励磁系统重要参数及计算
发电机励磁系统
复励系统
复励系统
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1.直流励磁机励磁系统
多用于七十年代以前的中小型机组。
2.具有与发电机同轴副励磁机的交流励磁机-静止整流器励磁 系统（“三机”励磁系统）
多用于六十年代以后100MW以上的大型火电机组。
3.具有与发电机同轴副励磁机的交流励磁机-旋转整流器励磁 系统（“无刷”励磁系统）
用于八十年代以后的大中小型机组（用量较少）。
在发电机突然解列、甩负荷时，强行励磁，将励磁电流迅速 减到安全数值，以防止发电机电压过分升高；
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4．提高继电保护动作的灵敏度
当系统处于低负荷运行状态时，发电机的励磁电流 不大，若系统此时发生短路故障，其短路电流较小， 且随时间衰减，以致带时限的继电保护不能正确工 作。励磁自动控制系统就可以通过调节发电机励磁 对发电机进行强励，不仅有利于提高电力系统稳定 性外，还因加大了电力系统的短路电流而使继电保 护的动作灵敏度得到提高。
在研究并联运行发电机组间的无功分配问题时所涉及的主要概念 之一是发电机端电压调差率。所谓发电机端电压调差率是指在自动 励磁调节器调差单元投入，电压给定值固定，发电机功率因数为零 的情况下，发电机的无功负载从零变化到额定值时，用发电机端电 压百分数表示的发电机端电压变化率，通常由下式计算：
2020年7月
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6．改善电力系统的运行条件
因为维持发电机端电压的恒定有利于维持电力系统的电压水 平。当电力系统由于种种原因，出现短时低电压时，励磁自 动控制系统可以发挥其调节功能，即大幅度地增加励磁以提 高系统电压。从而可以改善电力系统的运行条件。
（1）改善异步电动机的自起动条件 （2）为发电机异步运行创造条件 （3）减少重负荷合闸时的电压下降 （4）重负荷跳闸时，减少系统电压的上升
励磁系统重要参数及计算
表6.21-2 励磁系统结构数据表技术条件与选型强励电压=2倍的额定励磁电压，当发电机电压下降到80%时，可以连续运行20S。
强励电流=2倍额定励磁电流，可以连续输出20S。
户内环境温度最高40摄氏度。
b).1 励磁系统额定电流本励磁系统按照超出额定励磁电流10%来进行设计I fd = I fn ×1.1=30471.14.2 励磁系统强励电压采用2倍额定励磁电压作为强励电压Ufp=Ufn ×2=586V 。
设备设计用Ufp=Ufn ×2=586V 作为发电机的正常电压。
1.24.3 励磁系统强励电流采用2倍额定励磁电流作为强励电流Ifp=Ifn ×2=5540A,时间为20秒。
设备用Ifp=Ifn ×2=5540A 进行设计。
1.34.4 发电机三相短路时的励磁电流故障发生0.1秒，直流分量测量元件就能测量到。
参照ANSI/IEEE C37.18.1979标准-Ifm Kdc Ifd IfnIfg d x xd Ifdc ⨯=⨯⨯='1,0 (xd and x’d 参照标准采用不饱和值), 考虑x’d 的10%的精度取x’d =0.3454。
认为 Ifm = IfdA Ifdc 56243047277015073036.003.11,0=⨯⨯=-测量的峰值电流在故障发生的0.1s （参照ANSI/IEEE C37.18.1979标准）Ifdc Ifc ⨯=35.31,0=3.5/3×5624=6561A (3.5 & 3 是Kc 和Kdc 各自的最大概率值,（参考定义 ANSI/IEEE C37.18-1979)▪-5.1励磁变参考 IEC 146.1.1, IEC 146.1.2 & IEC 14.1.3-励磁变输出电流 :- 长期输出电流: A I Itn fd 6.248732=⨯=-瞬时输出电流: A I Itns fP 452332=⨯= -励磁变输出电压 :- 在80%发电机电压下的理想输出电压V Ufp Uefti 55010cos 8.0/23=︒=π-理想输出功率:KVA Itn Uefti Sefti 7.23693=⨯⨯=- 感应电压降:V I SeftiUeftixcc Dx fp 5.4032=⨯⨯⨯=π变压器 xcc≈6% (估计值)- 外部电压降 ( 晶闸管, 线等…)V Uefti Vt Df 51.5203,002=⨯+⨯=Vt0=晶闸管阀电压 (约 1.2V)0.03的因数相当于3%线路电压降 ，设计时必须考虑现场接线的因素。
SAVR2000励磁模型及参数计算方法
