁电流，保护电动机的安全运行。
励磁 系统
3.2励磁调节器
c.最小磁场电流限制器 • 主要任务是防止失磁。
• 这个功能通常用于水轮发电机组，它有可能在较深的进相状态下运行，对应 的励磁电流有可能接近于零。在这种情况下，最小磁场电流限制器确保励磁 场电流不小于最小限制值。该限制值对于维持正常的可控硅整流是有必要的， 此外，它可防止转子极靴过热。 d.定子电流限制器 • 这个限制器在过励和欠励运行范围内防止发电机定子绕组过热。 e.P/Q 限制器 • 本质上是一个欠励限制器，用于防止发电机进入不稳定运行区域。 （2）控制方式 • 恒机端电压方式（电压闭环） • 恒励磁电流方式（电流闭环） • 恒无功功率方式（无功闭环） • 恒触发角开环方式（定角度，它励时可用） • 恒功率因数方式
3.2励磁调节器
（4）故障检测 • PT 断线 • 电源故障 • 调节器故障 • 脉冲故障 • 整流桥故障报警 • 转子过热报警 • 通讯故障报警 （5）保护 • 过流保护：反时限特性的过流保护、瞬时过流保护 • 失磁保护：其目的是在发电机在超出其稳定极限之外工作的情况下，跳开同 步发电机。 • 过磁通保护（V/Hz 保护）：该保护目的是防止同步发电机和变压器的磁通密 度过于饱和。 • 变压器温度测量 • 调节器自检功能：通过软件看门狗实现自检功能，还有相应的电路监测调节 器的工作电源，指示电源故障。
3.2励磁调节器
3.2.3调节器概述 • 核心是PAC控制器，由PAC控制器组成独立的AVR通道和FCR通道。由双网络完 成系统各个通道的通讯。 • 两套独立的AVR控制器，完成励磁系统对发电机机端电压的控制和无功功率 的控制，并完成一系列的限制和保护功能。每套AVR控制器从输入到输出都 是相互独立的。 • AVR的输出信号为触发脉冲，经过整流柜的可控硅控制器，对脉冲智能均流 后，经放大触发可控硅，完成对励磁电流的控制，从而达到对机端电压的控 制。 • 每套AVR还完成励磁电流控制器的功能，即内部含有FCR控制器、同时含有功 率因数控制和无功功率控制。 • 两套AVR控制器的信号通过HMI显示。HMI显示修改发电机控制参数、发电机 状态、励磁系统状态和故障记录。为了防止两套AVR均同时发生故障，又在 上述冗余的基础上，提供独立手动控制器。在AVR双通道故障时，独立手动 控制器开始控制，完成对励磁电流的FCR控制。 • 同时，还完成过电流和瞬时过电流的限制保护功能。独立手动控制器的输出 脉冲直接到脉冲放大模块的接口，经放大后，控制可控硅。每个通道可以控 制多个并联的整流桥，保证系统的高度可靠。
励磁系统工作原理
引言概述：励磁系统是电力系统中的重要组成部分，用于提供适当的励磁电流来激励发电机产生电能。
本文将深入探讨励磁系统工作原理的第二部分，包括励磁装置和励磁控制方法的详细解析。
通过对各种励磁装置和控制方法的介绍和分析，我们将更好地理解励磁系统的工作原理和优化其性能的方法。
正文内容：一、励磁装置1.1滑环励磁装置1.2反应励磁装置1.3无刷励磁装置1.4静止励磁装置1.5外加励磁装置二、励磁控制方法2.1手动励磁控制2.2自动调节励磁控制2.3频率调节励磁控制2.4功率系统励磁控制2.5电压调节励磁控制三、滑环励磁装置的工作原理3.1励磁传动机构3.2励磁电源3.3励磁发电机3.4励磁控制逻辑3.5励磁装置的优化策略四、反应励磁装置的工作原理4.1换流器4.2反应励磁传动装置4.3励磁系统的控制原理4.4励磁稳定性分析4.5励磁响应速度优化五、无刷励磁装置的工作原理5.1无刷励磁系统的结构和组成5.2无刷励磁的电机原理5.3无刷励磁的发电机原理5.4无刷励磁的控制原理5.5无刷励磁装置的优势和应用场景总结：励磁系统作为电力系统的重要组成部分，其工作原理对电力系统的稳定运行至关重要。
