发电机的励磁控制原理-精品资料
图解发电机励磁原理(2024)
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发电机励磁系统故障诊断与处理 措施
2024/1/26
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常见故障类型及原因分析
励磁不足或失磁
可能是由于励磁电源故障、励磁 回路开路或接触不良、励磁绕组
匝间短路等原因导致。
应用范围
直流励磁方式和交流励磁方式适用于各种规模的发电机组和电力系统 ；永磁体励磁方式适用于小型风力发电、太阳能发电等领域。
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发电机励磁调节器原理与结构
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调节器基本原理
2024/1/26
电磁感应原理
发电机励磁调节器通过电磁感应 原理，将输入的交流电转换为直 流电，为发电机的励磁绕组提供 励磁电流。
替换法
在怀疑某个元器件损坏时，可以用正 常的元器件替换后观察故障是否消除 ，以验证故障部位和原因。
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测量法
使用万用表、示波器等工具测量励磁 系统各点的电压、电流、波形等参数 ，与正常值进行比较分析，进一步确 定故障原因。
专家系统诊断
利用专家系统或故障诊断软件对励磁 系统故障进行自动诊断和分析，提高 故障诊断的准确性和效率。
性，但控制精度相对较低。
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控制策略选择依据
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系统稳定性要求
对于要求较高的电力系统，应选择稳定性好的控制策略，如恒压控制策略或最优励磁控制 策略。
发电机运行工况
不同的运行工况下，应选择适合的控制策略。例如，在轻载或空载工况下，可采用恒功率 因数控制策略以提高运行效率。
控制精度和响应速度要求
发电机励磁系统原理
发电机励磁系统原理发电机励磁系统是指为了使发电机在运行中能够产生稳定的电压和电流，采取的一系列控制和调整励磁电流的措施。
励磁系统的原理是通过调节励磁电流来改变磁场强度，进而控制发电机的输出电压和频率。
一、电磁感应原理根据法拉第电磁感应定律，当导体在磁场中运动或磁场变化时，会在导体中产生感应电动势。
由此，发电机中的转子在转动时，通过导线产生的感应电动势可以用来驱动电流，从而实现电能的转换。
二、励磁机构发电机励磁系统的核心是励磁机构，它由励磁电源和励磁回路组成。
励磁电源提供直流电源，用于激励发电机的磁场。
而励磁回路则通过一组电阻、电感和励磁开关等元件，将励磁电流导入到发电机的励磁线圈中。
三、调整励磁电流励磁电流的大小决定了发电机的磁场强度，从而影响了输出电压和频率。
一般情况下，发电机励磁系统会根据负荷的需求，通过调节励磁电流的大小来实现稳定的电压输出。
4、励磁系统的调整机制发电机励磁系统通常采用自动调压和手动调压两种方式来保持输出电压的稳定。
在自动调压模式下，根据电压传感器的反馈信号，控制励磁电流的大小。
一旦输出电压下降，励磁系统会自动增加励磁电流，以提高输出电压。
手动调压模式下，操作人员可以根据需要手动调整励磁电流，以实现电压的稳定输出。
五、励磁系统的稳定性好的励磁系统应具有良好的稳定性，能够在负荷变化时迅速调整励磁电流，并且使输出电压变化最小。
稳定性的提高可以通过增加励磁回路中的电感和电容元件，以及制定合理的励磁调节策略来实现。
六、励磁系统的应用发电机励磁系统广泛应用于各种发电场景中，包括电力站、风力发电、水力发电、汽车发电机等。
它不仅能够保证电力供应的稳定性和可靠性，还能够提高发电效率和节能减排。
总结：发电机励磁系统是使发电机能够稳定输出电压和频率的重要控制系统。
通过调节励磁电流来改变发电机的磁场强度，励磁系统能够实现电能的转换和稳定输出。
良好的励磁系统应具有稳定性和高效性，能够适应负荷变化并实现可靠的电力供应。
发电机的励磁控制原理
发电机的励磁系统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臵，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臵的交流发电机。
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、维护方便等优点。
3、无励磁机的励磁方式：在励磁方式中不设臵专门的励磁机，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。