南瑞SA VR-2000自并激励磁系统传递函数图U c +OEL +UEL+发电机传递函数发电机机端电压U GG(S)11+T A S1+T d SK D S U FU RminU Rmax++++U gr ef U PSS-+11+T R SK P K I /S参数说明：U G 代表发电机机端电压K P 代表励磁调节器（励磁系统）比例环节参数,具体值待现场试验整定 Ugref 代表发电机定子电压给定值(参考值) K I 代表励磁调节器（励磁系统）积分环节参数,具体值待现场试验整定 Uc 代表励磁调节器输出的励磁控制电压K D 代表励磁调节器（励磁系统）微分环节参数,具体值待现场试验整定 URmax 代表发电机额定电压时，励磁调节器输出的最高励磁控制电压 T d 代表微分滞后时间常数，具体值待现场试验整定 URmin 代表发电机额定电压时，励磁调节器输出的最低励磁控制电压 T R 代表电压测量时间常数,为0.02 U F 代表励磁系统输出的发电机励磁控制电压 T A 代表励磁调节器自身时间常数,为0.002UEL 代表欠励限制 Upss 代表PSS 环节输出，请参阅PSS 模型部分，有关参数待现场试验整定 OEL 代表过励限制南瑞SA VR-2000 PSS-2A模型及参数说明参数说明：P：发电机有功功率ω：发电机机械转速T w1—T w3：隔直环节时间常数，需现场试验整定T1—T6：超前滞后环节时间常数，需现场试验整定T7：惯性环节时间常数，需现场试验整定T8—T9：斜坡环节时间常数，需现场试验整定M、N：斜坡函数阶数，需现场试验整定K S1—K S3：比例放大倍数，需现场试验整定注：PID参数、PSS参数标么值均可在参数窗中直接输入。
发电机励磁系统参数
电厂名称 机组编号 参数名称 发电机型号 发电机生产厂家 转动惯量时间常数（转动惯量） 发电机额定视在功率 发电机额定有功功率 发电机额定无功功率 发电机功率因数 发电机额定电压 发电机额定电流 发电机额定励磁电压 发电机额定励磁电流 发电机空载额定励磁电压 发电机空载额定励磁电流 直轴同步电抗（饱和/非饱和） 交轴同步电抗（饱和/非饱和） 直轴暂态电抗（饱和/非饱和） 交轴暂态电抗（饱和/非饱和） 直轴次暂态电抗（饱和/非饱和） 交轴次暂态电抗（饱和/非饱和） 发电机负序电抗（饱和/非饱和） 发电机零序电抗（饱和/非饱和） 转子直阻（75℃/15℃） 发电机定子电阻（75℃/15℃） 发电机额度频率（转速） 直轴开路暂态时间常数 交轴开路暂态时间常数 直轴开路次暂态时间常数 交轴开路次暂态时间常数 直轴短路暂态时间常数 交轴短路暂态时间常数 直轴短路次暂态时间常数 交轴短路次暂态时间常数 发电机CT变比 发电机PT变比 发电机转子分流器变比 代号 山西兆光发电有限责任公司 3#、4# 参数 QFSN—600—2 上海汽轮发电机有限公司 9.489 667 600 励磁系统接线方式 投产日期 单位 参数名称 励磁机型号 励磁机生产厂家 t—㎡ 励磁机额定容量 MVA 励磁机频率 MW 功率因数 Mvar 额定输出电压 — 额定输出电流 KV 额定励磁电压 A 额定励磁电流 V 励磁机空载时额定励磁电压 A 励磁机空载时额定励磁电流 V 励磁机同步电抗 A 暂态电抗 PU 次暂态电抗 PU 励磁机负序电抗 PU 转子直阻（75℃） PU 转子时间常数 PU 励磁机转子分流器变比 PU PU 永磁机型号 PU 永磁机生产厂家 Ω 永磁机容量 Ω 永磁机额定频率 Hz/n 永磁机额定电压 秒 永磁机额定电流 秒 永磁机功率因数 秒 秒 励磁变型号 秒 励磁变生产厂家 秒 励磁变额定容量 秒 励磁变变比 秒 励磁变二次电流 A/A 励磁变二次CT变比 V/V 励磁变短路电抗 A/mV 同步变压器变比 代号 自并励
励磁系统参数计算
########大学毕业论文设计50MW电站励磁系统参数计算指导老师：胡先洪王波、张敬学生姓名：########《电气工程及自动化》2002级目录1发电机组参数A.额定容量（MVA）B.额定功率因数（滞后）C.额定电压（kV）D.额定频率（Hz） 50E.相数 3F.空载励磁电压（V） 62G.额定负荷及功率因素下励磁电压（V） 164H.空载励磁电流（A） 592I.额定负荷下励磁电流（A） 1065J. 励磁绕组绝缘的最高耐压（直流V ） 1500K. 励磁绕组75?C 的电阻（?）L. 直轴瞬态开路时间常数T?do(s)M. 直轴瞬态短路时间常数T?d(s)N. 直轴同步电抗（Xd ）O.直轴瞬态电抗（Xd ’） 2 励磁变压器技术参数计算2.1 二次侧额定线电压计算励磁系统保证在机端正序电压下降到额定值的80％时，能够提供励磁系统顶值电压。
励磁系统顶值电压为发电机额定容量时励磁电压的倍。
A. 具体计算公式：式中：Ku----电压强励倍数（α=10?时），取倍（在80%U GN 下）。
fN U -----发电机额定容量时励磁电压。
B. 针对本文设计发电机组：︒⨯⨯⨯=10cos 35.18.01640.22fT U =308V 综合考虑，取fN U =360V2.2二次侧额定线电流计算励磁系统保证当发电机在额定容量、额定电压和功率因素为的励磁电流的倍时，能够长期连续运行。
A.具体计算公式：式中：K------裕度系数。
I-----发电机额定容量、额定电压和功率因素时励磁电流。
