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。
同步发电机励磁控制系统分析
同步发电机励磁控制系统分析摘要：励磁控制系统承担电力系统电压控制、无功分配和提高同步发电机并列运行的稳定性的任务，其是否可靠直接影响发电机的安全运行和电网的稳定，而根据实际情况选择正确的励磁系统是其可靠和稳定的前提。
关键词：励磁系统；继电保护装置；1.励磁系统的主要作用励磁系统的主要作用有：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、暂态稳定性；4）在发电机内部出现故障时，进行灭磁，以减小故障损失程度；5）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。
根据运行方面的要求，励磁控制系统应该承担如下的任务：1.1.维持发电机端或系统指定控制点的电压在给定水平上。
满足这一要求首先考虑的是保证电力系统运行设备的安全性，其次保证发电机运行的经济性。
此外，维持发电机电压与提高电力系统稳定性方面的要求也是一致的。
1.2.合理分配并联运行发电机间的无功功率。
电力系统中有许多台发电机并联运行。
为了保证系统的电压质量和无功潮流合理分布，要求合理控制电力系统中并联运行发电机输出的无功功率。
1.3.提高电力系统的静态稳定性。
当系统受到小的扰动后，发电机能继续保持与系统同步运行的特性称为电力系统的静态稳定性。
现代电力系统的发展趋势是增大输送距离和提高输送功率，自动励磁的调节装置的出现，使许多技术问题得到了圆满的解决。
1.4. 提高电力系统的暂态稳定性。
电力系统在运行中随时都可能遭受各种干扰，在各种干扰后，发电机组能够恢复到原来的运行状态或者过渡到另一个新的运行状态，则称系统是稳定的。
励磁自动控制系统是通过改变励磁电流If从而改变Eq值来改善系统稳定性的。
1.5.提高电力系统动态稳定性。
当电力系统的负荷发生突变、线路结构参数改变，以及电力系统遭受突然短路等故障时，电力系统能否继续稳定运行，称为电力系统的动态稳定性。
增加励磁调节系统强励能力，降低励磁调节系统的时间常数，是提高电力系统动态稳定性的有效措施。
发电机励磁系统原理
静态性能指标
电压调节精度
衡量励磁系统在不同负载和电网条件下维持发电机端电压稳定的 能力。
调差率
反映发电机并联运行时，各机组间无功功率分配的合理性。
励磁系统顶值电压倍数
表示励磁系统强励时，发电机端电压能够达到的额定值的倍数。
动态性能指标
励磁系统电压响应比
反映励磁系统对发电机端电压变化的快速响应能力。
实现励磁系统的自动控制、监测和保护功能。控制器可采用微处理器或Βιβλιοθήκη 数字信号处理器（DSP）实现。
保护与辅助设备
过励保护
当发电机励磁电流过大时，自动切断励磁电源，以防止发电机过 励损坏。
欠励保护
当发电机励磁电流过小或失去励磁时，自动切断发电机主电路，以 防止发电机失步或异步运行。
辅助设备
包括励磁系统监测仪表、故障指示灯、报警装置等，用于实时监测 励磁系统运行状态和故障信息。
故障处理流程和注意事项
01
注意事项
02
1. 在处理故障时，应切断电源并悬挂“禁止合闸”警示牌，确保人员 安全。
03
2. 在维修或更换部件时，应使用符合要求的工具和材料，确保维修质 量。
04
3. 在调试和试运行时，应注意观察发电机运行状况和相关参数变化， 及时发现并处理异常情况。
06
案例分析：某大型水电站发电机 励磁系统故障处理实例
励磁系统是发电机的重 要组成部分之一，其可 靠性直接影响到发电机 的长期运行和电力系统 的安全稳定。因此，励 磁系统应具有较高的可 靠性和稳定性。
02
励磁系统主要设备与功能
励磁电源及整流设备
直流励磁机
为发电机提供直流励磁电流，通 常采用与发电机同轴旋转的直流
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)。
图解发电机励磁原理共4文档
可根据发电机负载的变化自动调节励磁电流，保持发电机输出电 压的稳定。
直流发电机励磁特点分析
励磁方式多样
直流发电机可采用他励、并励、 串励和复励等多种励磁方式，可
根据实际需求选择。
磁场可控性强