自复励磁方式除没有整流变压外，还设有串联在发电机定子回路的大功率电流互感器。
发电机励磁系统原理
发电机励磁系统原理及运行1.（发电机励磁系统图：）励磁系统构成及优缺点：励磁电源由励磁变引自发电机机端，通过可控硅整流元件直接控制发电机的励磁,这种励磁方式即为自并励可控硅整流励磁，其特点如下：（1）因采用可控硅整流器和无需考虑同轴励磁机时间常数的影响,故可获得较高的电压响应速度。
(2) 励磁变压器接到发电机端不受厂用电压的影响，但需起励电源。
（3）缺点：其一整流输出的直流顶值电压受发电机或电力系统短路故障形式和故障点远近的影响，缺乏足够的强励能力。
其二由于自并励可控硅整流励磁系统的发电机短路电流衰减较快，对发电机带延时的后备保护可靠动作不利。
为此，过流保护可采用电流启动记忆，由复合电压或低电压闭锁的延时保护。
2. 发电机励磁装置:(1) 励磁装置组成:并联励磁变、可控整流装置、励磁调节器、灭磁及转子过电压保护、起励回路。
(2) 并联励磁变压器：型号:SCLLB-1800KVA / 容量:1800kVA一次电压15.75KV 二次电压:0.6kv接线Y/△ -11••••• 自并励励磁系统的励磁变压器不设自动开关，只设有隔离刀闸。
励磁变装设过流保护，该保护动作引跳出口油开关及灭磁开关。
励磁变接在主变底压侧,不受系统及厂用电影响。
•（3) 可控硅整流回路:（整流回路原理图：）以单相半波整流电路为例说明可控硅整流电路的工作原理。
要使可控硅导通，必须在可控硅的阳极及控制极同时加正向电压，并且使流过可控硅的阳极电流大于它的维持电流。
当阳极加反响电压，或流过可控硅阳极的电流小于维持电流时，可控硅截止。
从可控硅承受正向电压开始，到可控硅导通为止，这一段区间为控制角。
改变控制角的大小，可调整可控硅输出电压的大小。
可控硅整流电路可输出连续可调的直流电压。
主整流器采用三相全控桥,2个功率柜并列运行。
整流元件采用晶闸管整流，•每个功率柜额定功率输出2000A。
整流柜为强迫风冷式。
风机设有主、备用电源,互为备用(•主、备用电源:均用机旁I II段电源)。
励磁系统的作用及工作原理
励磁系统的作用及工作原理励磁系统是指一种用来激发发电机、电动机、变压器等电力设备的系统，它能够提供必要的电能，将这些设备变成发电或运转时所需要的电磁设备。
励磁系统的作用是通过在电力设备中激发电流来产生磁场，从而实现电能的转换和传输。
本文将从励磁系统的作用和工作原理两个方面来详细阐述。
一、励磁系统的作用1. 产生磁场：励磁系统的主要作用是产生磁场，这个磁场能够影响发电机、电动机和变压器等设备的性能。
在发电机中，励磁系统能够生成必要的磁场，从而引起转子产生旋转运动；在电动机中，通过励磁系统产生的磁场，可以驱动机械装置实现动力传递；在变压器中，励磁系统可以调节磁场大小，实现电压的升降。
励磁系统通过产生磁场来实现电能的转换和传输。
2. 维持稳定运行：励磁系统还能够维持电力设备的稳定运行。
在发电机中，通过调节励磁系统中的激励电流，可以保持发电机输出电压的稳定性，避免电压的波动对电网造成影响；在电动机中，励磁系统能够控制电动机的起动和工作过程，确保电动机在正常运行范围内。
3. 调节功率特性：励磁系统还可以调节电力设备的功率特性，使其在不同负载下能够有不同的输出表现。
这样可以适应不同的工作环境和负载要求，提高设备的工作效率和稳定性。
二、励磁系统的工作原理1. 电磁感应原理：励磁系统的工作原理是基于电磁感应原理的。
当通过励磁系统的线圈中通入激励电流时，就会在线圈周围产生磁场。
这个磁场会对设备中的铁芯或导体产生感应，从而产生感应电动势。
通过调节激励电流的大小和方向，可以控制磁场的强弱和方向，从而实现对设备的控制。
2. 动态反馈控制：励磁系统中通常采用动态反馈控制技术，通过检测设备的运行状态和输出电压等参数，再将这些信息反馈给励磁系统，实现对激励电流的实时调节。
这样可以使电力设备在不同运行状态下始终保持稳定的输出性能。
3. 控制器与调节器：励磁系统中还包括控制器和调节器等设备，用来对激励电流进行调节和控制。
通过这些设备，可以实现对励磁系统的自动化控制和调节，使其能够适应不同的工况和负载要求。
2024版图解发电机励磁原理
高可靠性设计
提高发电机励磁系统的可靠性是未 来的重要发展方向，通过采用冗余 设计、故障预测与健康管理等技术
手段降低系统故障率。
绿色环保
随着环保意识的提高，未来发电机 励磁系统将更加注重绿色环保，采 用低能耗、低污染的材料和技术，
降低系统对环境的影响。
对未来学习和工作的建议
深入学习专业知识
继续深入学习电力电子、控制理 论等相关专业知识，为从事发电 机励磁相关领域的工作打下坚实
案例分析：某大型水电站励磁调节器设计