fNB.针对本文设计发电机组：2.3额定容量计算取标准容量：630KVA励磁变压器设计参数表：3 晶闸管整流元件技术参数计算3.1 晶闸管元件额定电压的选择在倍负荷运行温度下，晶闸管整流器所能承受的反向峰值电压不小于倍励磁变压器二次侧最大峰值电压。
A. 晶闸管反向重复峰值电压具体计算公式：式中：K -------电压裕度系数，取；fN U ------励磁变压器二次侧线电压。
大唐观音岩水电站励磁系统主要参数计算与选择
大唐观音岩水电站励磁系统主要参数计算与选择首先，我们需要计算出励磁系统的主要参数。
励磁系统主要包括励磁电流、励磁电压、励磁损耗等参数。
其中，励磁电流是通过励磁线圈的电流值，励磁电压是通过励磁变压器的输出电压，励磁损耗则是电路中的能量损耗。
励磁电流的计算比较简单，可以根据水轮发电机的额定容量和功率因素来确定。
一般来说，励磁电流是发电机容量的2%-4%之间。
例如，如果水轮发电机的额定容量为100MW，那么励磁电流就在2MW至4MW之间。
励磁电压的计算需要考虑励磁发电机的额定电压和励磁变压器的变比。
励磁变压器将系统电压调整到合适的励磁电压，一般取值在150V至300V之间。
根据励磁电流和励磁电压，可以计算出励磁损耗。
励磁损耗一般在2kW至5kW之间。
励磁系统参数计算完成后，接下来就是选择合适的励磁设备。
励磁系统的核心设备是励磁变压器和励磁线圈。
励磁变压器需要具备较高的耐压能力和良好的调节性能。
根据励磁电压和变压器的变比，可以确定励磁变压器的级数和容量。
励磁线圈的选取要考虑到励磁电流和线圈的耐压能力。
除了励磁变压器和励磁线圈外，励磁系统还需要配备自动调节装置和保护装置。
自动调节装置能够根据发电机的负荷变化自动调节励磁电流和电压，保持发电机的稳定工作。
保护装置主要是为了保护励磁设备不受损坏，当发生故障时及时切断电路。
总之，大唐观音岩水电站的励磁系统主要参数计算和选择需要考虑发电机的额定容量、功率因素，以及励磁电压、电流和损耗等因素。
根据这些参数，可以选择合适的励磁设备，并配备自动调节装置和保护装置，以确保水电站的稳定运行。
磁场参数计算公式
磁场参数计算公式一、磁场强度与磁感应强度计算公式1、磁场强度与磁感应强度定义磁场强度是线圈安匝数的一个表征量，反映磁场的源强弱。
磁感应强度则表示磁场源在特定环境下的效果。
打个不恰当的比方,你用一个固定的力去移动一个物体,但实际对物体产生的效果并不一样,比如你是借助于工具的,也可能你使力的位置不同或方向不同.对你来说你用了一个确定的力.而对物体却有一个实际的感受,你作用的力好比磁场强度,而物体的实际感受好比磁感应强度。
2、磁场强度与磁感应强度区别磁场强度和磁感应强度均为表征磁场性质（即磁场强弱和方向）的两个物理量。
由于磁场是电流或者说运动电荷引起的，而磁介质（除超导体以外不存在磁绝缘的概念，故一切物质均为磁介质）在磁场中发生的磁化对源磁场也有影响（场的迭加原理）。
因此，磁场的强弱可以有两种表示方法：在充满均匀磁介质的情况下，若包括介质因磁化而产生的磁场在内时，用磁感应强度B表示，其单位为特斯拉T，是一个基本物理量；单独由电流或者运动电荷所引起的磁场（不包括介质磁化而产生的磁场时）则用磁场强度H表示，其单位为A/m2，是一个辅助物理量。
具体的，B决定了运动电荷所受到的洛仑兹力，因而，B的概念叫H 更形象一些。
在工程中，B也被称作磁通密度（单位Wb/m2）。
在各向同性的磁介质中，B与H的比值即介质的绝对磁导率μ。
3、磁场强度计算公式：H = N × I / Le式中：H为磁场强度，单位为A/m；N为励磁线圈的匝数；I为励磁电流（测量值），单位位A；Le为测试样品的有效磁路长度，单位为m。
4、磁感应强度计算公式：B = Φ / (N × Ae)式中：B为磁感应强度，单位为Wb/m^2；Φ为感应磁通（测量值），单位为Wb；N为感应线圈的匝数；Ae为测试样品的有效截面积，单位为m^2。
二、磁通量与磁通密度相关公式：1、Ф = B * S（1）Ф：磁通(韦伯)；B ：磁通密度(韦伯每平方米或高斯)，1韦伯每平方米=104高斯S：磁路的截面积(平方米)2、B = H * μ（2）μ：磁导率(无单位也叫无量纲)；H：磁场强度(伏特每米)3、H = I*N / l （3）I ：电流强度(安培)；N ：线圈匝数(圈T)；l ：磁路长路(米)4、当电源电压做正弦变化时，主磁通也做正弦交变，设其瞬时值为：wt m sin Φ=Φ 带入公式dtd Ne Φ-=得感应电动势的瞬时值为 wt wN dtd Ne m cos Φ-=Φ-= 则感应电动势的有效值为：m m m m fN fN wN e E Φ-=Φ-=Φ-==44.42222π 其中f 为交流电频率，N 为线圈匝数。
实测励磁系统模型和参数对电力系统稳定极限计算的重要性
定计算 的重 要性 。
０ 引言
１ 励磁 系统的数学模 型和参数