通过调节励磁电流的大小和方向， 可以灵活控制发电机的磁场强度 和方向。
输出特性稳定
在负载变化时，通过自动调节励 磁电流可以保持发电机输出电压 和电流的稳定。
作用
励磁系统的主要作用是维持发电机端电压在给定水平，同时控制并列运行各发 电机间无功功率的合理分配，以满足电力系统正常运行和发电机安全运行的要 求。
励磁系统组成部分
励磁功率单元
向同步发电机转子提供直流励磁电流，主要包括交流励磁机、整流器 等部分。
励磁调节器
根据发电机端电压、无功功率等信号，自动调节励磁功率单元输出的 励磁电流，以维持发电机端电压稳定并控制无功功率分配。
经验总结
总结故障排除过程中的经验教训，完 善维护流程，提高设备维护水平。
THANKS
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对比法
将故障设备与正常设备进行对比， 分析差异，找出故障原因。
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02
测量法
使用万用表、示波器等工具测量电 路参数，判断故障点。
替换法
用正常元件替换疑似故障元件，观 察设备是否恢复正常。
04
预防性维护策略制定
定期检查
制定详细的检查计划，对发电机励磁系统进行定期检查。
清洁保养
保持设备清洁，定期清理灰尘和杂物，确保散热良好。
紧固接线
检查所有接线端子是否松动，及时紧固。
预防性试验
定期进行预防性试验，检测设备的绝缘性能、电气性能等。
故障排除后性能恢复验证
浅析发电机励磁系统运行维护及改进措施
浅析发电机励磁系统运行维护及改进措施摘要：华电红雁池发电厂#1、#2发电机励磁系统采用无刷励磁方式，#3、#4发电机励磁系统采用自并励励磁方式。
本文介绍了四台发电机励磁系统的组成及运行维护中存在的问题，并提出改进措施。
关键词：励磁系统运行维护改进措施一、概述在电力系统的运行中，同步发电机的励磁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。
其运行的稳定性对同步发电机的运行性能及电力系统的稳定性有十分重要的影响。
二、发电机励磁系统的组成我厂#1、#2发电机励磁系统为无刷励磁系统，由副励磁机、交流电枢旋转式主励磁机、旋转三相全波硅整流器、自动励磁调节器等部件组成。
副励磁机是永磁发电机，其磁极是旋转的，电枢是静止的，副励磁机的定子绕组上产生的500Hz高频电压，供给三相可控硅整流装置，其输出的直流电供交流励磁机励磁，而交流电枢旋转式主励磁机正好相反，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件，这就实现了无刷励磁。
#3、#4发电机励磁系统采用的是自并励励磁系统，由启励电源、励磁变压器、整流柜、灭磁开关、过电压保护柜、滑环、微机励磁调节器等组成，此励磁系统不用励磁机，机组并列前，由启励电源提供发电机励磁，机组并网后由机端励磁变压器供给整流柜电源，其输出的直流电源经灭磁开关及发电机滑环碳刷给发电机提供励磁。
三、发电机励磁系统的运行维护1.#1、#2发电机无刷励磁系统运行方式1.1 正常运行方式发电机正常运行时自动励磁调节器A、B柜并列运行，各带50%负荷，C柜在备用状态。
当其中一台调节器故障退出时，另一台自动带机组全部励磁负荷。
#1、#2发电机励磁调节A﹑B柜两柜的PSS投切开关操作方式规定如下：当省调要求投入PSS电力系统稳定器功能时，此时将励磁调节A﹑B柜两柜的PSS 投切开关切至“投入” 位置，励磁调节A﹑B柜调节器运行方式为（PID+PSS）功能。
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。
发电机励磁系统事故分析案例
目录正常调节有功功率引起机组解列的事故分析 (2)低负荷下PSS引起发电机有功功率震荡的问题分析 (4)错误参数引发励磁调节器误强励导致机柜烧毁的事故 (6)过励限制动作后无功调节速度过慢导致发电机过负荷跳闸 (9)雷击引起双PT故障导致发电机误强励故障 (11)无功调差参数设置不一致切换导致发电机误强励故障 (13)调节装置软件死机引起发电机误强励故障 (15)发电机停机过程中励磁调节器误强励故障 (17)调节装置主机板故障引起失磁故障 (19)脉冲电源故障引起发电机失磁故障 (21)中间继电器异常导致励磁误判断引起失磁故障 (23)双套调节装置故障引起发电机失磁故障 (26)正常调节有功功率引起机组解列的事故分析事故现象国内某电厂#2机（300MW）2007年3月8日7：24分，由于#2机锅炉爆管，运行人员减负荷，#2机汽机打闸，按主控紧急停机按钮，跳主开关，发电机低频保护动作，跳励磁，机组停机。