• 设计背景：某大型水电站采用水轮发电机组，装机容量大、运行工况复杂，对励磁调节器性能要求高。 • 设计目标：设计一款高性能、高可靠性的励磁调节器，满足水电站运行要求。 • 设计方案：采用基于DSP的数字式励磁调节器设计方案，实现快速、精确的电压调节和功率分配功能；同时采
基础。
关注前沿技术动态
关注发电机励磁技术的最新发展 动态，了解新技术、新方法的应 用情况，不断提升自己的专业素 养。
加强实践动手能力
通过参与实验、项目等方式加强 实践动手能力，培养解决实际问 题的能力。
拓展跨学科知识
学习与发电机励磁相关的跨学科 知识，如电力系统分析、电机学 等，提升综合分析和解决问题的
如失磁、励磁不稳、励磁过流等故障，通过 案例分析学习相应的处理方法和预防措施。
发电机励磁技术发展趋势预测
数字化与智能化
随着电力电子技术和控制理论的发 展，未来发电机励磁系统将更加数 字化和智能化，实现更精确的控制 和优化。
多功能集成化
为满足不同应用场景的需求，发电 机励磁系统将向多功能集成化方向 发展，如集成无功补偿、谐波治理 等功能。
提高发电机并列运行的稳定性。
功能
励磁控制原理
励磁控制原理励磁控制是电机控制系统中的重要部分，它通过控制电机的励磁电流来实现对电机的转矩和速度的精确控制。
在励磁控制系统中，我们常常会遇到一些关键问题，比如励磁电流的调节、励磁电流与电机性能的关系等。
本文将深入探讨励磁控制原理，帮助读者更好地理解和应用励磁控制技术。
首先，我们来了解一下励磁控制的基本原理。
在电机中，励磁电流是产生磁场的重要因素，它直接影响着电机的性能。
通过调节励磁电流的大小和方向，可以实现对电机的转矩和速度的精确控制。
励磁控制系统通常包括励磁电流传感器、控制器和功率放大器等组成部分，通过这些部件的协调工作，可以实现对励磁电流的准确控制。
其次，我们需要了解励磁电流与电机性能之间的关系。
在电机运行过程中，励磁电流的大小会直接影响电机的磁场强度，进而影响电机的转矩和速度。
一般来说，增大励磁电流可以提高电机的转矩和速度，而减小励磁电流则会降低电机的性能。
因此，在实际应用中，我们需要根据电机的工作要求和负载特性来合理调节励磁电流，以实现最佳的电机性能。
此外，励磁控制系统中还存在一些常见的问题和挑战，比如励磁电流的调节精度、系统的稳定性和抗干扰能力等。
针对这些问题，我们可以采取一些有效的措施，比如优化控制算法、改进传感器精度、加强系统的抗干扰能力等，以提高励磁控制系统的性能和稳定性。
总的来说，励磁控制原理是电机控制系统中的重要内容，它直接影响着电机的性能和运行稳定性。
通过深入了解励磁控制的基本原理和关键问题，我们可以更好地应用和优化励磁控制技术，为电机的精确控制和高效运行提供有力支持。
希望本文能够帮助读者更好地理解和应用励磁控制原理，促进电机控制技术的进步与应用。
发电机励磁系统的控制原理及运行维护案例分析
发电机励磁系统的控制原理及运行维护案例分析
发电机励磁系统的在维持发电机端的电压水平、合理稳定分配发电机的无功功率、提高电力系统稳定性等方面起到关键性的作用。
本文在分析发电机励磁系统及其控制原理的基础上，结合案例对发电机励磁系统运行维护的重要性及措施进行了分析，并给出了有效的处理措施。
一、发电机励磁系统的简介
励磁系统是为同步发电机提供直流磁场电流设备的总称，它是发电机的重要组成部分，直接影响发电机的运行特性。
励磁系统及其调节对象（同步发电机）共同组成的反馈控制系统，称为励磁控制系统。
励磁系统基本功能是维持电压水平、提供无功功率。
本文从发电机励磁系统的参数整定和运行维护两个方面对发电机励磁系统的稳定运行进行研究。
二、发电机励磁调节系统原理
发电机励磁系统如下图所示，其由以下几部分构成：自动电压调节器A VR、ECR/FCR（励磁调节器）；励磁电源（励磁机、励磁变压器）；整流器（AC/DC变换，SCR、二极管）；灭磁与转子过电压保护。
三、励磁系统运行维护及案例分析
1.励磁系统的检查
（1）开关量的检查
模拟调节器开关量输出，检查信号是否正确。
给调节器发“开机”信号时，PT电压在8S 内未达到30%时，发“起励失败”信号；当手动、PT断线、过励限制、强励限制、低频保护、低励限制等信号出现时，均有异常信号发出，并在面板上有相应的指示灯亮调节器功能模拟试验。
（2）模拟量的检测
发电机PT电压测量校正。
在端子排上短接励磁PT（LPT）和仪表PT（YPT）（分相端接）以及系统PT（XPT）（有些装置上没有采用）。
加入三相正相序的0~120V电压，以额定机。
发电机的控制原理
发电机的控制原理
发电机的控制原理是通过对其输入电流进行调节来控制其输出功率。
通常情况下，发电机的输入电流由外部的控制系统通过调节电压或频率来实现。
发电机的主要控制原理包括：
1. 励磁系统控制：发电机的励磁系统主要负责产生磁场，其控制可通过调节励磁电流来实现。