发 电机励 磁 系 统 的模 型 和 参数 的准 确性 ， 电 对 力 系统稳 定 极 限 的计 算结 果 影 响很 大 ， 而计 算 电力 系统 稳 定 极 限 的准确 性 ， 对 电力 系统 的安 全 性 和 则 经 济 ｌ影 响极 大 。若 由于励磁 系统 的模 型和 参数 的 生 误 差 ，使计 算 所得 的稳 定极 限高 于实 际 稳 定极 限 ， 那 么 按计 算 所得 的稳 定 极 限来 控 制 系统 的输 送 功 率 ， 会 给 系 统带 来 潜 在 的危 险 ， 旦 系 统 发 生 故 将 一 障 ， 会 失去稳 定 ， 将 引发 更大 的事 故 。若 计算 所得 的
稳 定极 限 小 于实 际稳 定 极 限 ， 按 计 算所 得 的稳 定 则 １１ 典 型励 磁 系统的模 型和 参数 ．
某 电 网稳 定 计 算 中 ， Ａ电厂 机组 所 用 的典 型 励 磁模 型见 图 １参 数见 表 １ ， 。
１２ 发 电机 励磁 系统 的实 测模型 和参 数 ＿
▲ 研 与 析 一，ＤＩ，ＥＸ 究 分 ＞ 、Ｆ 、 Ｊ ｃ ｚ１ ｚ ｃ
表 １ Ａ 电 厂 机 组励 磁 系统 典 型 参 数
参数 Ｋ Ｋｆ Ｔ Ｅ ｏ
生 相 永 久故 障时 ， 系统 发 电机 间 的功 角将 失 去 同 步 ，表 明Ａ电厂 机组 用 实测 模 型和 参 数 时 电网东 电
下， 通常只能采用典型的模型和参数进行计算 ， 这样 计算得到 的稳定极 限和 电网的实 际稳定极 限可能会 有很大
ABB励磁系统参数介绍
TIME I BACK INT
KOEL I MACH KUEL I MACH START IOE LIM ON IOE LIMITER ON IUE LIMITER
105.0 % 160.0 % 10.0 s 1.0 S
100s 50% 50%
-
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剩余功率积 分器
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励磁电流限制器_相关参数
过热启动限制值 Itherm1/2 1301/2
强励顶值电流限制值 Imax 1/2 1303/1304
转子等效加热时间常数 Tequiv 1305
励磁电流从IEMAX降到IETH的 时间
1306
转子等效冷却时间常数 Tcooling
n * Tsyn
F 02 : 励磁瞬时过流 ；F 53：EGC 跳闸 (EGC 板过流继电器动作)
2：F 系统
励磁过流瞬动跳闸启动值
506
I EXC MAX LEVEL 3 * Ien /Par_507
励磁过流瞬动延时
513
DELAY IE MAX
n * Tsyn
F 02 : 励磁瞬时过流 ； F 34：整流桥故障 (2861C 板过流继电器动作)
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定子电流限制器1
1：用于防止发电机定子绕组过热，分过励侧和欠励侧
2：反时限特性
3：动作逻辑 限制器动作只起调节作用
Ig(pu)
1.6 1.1
1
10 15 20 25 30 T(s)
定子电流限制器反时限曲线
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励磁调差系数xc
励磁调差系数xc励磁调差系数xc的意义与应用励磁调差系数xc是电力系统中一个重要的参数，它用于描述励磁系统的调节能力和稳定性。
在电力系统中，励磁系统的主要作用是为发电机提供适当的励磁电流，以保证发电机的稳定运行和电力系统的稳定性。
励磁调差系数xc则是评估励磁系统调节能力的一个重要指标。
励磁调差系数xc的定义是励磁电压与励磁电流之间的比值，即xc=∆E/∆If，其中∆E表示励磁电压的变化量，∆If表示励磁电流的变化量。
励磁调差系数xc的数值越大，说明励磁系统的调节能力越强，对电力系统的稳定性的影响也越大。
励磁调差系数xc的应用主要体现在以下几个方面：首先，励磁调差系数xc可以用于评估励磁系统的调节能力。
励磁系统的调节能力是指在电力系统负荷变化或故障发生时，励磁系统能够迅速调整励磁电流，以保持发电机的电压稳定。
通过计算励磁调差系数xc，可以评估励磁系统的调节能力是否足够强大，以及是否能够满足电力系统的稳定性要求。
其次，励磁调差系数xc还可以用于励磁系统的优化设计。
通过对励磁调差系数xc的分析，可以确定励磁系统的参数设置是否合理，以及是否需要进行调整和优化。
例如，如果励磁调差系数xc的数值较小，说明励磁系统的调节能力较弱，可能需要增加励磁系统的容量或改变参数设置，以提高励磁系统的调节能力。
此外，励磁调差系数xc还可以用于励磁系统的故障诊断。
当励磁系统发生故障时，励磁调差系数xc的数值可能会发生变化。
通过对励磁调差系数xc的监测和分析，可以及时发现励磁系统的故障，并采取相应的措施进行修复，以保证电力系统的稳定运行。
最后，励磁调差系数xc还可以用于励磁系统的控制策略设计。
通过对励磁调差系数xc的分析，可以确定励磁系统的控制策略是否合理，以及是否需要进行调整和改进。
例如，如果励磁调差系数xc的数值较大，说明励磁系统的调节能力较强，可以采取相应的控制策略，以提高电力系统的稳定性。
综上所述，励磁调差系数xc是电力系统中一个重要的参数，它可以用于评估励磁系统的调节能力和稳定性。