本文从励磁装置和励磁控制方法两个方面进行了详细的阐述。
对于励磁装置，滑环励磁、反应励磁、无刷励磁、静止励磁和外加励磁等各种类型的装置的工作原理和优化策略进行了介绍。
对于励磁控制方法，手动控制、自动调节控制、频率调节控制、功率系统控制和电压调节控制等不同的控制方法进行了详细的解析。
通过对励磁系统的工作原理的深入研究，我们可以更好地理解励磁系统的运行机制，优化励磁系统的性能，确保电力系统的稳定运行。
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课题：励磁控制系统主回路设计及系统性能分析专业：电气工程及其自动化班级：4班学号：姓名：指导教师：设计日期：2016.5.30-2016.6.8成绩：自动装置励磁系统设计报告一、设计目的1、回顾发电机励磁控制系统主回路的设计原理。
2、进一步了解发电机励磁控制的系统性能分析。
3、学会建立发电机励磁系统的数学模型。
二、设计要求励磁控制系统的动态特性如上升时间、超调量、调整时间等都要满足要求。
因为本设计主要针对PID 调节在励磁控制中的作用，因此设计方案设有无PID 调节励磁控制和有PID 调节控制两个方案，并进行对比，分出优劣，选取效果极佳的方案。
2号题：发电机型号QF —25—2基本数据：额定容量（MW ）：25 转速；3000额定电压（KV ）：6.3 功率因数cosø：0.8额定电流：（A ）：2860 效率（%）：97.74励磁数据：空载励磁电流（A ）：149.4 满载励磁电流（A ）：372空载励磁电压（V ）：62.5 满载励磁电压（V ）：180参数：定子线圈开路时励磁线圈时间常数（s ）：11.599转子电阻：（75℃）（Ω）：0407（c 75︒R =1.24c 15︒R ）电压降之和ΔU=3 三、设计过程1、系统概述（1）设计发电机励磁控制系统的数学模型，并以PID 控制方式，搭建仿真模型。
（2）性能分析：应用控制理论的各种分析方法分析所设计的励磁控制系统的性能，并给出典型运行方式下的最佳参数整定值，要求打印主要分析曲线及计算结果。
（3）主回路设计主回路设计包括：励磁方式选择；励磁变压器选择；起励问题及计算；整流元件参数确定及选择；主回路保护配置；要求绘出励磁系统主回路原理图。
励磁方式：自并励方式励磁控制系统分为直流励磁机励磁系统、交流励磁机励磁系统和发电机自并励系统。
在这里励磁方式我选择自并励励磁方式。
（4）发电机自并励系统的主要优点是：a.励磁系统接线和设备比较简单，无转动部分，维护费用省，可靠性高。
b.不需要同轴励磁机，可缩短主轴长度，这样可减小基建投资。
c.直接用晶闸管控制转子电压，可获得很快的励磁电压响应速度，可近似认为具有阶跃函数那样的响应速度。
由于自并励励磁方式具有上述优点，所以励磁方式采用自并励励磁系统。
（5)磁变压器选择由由于同步发电机的励磁电压教端电压低得多，所以自并励系统中一般都需设置励磁变压器进行降压。
其主要作用：a.使晶闸管工作时的导通角大小适当，控制教、较稳定。
b.降低整流元件的电压等级。
c.使整流回路、控制回路、励磁绕组三者都机端隔离，降低了回路对地的电位和对绝缘的要求，有利于安全运行并减少日常维修工作。