一般情况下，提高励磁电流能够增强磁场强度，从而提高发电机的输出功率。
2. 电压调节控制：发电机的输出电压通过调节励磁电流来控制。
当负荷增加时，控制系统会检测到输出电压下降，然后增加励磁电流以提高输出电压。
反之，当负荷减少时，控制系统会减小励磁电流以降低输出电压。
3. 频率调节控制：发电机的输出频率同样通过调节励磁电流来控制。
当负荷增加时，控制系统会增加励磁电流以提高输出频率。
反之，当负荷减少时，控制系统会减小励磁电流以降低输出频率。
4. 保护系统控制：发电机还需要配备相应的保护系统来保证其正常运行和安全性。
保护系统通常包括过载保护、短路保护、欠频保护、过频保护等功能，以防止发电机在异常情况下受损或发生事故。
需要注意的是，不同类型的发电机可能具有不同的控制原理，
例如交流发电机和直流发电机之间存在差异。
此外，现代化的发电机往往依赖于计算机控制系统，能够实现更精确的控制和监测。
励磁系统原理
发电机励磁系统原理一.励磁系统1.励磁系统基本原理同步发电机励磁电源一般采用直流电，励磁系统的作用主要就是供给发电机转子绕组的直流电源。
同步发电机励磁系统一般由励磁功率单元和励磁调节器两部分组成。
励磁功率单元包括整流装置及其交流电源，它向发电机的励磁绕组提供直流励磁功率；励磁调节器，感受发电机电压及运行工况的变化，自动地调节励磁功率单元输出励磁电流的大小，以满足系统运行要求。
整个励磁自动控制系统是由励磁调节器、励磁功率单元和发电机构成的一个反馈控制系统。
励磁系统大致可分为直流励磁机励磁系统和交流励磁机励磁系统以及自并励励磁(静止半导体励磁)系统。
2.励磁系统的任务1). 正常运行条件下，供给发电机励磁电流。
2). 根据发电机所带负荷的情况调整励磁电流，维持发电机机端电压。
3). 使并列运行的各同步发电机所带的无功功率得到稳定而合理的分配。
4). 增加并网运行发电机的阻尼转矩，以提高电力系统动态稳定性及输电线路的有功传输能力。
5). 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，将励磁电压迅速提升到足够的顶值，以提高系统的暂态稳定性。
6). 发电机突然解列、甩负荷时，强行减磁，将励磁电流迅速降到安全值，以防止发电机电压过高。
7). 发电机内部发生短路故障时，快速灭磁，将励磁电流迅速减到零值，经减小故障损坏程度。
8). 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限制，以保证发电机机组的安全稳定运行。
3.励磁系统的励磁方式.1).直流励磁机励磁系统直流励磁机是用于供给发电机励磁的直流发电机，过去机组容量不大，采用由直流发电机组成的励磁系统，励磁机与发电机同轴旋转，由于直流励磁机具有电刷和整流子等接触部件，需定期更换电刷和换向器，特别是当其容量随发电机容量而增大时换向问题很难解决，一般只在单机容量100MW以下的机组上采用。
直流励磁机通常采用自并励式，是利用励磁机电枢旋转切割剩磁来实现建压的，电枢绕组内的电势电流是交变的，借助换向装置将电枢内的交流电变成直流电。
图解发电机励磁原理
开关励磁
可控硅励磁原理
三相全控桥电路 α=00:强励状态，AC变DC α=α0:整流状态，AC变DC α=1500:逆变状态，D电C力变工程A技C术（china-dianli）
全控桥与半控桥
全控桥：
整流与逆变 整流特征相同 能够逆变也能续流 Uf反相恒定
If线性衰减 灭磁快
半控桥：
整流与续流 整流特征相同 不能逆变只能续流
性的振荡）（稳定余度好极限功率问题、安稳切机问题）； ❖ 暂态稳定是大扰动后系统在随后的1－2个周波的稳定性；
（周期性振荡）（安稳切机问题、继电保护问题）； ❖ 动态稳定是微小扰动或者是大扰动1－2周波后（暂稳后期），
因自动调节作用产生的电力稳工定程技性术（稳chi定na-d（ianli励） 磁PSS问题）。
整流器输入开关
的定义：灭磁开关 &隔离开关：按是 否投灭磁电阻而定 电力工程技术（china-dianli）
现代励磁基础
同轴直流发电机（体积大、效率低、容量小）
电力电子器件：二极管、晶闸管（可控硅）、IGBT等
PN结、单相导通特性、可控硅伏安特性
可控硅导通条件：正向电压、正向脉冲
可控硅关断条件：反向电压 同步电压、触发脉电冲力工、程技脉术宽（ch调ina-制dianli）
2. 从电力系统角度研究励磁（励磁技术高级）
提高系统的静态稳定性（小扰动稳定） 提高系统的动态稳定性（小扰动失稳） 提高系统的暂态稳定性（大扰动稳定）
励磁是发电机励磁，也是电系力统工程的技术励（磁chin，a-dia但nli）更重要的还是发电机励磁
励磁控制系统的主要任务
1、同步发电机励磁控制系统的最基本和最主要的任务是 维持发电机电压在给定水平上