1发电机励磁系统建模试验
励磁系统建模试验
励磁建模试验项目_三机励磁
➢励磁机空载特性试验 试验条件：发电机额定转速，灭磁开关断开，投入一组整流桥，在直流测接 大电阻负载（直流电流大于1A）。 试验目的：确定励磁机基值、去磁系数、饱和系数等。 试验方法：平稳调整励磁机励磁电流使励磁机输出电压至1.55倍额定电压， 再降至最低。测录励磁机转子电流及励磁机定子直流侧电压上升和下降的曲 线。 ➢励磁机负载特性试验 同发电机空载特性试验，需增加励磁机励磁电压、电流等电气量的记录
化率
U0 U N 100%
UN
•国标规定小于1%，汽机自并励规定小于1%。
•励磁系统静态增益K决定电压静差率。
➢为满足静差率要求，励磁系统最小静态增益估算 1. K>Xd/ε，Xd为发电机直轴电抗 2. K>(Ufn-Uf0)/Uf0/ε+1,其中Ufn为额定励磁电压，Uf0为空载励磁电压
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励磁系统建模试验
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励磁系统建模试验 术语与定义 ➢调差系数Xc：电压给定点处与无功电流成正比的比例系数，理论上KRCC ＝(1－D0)×Xc
修改发电机励磁系统中的调差系数，可以调整发电机励磁系统调节作用对 系统无功变化的灵敏度。
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励磁系统建模试验
术语与定义 ➢励磁系统的主要任务及其对电力系统静态稳定、暂态稳定、动态稳定 的影响
Kc 3 X K U N 2
RFDB SN 22
励磁系统建模试验 模型参数的计算 ➢励磁系统输出限幅的计算
根据大阶跃试验可计算出可控 硅最大最小触发角，同时计算 出励磁系统最大最小输出电压 ，折算成标幺值即为Vrmax， Vrmin。可控硅放大倍数KA计算 式：
KA
1.35 U B U FDB
励磁电压计算公式
励磁电压计算公式好的，以下是为您生成的关于“励磁电压计算公式”的文章：在咱们电气工程这个充满奇妙和挑战的领域里，励磁电压计算公式可是个相当重要的家伙。
先来说说啥是励磁电压。
想象一下，电机就像是一个精力充沛的运动员，而励磁电压呢，就是给这个运动员注入能量的“神秘力量”，让电机能够稳定、高效地运转起来。
那励磁电压到底咋算呢？咱们常用的一个公式是：$U_f =4.44fN\Phi$ 。
这里面，$f$ 是频率，$N$ 是励磁绕组的匝数，$\Phi$ 是磁通量。
为了让您更明白这个公式，我给您讲讲我之前遇到的一个事儿。
有一次，我去一个工厂帮忙检修设备。
那台电机出了故障，运转得特别不稳定。
我就开始琢磨，是不是励磁电压出了问题。
我拿着工具，仔细地测量各项参数。
频率没问题，匝数也没差错，可就是感觉不对劲。
后来我发现，原来是磁通量出了岔子。
工厂里的环境比较复杂，一些金属碎屑吸附在了电机的磁极上，影响了磁通量。
这就好比是运动员跑步的时候，腿上绑了个沙袋，能跑快才怪呢！我把那些碎屑清理干净，重新计算了励磁电压，调整之后，电机立马欢快地转起来，那声音，别提多顺耳了。
再回到这个公式，这里面每个参数都有它的讲究。
频率就像是指挥家的节拍，决定着电机的节奏；匝数呢，就像运动员的肌肉纤维数量，越多力量可能越大；磁通量呢，则像是运动员的爆发力，决定了最终能跑多快多远。
在实际应用中，可不能死记硬背这个公式，得灵活运用。
不同类型的电机，不同的工作环境，都可能对这些参数产生影响。
比如说，高温环境下，电阻会变化，这就可能影响到电流，进而影响到励磁电压。
而且，随着技术的不断进步，新的材料、新的设计不断涌现，对于励磁电压的计算也有了新的要求和挑战。
有时候，我们还得结合计算机软件进行精确的模拟和计算。
总之，励磁电压计算公式虽然看起来简单，但其背后蕴含的知识和实际应用中的各种情况，那可是相当复杂和丰富的。
要想真正掌握它，得不断学习、实践，积累经验。
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。
三相变压器励磁参数计算例题(精)
【例3】一台三相变压器的连接组别Y,y0，SN=100kV· A，
U1N/U2N=6000V/400V，f=50Hz。在低压侧做空载试验，施 加额定电压，测得数据为I0=9.37A，p0=600W。试求一相
的励磁阻抗并检查铁芯的质量。
折算到高压侧的励磁参数实际值： 励磁阻抗 励磁电阻
Z z' k 2 Zz 152 24.65 5546
的励磁阻抗并检查铁芯的质量。
励磁阻抗
Zz U 2 N I0 231 24.65 9.37
励磁电阻
励磁电抗 变比
200 rz 2 2.28 2 I 0 9.37
X z | Z z |2 rz2 24.652 2.282 24.54
P0
3464 k 15 231
I1N SN 3U1N 100 1000 9.63 A 3 6000
I2N
SN 3U 2 N