2、计算与分析过程（1）变比k ：变压器二次侧电压l U 的确定：取=α0°，c K =2，)(e fd U =180V ，)(e fd I =372A ，ΔU=3，取k X =0.06 由公式：U X I K U K U k e fd c e fd c l ∆++=+⨯)()(min 32cos 135.1πα得 306.037223180221135.1+⨯⨯⨯+⨯=+⨯πl U l U 35.1=405.627 ∴l U =300.465V已知1U =6.3KV ∴变压器变比k=21465.30010003.6=⨯ （2）变压器的容量计算]1300675.0306.03723180arccos[]1675.03arccos[)(-⨯+⨯⨯+=-∆∑+⨯⨯+=ππαl k fd e fd U U X I U =89.49°∵3π≤α≤π ∴]3724972.0[15.1][15.1)(⨯-=-=πππαπe fd l I I =303.36（A ）∴整流变压器的容量为：)(158.036.303465.30033MVA I U S l l =⨯⨯==（3）接线方式变压器的接线方式选择Y/Δ-11接线方式，即一次侧为Y 接，二次侧为Δ接。
一次侧为Y 接的三相绕组中，三次谐波电流不能流通，即变压器励磁电流中不含有三次谐波而接近正弦波，二次侧为△接，是为了避免发电机侧的谐波影响励磁系统侧的波形，或避免由励磁系统产生的谐波影响到发电机侧，所以变压器的接线方式其中有一侧必须接成角形。
（4）系统三种典型运行方式计算（选做）一般按空载、额定、强励三种工况进行计算，计算的目的是看这些控制角是否在一般所希望的范围之内，并在调试中将实测的与计算的相比较。
空载时： A I I V U U fd fd fd fd 4.149,5.62)0()0(====]1300675.0306.04.14935.62arccos[]1675.03arccos[)0(-⨯+⨯⨯+=-∆∑+⨯⨯+=ππαl k fd fd U U X I U =129.37°)(06.74306.04.14935.623)0()0()0(V U X I U U k fd fd d =+⨯⨯+=∆++=∑ππ额定运行时： A I I V U U e fd fd e fd fd 372,180)()(====]1300675.0306.03723180arccos[]1675.03arccos[)(-⨯+⨯⨯+=-∆∑+⨯⨯+=ππαl k fd fd e U U X I U =89.49°)(31.204306.037231803)()()(V U X I U U k e fd e fd e d =+⨯⨯+=∆++=∑ππ强励运行时： A I K I V U K U e fd c fd e fd c fd 744,360)()(====]1300675.0306.07443360arccos[]1675.03arccos[)(-⨯+⨯⨯+=-∆∑+⨯⨯+=ππαl k fd fd q U U X I U =11.21°)(63.405306.074433603)()()(V U X I K U K U k e fd c e fd c q d =+⨯⨯+=∆++=∑ππ由以上计算得表格如下：由计算结果可以看出：)0(α> )(e α > )(q α，且控制角的灵敏度比较大，满足励磁系统的要求。
（5）起励问题及计算在同步发电机启动时，起励电源可以采用厂用电起励和蓄电池起励两种方法，但一般情况下，采用厂用电起励。
起励容量： )(1674180372401401401)()(VA I U S S e fd e fd e q =⨯⨯===起励电压： )(933724141)(V U U e fd qi =⨯==（6）整流元件参数确定及选择整流元件参数的选择，首先保证半导体励磁装置可靠运行，设计时主要选择硅元件的额定正向同态平均电流和额定正反向峰值电压中的较大者。
整流电路采用三相桥式半控整流电路。
同步发电机输出交流电流中的一小部分，经励磁变压器降压和可控整流器整流后，供给励磁绕组励磁电流。
励磁电流的大小，决定与晶闸管，而晶闸管的导通角由自动励磁调节器控制，当发电机端电压高于整定值时，自动励磁调器发出信号脉冲推迟，晶闸管导通角变小，励磁电流减小，从而使发电机端电压降低。