发电机励磁系统的分类及工作原理
发电机励磁系统是发电机中至关重要的一部分，它使得发电机能够产生稳定 的电流。本次演讲将介绍励磁系统的分类和工作原理。
直流励磁系统
电源供电
直流励磁系统通过外部的直流电源为励磁电路 提供电力。
电枢电流，磁场产生，感应电动势
通过电枢电流在电磁铁中产生磁场，并产生感 应电动势。
电刷、换向器、电枢、电磁铁
直流励磁系统的关键组成部分，包括电刷、换 向器、电枢和电磁铁。
维持磁场稳定
励磁系统通过控制电枢电流来维持磁场的稳定 性，确保发电机输出的电流稳定。
交流励磁系统
1 转子、定子、电枢线圈
交流励磁系统的主要组成部分，包括转子、 定子和电枢线圈。
2 交流电源供电
交流励磁系统通过外部的交流电源供电，使 得电枢线圈中产生电流。
总结
励磁系统是发电机中关键的一部分，通过分类和工作原理的介绍，我们了解 到直流励磁系统和交流励磁系统各自的特点和应用领域。选择合适的励磁系 统对于发电机的性能和效率至关重要。
3 感应电动势产生，使励磁电流加大
通过感应电动势的产生，使励磁电流增加， 进一步增强发电机的输出能力。
4 交、直流组成复合波
交流励磁系统通过将交、直流两种电流组成 复合波，进一步提高励磁效果。
系统的优缺点
直流励磁系统
优点： • 稳定性高 • 对负载变化响应快
缺点： • 设备成本高 • 维护要求高
交流励磁系统
优点：
• 设备成本低 • 易于维护 缺点： • 稳定性较低 • 对负载变化响应较慢
励磁系统的应用领域
1
发电厂
励磁系统在发电厂中用于调节发电机的输出电流，确保电网的稳定运行。
发电机励磁原理
发电机励磁原理发电机励磁原理：1.引言发电机励磁是指在发电机的转子上产生电磁场，使得发电机能够产生电能的过程。
发电机的励磁原理是电磁感应定律与电气工程基本理论的应用。
本文将详细介绍发电机励磁的原理及其相关内容。
2.发电机励磁分类2.1 恒差励磁2.1.1 直流恒差励磁2.1.2 交流恒差励磁2.2 变差励磁2.2.1 直流变差励磁2.2.2 串励发电机励磁2.2.3 并励发电机励磁2.2.4 无刷励磁3.发电机励磁原理及工作过程3.1 励磁原理3.1.1 磁场基本原理3.1.2 励磁电流原理3.2 励磁过程3.2.1 励磁电源3.2.2 励磁电流的调节与控制3.3 励磁稳定性3.3.1 励磁稳定性的影响因素3.3.2 励磁稳定性的控制措施4.励磁系统4.1 励磁系统的构成4.1.1 励磁机构4.1.2 励磁控制器4.1.3 励磁传感器4.2 励磁系统的工作原理4.2.1 励磁机构工作原理4.2.2 励磁控制器工作原理4.2.3 励磁传感器工作原理5.励磁系统的调试与维护5.1 励磁系统的调试方法5.1.1 励磁电压的调试方法5.1.2 励磁电流的调试方法5.2 励磁系统的维护5.2.1 励磁系统故障排除5.2.2 励磁系统的定期检查与维护6.附件本文档涉及以下附件：- 图表：包括发电机励磁原理图、励磁系统结构图等。
- 数据表格：包括不同励磁方式的效率比较表格等。
7.法律名词及注释7.1 发电机：根据法律法规的定义，用于将其他形式的能量转化为电能的设备。
7.2 励磁：通过在发电机转子上产生磁场，使其能够产生电能的过程。
7.3 电磁感应定律：简述电流在导体中的产生及其与磁场间的相互作用。
同步发电机励磁调节原理精选全文
精选全文完整版（可编辑修改）
同步发电机励磁调节原理
同步发电机励磁调节原理是通过对励磁系统的电流、电压进行调节，控制发电机的励磁电压和励磁电流，从而控制发电机的输出电压和输出功率。
具体原理如下：
1. 励磁电压调节：通过调节励磁电压的大小，可以控制发电机的输出电压。
一般情况下，发电机的励磁电压是由励磁系统中的励磁电源提供的。
调节励磁电压的大小可以通过调节励磁电源的电压来实现，如使用电位器或自动电压调节器（AVR）来调节发电机的输出电压。
2. 励磁电流调节：通过调节励磁电流的大小，可以控制发电机的输出功率。
励磁电流一般由励磁系统中的励磁电源提供，并且通过励磁电阻进行调节。
通过增大或减小励磁电阻的阻值，可以调节励磁电流的大小，从而控制发电机的输出功率。
同时，还需要根据发电机输出的电压和功率信号，通过控制回路，将励磁系统的电压和电流进行反馈控制，使发电机的输出能够稳定在设定值。
综上所述，发电机的励磁调节原理是通过对励磁电压和电流进行调节，控制发电机的输出电压和输出功率。
发电机励磁控制原理
二零一四年十二月
1
发电机励磁系统的作用
2
3
主 要 内 容
发电机励磁系统的分类
励磁系统的控制原理
励磁系统辅环与保护的配合
4
什么是励磁系统？
物理学：
主 什 要 么 部 硬 硬 是 硬 件 件 件 励 硬 件 技 技 磁 件 技 术 术 系 技 术 统 术 ？
导体在磁场中运动，切割磁力线，在 导体中就会产生电动势。e=Blv
.
j IQ xd
.