100 1000 144 A 3 400
每相损耗
P0 600 P0 200W 3 3
【例3】一台三相变压器的连接组别Y400V，f=50Hz。在低压侧做空载试验，施 加额定电压，测得数据为I0=9.37A，p0=600W。试求一相
rz' k 2rz 152 2.28 513
励磁电抗 X ' k 2 X z 152 24.54 5521. z
【例3】一台三相变压器的连接组别Y,y0，SN=100kV· A，
U1N/U2N=6000V/400V，f=50Hz。在低压侧做空载试验，施 加额定电压，测得数据为I0=9.37A，p0=600W。试求一相
【例】一台三相变压器的连接组别Y,y0，SN=100kV· A，
励磁系统中的各种定值及试验
励磁系统中的各种定值介绍、励磁系统中各种定值的分类励磁系统中的各种整定值主要是在励磁调节器（AVR）中。
本次重点介绍励磁调节器中的定值。
1、发电机的励磁形式一般有直流励磁机系统、三机常规励磁系统、无刷旋转励磁系统、自并励励磁系统等。
（1）自励直流励磁机励磁系统：长~|自反励世训节器占（3）无刷旋转励磁系统（4）自并励励磁系统2、华北电网各个电厂所用的励磁调节器有吉思GEC 系列、南瑞电控SAVR2000系列、 NES5100系列、SJ800系列、武汉洪山的HJT 系列、ABB 公司的UN5000系列、GE 公司的 EX2100系列、英国R-R 的TMR-AVR 、日本三菱等。
各个厂家的励磁调节器中的定值数量各不相同。
少的几十个（如吉思、南瑞），多 的上千个（如ABB 、GE ）。
3、针对各种励磁调节器中的定值按照使用功能可以分为（1）控制定值（控制参数）控制定值包括自动方式控制参数、手动方式控制参数、PSS 控制参数、低励限制控 制参数、过励限制控制参数、过激磁限制控制参数等（2）限制动作定值包括过励限制动作定值、过激磁限制动作定值、低励限制动作定值等（3）其他定值包括励磁调节器模拟量测量的零飘修正、幅值修正、励磁方式定义、起励时间设定、 调压速度设定、调差率等。
SCR F自动励磁调节器is励磁调节器内部的控制参数励磁调节器作为发电机的一种自动控制装置。
在正常运行或限制动作时，用来控制发电机的运行工况不超过正常运行范围的参数。
这些参数在运行中，是时刻发挥作用的。
控制参数整定的合理，直接影响整个励磁系统的动态特性的好坏及各种限制功能的正常发挥作用。
一、自动方式下的控制参数（电压闭环）1、自动方式是以机端电压作为控制对象的控制方式，是励磁调节器正常的工作方式。
也是调度严格要求必须投入的运行方式。
华北电网调度部门下发的《华北电网发电机励磁系统调度管理规定》中规定：（1）各发电厂机组自动励磁调节装置正常应保持投入状态，其投入、退出和参数更改条件应在运行规程中作出规定，并应得到调度部门和技术监督部门的批准。
励磁阻抗计算公式
励磁阻抗计算公式引言：在电磁学中，励磁阻抗是指电磁场中的电路元件对外界电磁场的响应能力。
励磁阻抗的计算公式是电磁学中一个重要的理论工具，能够帮助我们了解电路元件对电磁场的相互影响关系。
本文将介绍励磁阻抗的计算公式，并通过实例进行解析，以帮助读者更好地理解和应用这一概念。
一、励磁阻抗的定义励磁阻抗是指电路元件在外界电磁场作用下所表现出的阻抗特性。
它反映了电路元件对外界电磁场的响应程度，是描述电磁场与电路元件相互作用的重要参数。
二、励磁阻抗的计算公式根据电磁学的基本理论，励磁阻抗可以通过以下公式进行计算：励磁阻抗（Zm）= 励磁电压（Vm）/ 励磁电流（Im）其中，励磁电压是外界电磁场对电路元件施加的电压，励磁电流是电路元件对外界电磁场响应产生的电流。
三、励磁阻抗的实例分析为了更好地理解励磁阻抗的计算公式，我们以一个简单的电感器电路为例进行分析。
假设有一个电感器电路，其励磁电压为10V，励磁电流为2A。
根据励磁阻抗的计算公式，我们可以得到：励磁阻抗（Zm）= 10V / 2A = 5Ω因此，这个电感器电路的励磁阻抗为5Ω。
四、励磁阻抗的应用励磁阻抗的计算公式在电磁学中有着广泛的应用。
通过计算励磁阻抗，我们可以了解电路元件对外界电磁场的响应情况，从而对电路进行优化设计和调整。
在实际应用中，励磁阻抗的计算可以帮助我们判断电路元件的工作状态，包括电流、电压和功率等参数，从而保证电路的正常运行。
此外，励磁阻抗的计算还可以用于分析电路元件之间的相互干扰和耦合效应，从而指导电路的布局和连接方式。
总结：励磁阻抗的计算公式是电磁学中的重要工具，可以帮助我们了解电路元件对外界电磁场的响应能力。
本文介绍了励磁阻抗的定义和计算公式，并通过实例进行了解析，以帮助读者更好地理解和应用这一概念。
励磁阻抗的计算公式在电磁学中有着广泛的应用，可以帮助我们优化电路设计和调整电路参数，以保证电路的正常运行。
因此，掌握励磁阻抗的计算公式是电磁学学习中的重要一步，也是电路设计和分析的基础。
空载试验励磁阻抗计算公式
空载试验励磁阻抗计算公式引言。
在电力系统中，励磁阻抗是一个重要的参数，它在电力传输和变压器运行中起着至关重要的作用。
励磁阻抗的计算对于电力系统的稳定性和安全性具有重要意义。