当发电机端电压低于整定值时，自动励磁调器发出信号脉冲提前，晶闸管导通角变大，励磁电流增大，从而使发电机端电压升高。
上述两种过程使发电机的端电压于稳定值，达到恒定的目的。
（7）硅元件额定电流计算额定工况下： A I I e fd e d 372)()(==桥臂平均电流： )(1243723131)()(A I I e fd AV A =⨯== 额定正向平均电流： )(3721243)()(A I K I AV A i AV T =⨯==强励工况下： )(7443722)()(A I K I e fd c q fd =⨯==桥臂平均电流： )(2487443131)()(,A I Iq fd AV A =⨯== 强励正向平均电流： )(7442483)()(,,,A I K IAV A i AV T =⨯== ∴ )(744)(,A I I AV T T ==额定（8）可控硅额定电压选择 反向）正向）((RRM PRM U U =桥臂反向工作电压瞬时值： )(26.42430022V U U l ARM =⨯==元件反向工作电压瞬时值： ⨯⨯⨯==05.14.14ARM b cg u RRM U K K K U 424.26 =2494.67(V)u k －电压裕度系数，取２以上cg k －过电压冲击系数，取１.3到1.6b k －电源电压升高系数，取1.05到1.1∴ )(67.2494V U U RRM ==（反向）额定电力二极管的参数选择与晶闸管的相同。
（9）续流二极管的选择为了维护和检修方便，在整流装置中，我们选择同一过载能力的器件。
)('e fd d dI X X I =因为二极管的过电流承受能力远比硅元件强，所以实际额定电流系数可选为５～６。
)(2232~1860)6~5()(A I I e fd ==因此在半控桥的续流二极管，需并联三个同型号的电力二极管，并联后会引起流过续流二极管的电流分布不均匀，因此并联后需采用均流电抗器均流，使流过续流二极管中三个电力二极管的电流近似相等。
（10）主回路保护的配置在现代同步发电机的整流器励磁系统中，运行时由于种种原因，可能使励磁装置中的主要部件（晶闸管等）以及发电机转子励磁绕组回路呈现过电流或过电压，为此在励磁系统中应附以过电流或过电压抑制回路。
①元件保护晶闸管和电力二极管开关器件均有安全工作区的限制，也就是说都有电流、电压和瞬时功耗的极限值，尽管在设计时会合理选择器件，但不可避免的会发生过电流和过电压，又由于电子开关器件的过电流、过电压能力差，为了防止电力电子开关损坏，必须采取保护措施（在晶闸管关断时会产生关断过电压）。
防止过电流的措施：采用快速熔断器。
防止过电压的措施：利用阻容保护。
②整流桥保护整流桥保护主要是指过电压保护整流桥的过电压保护包括交流侧过电压保护和直流侧过电压保护。
③交流侧过电压保护交流侧产生过电压的原因：a.当大气过电压作用于发电机主回路而使励磁变压器产生过电压、励磁系统开关操作引起的暂态过电压；b.在切断励磁变压器一次绕组情况下，可能出现过电压是由于具有较高电感值的发电机转子励磁绕组回路，在切断励磁变压器供电电源后，力求维持流过变压器的负载电流不变，由此引起感应过电压，当励磁变压器在空载时被切断，其储存的磁能而将转化为电流，如此磁能足够大的电容所吸引而将产生过电压；c.有可控硅整流器空穴存储效应引起的过电压。
交流侧防止过电压的措施：对第一种过电压多在励磁变压器低压侧采用接地电容保护；对第二种过电压为防止在运行中切断励磁变压器的高压绕组引起过电压，在励磁绕组回路中接入限制二极管，为了防止空载时切断励磁变压器，在变压器低压侧接一组整流器；对第三种过电压采用在可控硅整流器两端并联RC回路。