. 向量图 . I IQ G
发电机励磁系统的作用2
输入的机械功率
输出的有功，励磁电流
输出的无功。
为保证系统的电压质量和无功潮流合理分布,要求合理控制系统中并
联运行发电机输出的无功功率。
合 理 分 配 无 功
所谓“合理控制”包含两层意思：
①每台发电机发出的无功功率数量要合理； ②当系统电压变化时，每台发电机输出的无功功率要随之自动调节 ，而且调节量要合理。
散 热 器
• 积分调节其控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系，积分项对 误差取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增大可以消除稳态 误差，但是积分作用太强又会使系统快速跟踪能力变差； • 微分调节可以提高控制系统的稳定性，对有较大惯性或滞后的被控对象
，采用微分环节能够改善系统在调节过程中的动态特性。微分作用的引
硬 硬 件 件 技 技 术 术
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维持发电机或其他控制点电压在给定水平控制电压控制并联运行机组无功功率的合理分配分配无功提高电力系统的稳定性提高稳定性发电机励磁系统的作用1发电机单机带负荷时的电压控制流经转子的励磁电流i在同步发电机内建立磁场使定子绕阻产生空载感应电动势定子电流的无功分量调节励磁电流i系统电压水平决定于无功电源发出与无功负荷消耗的无功功率平衡关系等值电路向量图输入的机械功率输出的有功励磁电流输出的无功
交流励磁发电机运行及控制原理
交流励磁发电机是一种常见的发电设备，它通过将机械能转化为电能，为工业和生活提供了稳定可靠的电力支持。
本文将对交流励磁发电机的运行原理、励磁系统的控制方式以及相关的技术参数进行详细介绍。
一、交流励磁发电机的运行原理1.1 发电机的基本原理发电机是利用磁场的相互作用产生电流的装置。
当导体在磁场中运动时，就会有感应电动势产生。
利用这一原理，发电机可以将机械能转化为电能。
1.2 励磁系统的作用励磁系统是交流励磁发电机中至关重要的组成部分，它负责在发电机中产生恒定的磁场，以保证发电机正常运行。
励磁系统的稳定性和控制方式直接影响着发电机的性能和输出功率。
二、励磁系统的控制方式2.1 手动控制手动控制是一种最基本的励磁系统控制方式，操作人员通过调节励磁电压和励磁电流的大小来控制发电机的输出功率。
这种方式简单直接，但需要操作人员具有一定的经验和技术水平。
2.2 自动控制自动控制是一种通过自动调节器件来实现励磁系统控制的方式。
自动调节器件可以根据发电机的输出功率和电网负载情况，自动调节励磁电压和励磁电流的大小，以保证发电机的正常运行和电网的稳定运行。
2.3 数字化控制随着科技的发展，数字化控制方式逐渐应用到励磁系统中。
数字化控制可以实现对励磁系统的精确控制和调节，提高了发电机的稳定性和效率，同时也降低了对操作人员的技术要求。
三、相关技术参数3.1 励磁电压励磁电压是励磁系统中的重要参数，它决定了发电机中的磁场大小，直接影响着发电机的输出功率和电网的负载能力。
3.2 励磁电流励磁电流是励磁系统中的另一重要参数，它是产生磁场所需要的电流大小，直接影响着发电机的稳定性和响应速度。
3.3 励磁系统的响应时间励磁系统的响应时间是衡量励磁系统性能的一项重要指标，它影响着发电机在电网负载变化时的稳定性和可靠性。
四、结语通过本文对交流励磁发电机运行及控制原理的详细介绍，希望读者能够了解到交流励磁发电机的基本原理、励磁系统的控制方式以及相关的技术参数。
发电机励磁系统原理
励磁系统是为发电机提供励磁电流的系统，其作用是产生电场，激发发电机 的电磁感应能力。
励磁系统的定义和作用
励磁系统是发电机的重要组成部分，通过提供励磁电流，产生稳定的磁场来激发发电机产生电能。
直流励磁系统的原理
直流励磁系统通过直流电源提供稳定的励磁电流，使用励磁线圈产生磁场， 驱动发电机旋转产生电能。
励磁系统故障分析与排除
故障分析可以通过检查励磁线圈是否断开、检测励磁电源是否正常工作等步 骤来找出故障原因，并采取相应措施进行排除。
常见问题及解决方案
常见问题包括励磁电流不稳定、励磁系统损坏等，解决方案可以通过检修励 磁线圈、更换励磁电源等方式解决。
交流励磁系统的原理
交流励磁系统通过交流电源提供励磁电流，利用变压器和整流装置将交流电转换为直流电，驱动发电机发电。
直流励磁系统的控制方式
直流励磁系统的控制可以通过调节励磁电流大小、改变励磁线圈的并联或串联方的控制可以通过调节变压器的变比、改变整流装置的工作方式 来实现。