本文将介绍空载试验励磁阻抗的计算公式，以及其在电力系统中的应用。
空载试验励磁阻抗的定义。
空载试验是指在变压器或发电机没有负载的情况下进行的一种试验。
在空载试验中，通常会施加额定电压，以测量变压器或发电机的空载电流、空载损耗等参数。
励磁阻抗是指在空载条件下，变压器或发电机的励磁电流与励磁电压之比。
励磁阻抗通常用符号Z来表示，其单位为欧姆（Ω）。
空载试验励磁阻抗的计算公式。
空载试验励磁阻抗可以通过以下公式来计算：Z = U / I。
其中，Z为励磁阻抗，U为励磁电压，I为励磁电流。
在实际应用中，励磁电压和励磁电流可以通过测试仪器进行测量，然后代入上述公式即可得到励磁阻抗的数值。
励磁阻抗的意义。
励磁阻抗代表了变压器或发电机在空载条件下的励磁特性。
它反映了励磁电流与励磁电压之间的关系，是描述励磁特性的重要参数之一。
通过励磁阻抗的计算和分析，可以了解变压器或发电机在空载条件下的励磁特性，为电力系统的稳定运行提供重要参考。
励磁阻抗的应用。
励磁阻抗在电力系统中有着广泛的应用。
首先，它可以用于评估变压器或发电机的励磁特性，为设备的选型和设计提供参考依据。
其次，励磁阻抗还可以用于分析电力系统的稳定性，通过对励磁阻抗的计算和分析，可以评估电力系统在空载条件下的励磁特性，为系统的稳定运行提供重要参考。
此外，励磁阻抗还可以用于故障诊断和设备状态监测，通过监测励磁阻抗的变化，可以及时发现设备的故障和异常情况，保障电力系统的安全运行。
结论。
空载试验励磁阻抗是描述变压器或发电机在空载条件下励磁特性的重要参数，其计算公式为Z=U/I。
励磁阻抗的计算和分析对于电力系统的稳定性和安全性具有重要意义，可以为设备的选型和设计提供参考依据，同时也可以用于分析电力系统的稳定性和故障诊断。
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表6.21-2 励磁系统结构数据表
技术条件与选型
强励电压=2倍的额定励磁电压，当发电机电压下降到80%时，可以连续运行20S。
强励电流=2倍额定励磁电流，可以连续输出20S。
户内环境温度最高40摄氏度。
b).1 励磁系统额定电流
本励磁系统按照超出额定励磁电流10%来进行设计
I fd = I fn ×1.1=3047
1.1
4.2 励磁系统强励电压
采用2倍额定励磁电压作为强励电压Ufp=Ufn ×2=586V 。
设备设计用Ufp=Ufn ×2=586V 作为发电机的正常电压。
1.2
4.3 励磁系统强励电流
采用2倍额定励磁电流作为强励电流Ifp=Ifn ×2=5540A,时间为20秒。
设备用Ifp=Ifn ×2=5540A 进行设计。
1.3
4.4 发电机三相短路时的励磁电流
故障发生0.1秒，直流分量测量元件就能测量到。
参照ANSI/IEEE C37.18.1979标准
-
Ifm Kdc Ifd Ifn
Ifg d x xd Ifdc ⨯=⨯⨯=
'1,0 (xd and x’d 参照标准采用不饱和值), 考虑x’d 的10%的精度取x’d =0.3454。
认为 Ifm = Ifd
A Ifdc 562430472770
1507
3036.003.11,0=⨯⨯=
-
测量的峰值电流在故障发生的0.1s （参照ANSI/IEEE C37.18.1979标准）
Ifdc Ifc ⨯=
3
5
.31,0=3.5/3×5624=6561A (3.5 & 3 是Kc 和Kdc 各自的最大概率值,（参考定义 ANSI/IEEE C37.18-1979)
▪
-
5.1励磁变
参考 IEC 146.1.1, IEC 146.1.2 & IEC 14.1.3
-
励磁变输出电流 :
- 长期输出电流: A I Itn fd 6.24873
2
=⨯=
-
瞬时输出电流: A I Itns fP 45233
2
=⨯= -
励磁变输出电压 :
- 在80%发电机电压下的理想输出电压
V Ufp Uefti 55010cos 8
.0/23=︒
=
π
-
理想输出功率:
KVA Itn Uefti Sefti 7.23693=⨯⨯=
- 感应电压降:
V I Sefti
Uefti
xcc Dx fp 5.403
2
=⨯⨯⨯=π
变压器 xcc≈6% (估计值)
- 外部电压降 ( 晶闸管, 线等…)
V Uefti Vt Df 51.5203,002=⨯+⨯=
Vt0=晶闸管阀电压 (约 1.2V)
0.03的因数相当于3%线路电压降 ，设计时必须考虑现场接线的因素。
励磁变的正常输出电压:
V Dx Df Uefti Utn 9.618)(2
3=+⨯+
=π
变压器的设计电压: Utn= 630V
-
变压器功率： -
长期功率:
KVA Itn Utn Stn 4.271436.24876303=⨯⨯=⨯⨯=
- 瞬时功率:
KVA Itns Utn Sts 3.4935345236303=⨯⨯=⨯⨯=
At internal ambient temperature of the transformer cubicle.