励磁控制原理
励磁控制原理
励磁控制原理是指通过控制励磁电流来实现对发电机励磁的一种方法。
当电力系统需求发生变化时，发电机的励磁电流需要进行调节，以确保发电机的输出电压稳定在设定值。
励磁电流的控制原理通常包括以下几个方面：
1.电压反馈控制：根据发电机输出电压与设定值之间的差异，
通过反馈控制回路来调节励磁电流。
当输出电压低于设定值时，控制系统将增加励磁电流；当输出电压高于设定值时，控制系统将减小励磁电流。
2.速度反馈控制：当发电机负载变化时，其转速也会发生相应
变化。
通过测量发电机转速，并与设定值进行比较，控制系统可以调节励磁电流，使得发电机输出电压的波动尽可能小。
3.电流反馈控制：通过电流传感器来测量发电机输出电流，并
根据该电流信号进行控制。
当输出电流偏离设定值时，控制系统将调节励磁电流以达到设定值。
4.功率因数控制：根据系统的需求，控制系统可以通过调节励
磁电流来改变发电机的功率因数。
例如，在无功功率补偿的情况下，可以通过增加励磁电流来提高功率因数。
综上所述，励磁控制原理通过对励磁电流进行调节，以实现发电机输出电压、功率因数等参数的稳定控制。
通过不断优化控制算法和反馈机制，可以确保电力系统的稳定运行。
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发电机的励磁系统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、维护方便等优点。
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。
自复励磁方式除没有整流变压外，还设有串联在发电机定子回路的大功率电流互感器。
这种互感器的作用是在发生短路时，给发电机提供较大的励磁电流，以弥补整流变压器输出的不足。
我们集团公司所用的发电机励磁方式全部为交流励磁机供电的励磁方式，励磁调节装置采用的是南汽集团的数字式双通道励磁调节器(DVR-2000)。
二、交流励磁机的组成：交流励磁机由一台主励磁机和一台副励磁机组成。
示意图如下：副励磁机磁场同步发电机磁场主励磁机采用一台三相交流无刷励磁机，其中磁极静止、电枢旋转；副励磁机采用一台单相交流永磁发电机，其中电枢静止、磁极旋转。
励磁机转轴通过法兰与发电机联接在一起，实现三机无刷励磁。
主励磁机和副励磁机设计在同一个闭路管道通风壳体内，它的进风、出风全通道励磁机底架，然后再通到同步发电机进风口处。
三、励磁系统的工作过程：当发电机在汽轮机的拖动下旋转到3000r/min时，永磁发电机发出的电压应有220V、400HZ，经过隔离变压器隔离整流后供给励磁装置作为电源，励磁装置电源采用两路供电：一路来自永磁机电源整流，另一路后备电源，来自厂用直流电。
两路电源通过逆止二极管并联运行，任何一路失电，DVR调节器仍能正常工作。
经过励磁装置调节整流后供给交流励磁机的励磁绕组，励磁机电枢发出的电经过熔断器通过同轴旋转的二极管全波整流后，送给交流发电机的转子励磁绕组。
接线原理图如下：四、励磁系统的运行控制：发电机既是有功电源，又是无功电源，而同步发电机并网运行后发出的无功功率的大小，取决于励磁电流的大小。
励磁系统对发出无功功率，维持系统电压水平是至关重要的。
励磁控制柜的输入电气信号有发电机3YH 、4YH 电压及从发电机电流互感器来的三相定子电流信号。
各路信号经各自的信号处理及变换电路对信号滤波、隔离放大，变换成适合于 A ／D 采样的信号。
这些信号送入A ／D 变换器，由程序控制依次进行模数转换成数字量，存放在存贮器中，供微机励磁调节器使用。
微机励磁调节器输出的电流、电压为直流量。
利用以上采集到的数据，通过软件计算可以得到发电机的运行工况，励磁系统参数，DVR 调节器输出参数等全部信息，如交流量采用24点快速傅立叶变换（FFT ）计算出发电机三相电压有效值，三相电流有效值，有功功率P ，无功功率Q 。
1、发电机电压调节：发电机在并网运行前，电压的调节既通过增磁/减磁开关调节励磁电流的大小来实现，可以通过自动或手动方式调节发电机的机端电压，当采用自动升压方式时，发电机机端电压自动升到90%的额定电压。
也可以接收同期装置发来的升压/降压脉冲信号自动调节机端电压。
2、无功功率的调节：发电机在并入电网运行后，要改变发电机励磁电流，感应电势和定子电流也跟着变化，此时发电机的无功电流也跟着变化。
为了改变发电机的无功功率，必须调节发电机的励磁电流。
此时改变的发电机励磁电流并不是通常所说的“调压”，而是只是改变了送入系统的无功功率。