励磁变设计
额定功率:
变压器设计: 在户内励磁间环境温度Stn = 2714 KVA 取3⨯1000KVA at internal ambient temperature of the transformer cubicle
额定输出电压Utn : 630V
额定原边电压 : 20kV
最高长期原边电压 : V 221.120=⨯
额定频率 : 50HZ
在正常操作情况下的频率变化范围
: +/-10% 户内绝缘安装, 高度> 1000m
5.2整流器
5.2.1每一个整流器的提供值
每一个桥的电流：
在 I fd 情况下的平均电流:
A I Ithm fd
10163==
在 I fd 情况下的有效电流值RMS:
A I Ithe fd 175931
=⨯=
在 I fp 情况下的平均电流值:
A I Ithp fP
18473==
每一个整流器的特征：
整流器数 : 3桥运行 at N-2
运行桥数 : 3
每桥晶闸管数 : 6
每个晶闸管快熔数 : 6 (每个晶闸管1个)
每个整流器风扇数
: 2 每一桥的检测 : 气流探测器
整流桥的电流设计：
50°C 的长期电流输出 : A Ifd 3047=
4桥最大过载20秒后，15分钟后允许再次过载。
输出返回电流: A Iep 3370=
整流桥的设计值: Ithn = 1700Adc
在I fd =3047 A 环境温度45°C 情况下，晶闸管节温: <115°C
过载能力 20s
A Ithov 5540≥
在环境温度45°C 情况下，过载周期后，晶闸管节温: <125°C
晶闸管反向电压
V V Utn V RRM RRM 2450275.2≥⇒⨯⨯≥
晶闸管额定值: V RRM >2500V
灭磁电阻
(参考 ANSI/IEEE C 37.18)
在最大峰值电压基础上
转子绝缘电压: Vrms Vfi 2930=
- 灭磁开关最大电压开断能力: 每极3000V
选择最大峰值电压(Upc):
最大峰值电压必须低于转子绝缘的 30~50% 并且低于灭磁开关最大开断电压
V Upc 1700≤
而发电机短路时，灭磁电阻通过灭磁开关投入时，峰值电压通过非线性电阻时出现。
基于直流灭磁开关最大开断电压(See chapter 5.4)
直流灭磁开关主触点最大开断电压: V Ubx 1500=
而发电机短路时，灭磁开关断开时，磁场峰值电压出现，这时励磁变与励磁系统输出电压为零。
能量计算 : I R T W fp f D 2'2.12
1⨯⨯⨯⨯= MJ W 41.9=
电阻设计:
电阻 12MJ ，1500V 以下
类型: FME/600A/US182/91P/2S
直流磁场断路器
在下文中， 45°C 相当于40；°C 环境温度加直流磁场断路器柜内温升。
这个柜子的设计为当开关动作时，会引起+5°C 的环境温升
作电压:
Unx≥U fn CB 设计: Unx=1500V
主触点额定最大断路电压:
Ubx≥最大磁场穿过电压
发电机短路时，灭磁开关断开时，磁场最大电压出现，
这时励磁变与励磁系统输出电压为零。
最大电压=1700V CB 设计值=3000V
两个单独的二极开关
Rated continuous current of the main contacts at 45°C:
额定主触点在45°C 连续电流为：
励磁系统设计电流3047A
No derating of the breaker current up to 55°C.
CB设计值nx= 5000A
主触点的瞬变电流：
20秒。
CB设计值：Itx= 11000A 20秒
Itx5540
A
励磁柜电功耗
照明加热器电源
电压230Vac 50Hz 单相-10% +10%
功耗2000W 稳态；5600W 峰值
控制器，继电器AVR…
电池1
电压: 220Vdc -20% +10%
功耗nsumption: 300W 稳态eady state (5200W 峰值出现在灭磁开关闭合时)
电池2
电压: 220Vdc -20% +10%
功耗nsumption: 300W 稳态eady state (5200W 峰值出现在灭磁开关跳
闸时)
DC 起励电源
电压: 220Vdc -20% +10%
功耗:
260A – 10 秒(15% 空载电流)。