增加发电机的励磁电流时，发电机的感应电势、磁场绕组 转子部分 快速熔断器 正散热环 负散热环 同步发电机定子绕组整流二极管 同步发电机 磁场绕组 B C定子电流和无功功率都会增加，而功率因数会降低。
发电机并网运行时，有功功率增加到1/3的额定功率时，将方式选择选择开关由恒电压方式转为恒功率因数控制，功率因数的控制以满足总降需求为主，控制范围在0.9～0.92，不要超过0.95。
当发电机有功功率变化范围较大时，需要密切监控励磁装置上无功功率的变化，并适当进行调节，不能使无功功率变成负值，防止发电机进相运行或失磁，造成严重后果。
五、励磁系统的保护：1、PT断线保护：程序将测量到的3YH、4YH电压值进行比较，如果其差值大于较大值的1/8，则发PT断线信号，如果是3YHPT断线，除发信号外，运行方式由自动运行切换到手动运行方式。
2、V/Hz保护（伏赫比保护）：V/Hz是为了防止发电机及其出口变压器出现磁饱和。
限制和保护的原则是：a、当 V/Hz＞设定值时，闭锁增磁，发过 V/Hz信号，限制增磁。
b、当 V/Hz＞(设定值时+0.05)，面板V/Hz故障指示灯亮，过V/Hz 继电器动作，DVR调节器转为手动方式运行。
c、当频率大于45Hz，小于47.5Hz，在自动励磁时，等比例减小自动运行电压给定值。
d、当频率低于45Hz时，通道退出运行并跳开关。
3、过励限制与保护：过励限制是为了防止发电机转子励磁绕组长期过负载而采取的限制励磁措施，从转子励磁绕组发热考虑，当强励时，其容许的强励时间t是随发电机励磁电流Ifd2的大小成反比关系。
限制和保护的原则是：a、转子电流＞整定的瞬时过励值时，延时1.5秒直接封锁脉冲退出运行。
b、当励磁绕组发热量＞50%时，发信号限制增磁。
c、发热量＞80%时，切手动运行，并且手动运行给定值设为90%额定励磁电流。
发热量<10%时，复归过励信号。
4、欠励限制及保护：欠励限制按两段整定，一为限制，二为保护。
当发电机无功功率进入低励限制区时，励磁调节器将封闭减磁按钮，并且发报警信号，同时自动进行增磁，直到退出低励状态。
如果励磁调节器在某种工况下进入低励限制区，而没有被控制住，无功功率继续减少，当无功功率低于保护线时，调节器发报警信号并且切手动方式运行。
其保护线为对应的限制线上无功功率的1.25倍。
5、空载过电压保护：机组并网运行还是空载运行，取决于主油开关的状态，油开关的状态根据定子电流的有无进行判别，过电压定值设定为额定电压的1.2倍。
发电机解列以前应将无功功率减到零，否则解列以后发电机电压会上升，容易造成发电机过压。
6、触发脉冲丢失的检测：触发脉冲重新被CPU回读，并进行综合判断，确定失脉冲的相，并显示在液晶显示器上。
失脉冲发生时，发报警信号。
7、系统自检保护：系统自检功能含存储器校验、电源检测、可控硅故障，通讯故障等、当有故障发生时，发通道故障信号，同时本通道退出运行。
对于主备用系统，备用通道自投。
8、旋转二极管故障报警：在机组正常运行时，二极管有可能发生故障，所以每个二极管串联了一只快速熔断器，假如一只二极管击穿短路，引起较大的电流时，将使相应的熔断器熔断。
二极管故障检测器检测到该信号动作，发出报警信号。
此时应及时停机，检查原因并进行处理。
六、励磁系统的故障处理：1、当通道A 或者通道B故障或异常，发出报警信号时，运行人员应立即采取相应措施。
如果发生了切手动，例如：过励限制，欠励限制，V/Hz限制等等，首先，操作增磁/减磁开关，将发电机调节到正常的运行状态下，其次将操作控制开关与实际运行状态进行对应，如果发生了通道自行切手动，应当操作手、自动选择开关与当前的运行位置一致，如果发生了通道切换，则操作通道选择开关与当前运行的通道运行位置一致。
2、回到励磁调节器柜前，先不要复归报警信号，先检查并记录面板显示的故障指示，观察显示屏上端的具体的故障显示并记录下来。
3、进入故障通道菜单中的“故障追忆”子菜单，认真记录故障追忆里面所有本次发生故障显示的所有内容。
上下键可以切换屏幕和故障记录。
本故障追忆最多可以记录20次故障情况。
4、进入故障通道菜单中的“事件记录”子菜单，记录所有开关量的变位。
记录总的数量为20个先进先出的原则。
同时显示出该开关量是由分到合（0→1）还是由（1→0）。
按上下键可以实现滚动显示。
5、复归故障报警信号，故障处理完毕，如果需要切回到原通道运行，一定要在跟踪正确后再切换。
如果运行工况发生改变后，进行人工操作自动/手动切换时，一定要等侯30秒～1分钟时间，进行方式跟踪，跟踪正确后才能保证无扰动切换。
6、当发生严重故障，造成停机时，运行人员不要停掉调节器的工作电源。
要联系专业人员，将故障数据和事件记录下来再做分析处理。