在7.23.58.190－7.23.59.500时间之间，时间间隔1.31秒，负荷从321.6MW减至199.5MW（见附图1），随后出现发电机超压（见附图2）。
图1 因事故突降发电机有功功率 图2 发电机有功功率降低过程中出现过电压事故分析由于励磁调节器的电力系统稳定器模块采用PSS-1A型，可以判断发电机出现超压是典型PSS“反调”现象，根据PSS-1A型的动作原理，发电机有功功率向下变化时，PSS输出会增加励磁电流。
当发电机汽机打闸后，有功负荷从321.6MW陡降至199.5MW，励磁调节装置电力系统稳定器（PSS）输出由零急剧上升至上限幅值（10%额定机端电压），作用于励磁系统，致使发电机励磁电流上升，发电机出现超压（发电机电压由21.4KV上升至23.5KV），约23秒后，发电机电压恢复正常，期间发电机电压最大达到1.12倍的额定电压。
事故处理及反措从事故过程及原因分析来看，#2发电机励磁调节调节器有如下几点可以改进，以避免类似事故再次发生：1、从事故过程分析，由于发电机电压增加达10%额定电压，10%是由PSS输出限幅决定的，目前相关标准规定，国内PSS输出限幅在5%~10%额定电压，可以将PSS输出限幅调整至5%额定电压，以保证出现类似事故时，发电机电压最大增量为5%额定电压，避免发变组低频保护动作停机。
励磁系统常见故障及应对措施分析
励磁系统常见故障及应对措施分析励磁系统（excitation system）是向汽轮发电机转子绕组提供磁场电流的装置，其主要作用是维持发电机电压在给定水平上、合理分配无功以及提高电力系统运行稳定性。
可见，维护和调试好励磁系统对于保障火电生产的安全运行意义重大。
但是我们也知道任何设备在运行中都可能出现故障，如何针对故障快速诊断和排除是维护人员重要职责和任务，励磁系统自然也不例外，因此本文对汽轮发电机励磁系统常见故障与应对措施进行了探讨。
标签：故障;措施;励磁系统;汽轮发电机1 汽轮发电机励磁系统工作原理1.1 关于励磁方式汽轮发电机的励磁方式分他励和自励两大类。
他励主要是以励磁机作为励磁电源的一种励磁方式，自励的励磁电源取自发电机自身。
虽然他励方式不受发电机运行状态影响，励磁可靠性较高，但是结构较为复杂，多出现在旧式励磁系统中，目前基本上采用自励方式。
在自励方式中，应用较多的是可控硅静态励磁方式，它没有旋转部分，维护相对简单。
可控硅静态励磁方式又分为自并励和自复励两种形式，两者比较起来自并励方式从技术、维护、可靠性和造价等方面都更为成熟和适用，因而应用更广泛，故此本文将自并励方式作为讨论的基础。
1.2 自并励系统的原理与构成自并励系统利用接在发电机端的励磁变压器励磁交流电源，通过晶闸管整流装置变换为直流励磁电源。
汽轮发电机励磁系统由励磁调节器、励磁整流装置、起励装置、灭磁装置、励磁变压器以及保护、测量等装置组成。
其中励磁系统由励磁调节器与功率灭磁单元构成，励磁调节器根据所检测到的发电机电压、电流等信号，按照一定的控制准则自动调节功率灭磁单元的输出;而励磁控制系统则涵盖了励磁系统和同步发电机，通过励磁控制系统可以实现对发电机电压、电力系统无功分配的控制。
可见，励磁系统由众多相互关联的环节所组成，任一环节出现故障都可能影响发电机的运行。
2 汽轮发电机励磁系统常见故障与应对措施2.1 起励失败起励失败是指励磁系统下达投励指令后，发电机无法建立初始电压的故障现象。
同步发电机励磁控制系统的分析与校正
同步发电机励磁控制系统的分析与校正同步发电机励磁控制系统是保证发电机稳定运行的关键部分，它通过控制和调节发电机的励磁电流，实现对发电机输出电压的调节和稳定。
在实际运行中，励磁控制系统可能会出现一些问题，例如：输出电压波动、发电机励磁电流过大或过小等。
本文将对同步发电机励磁控制系统进行分析与校正。
首先，需要对同步发电机励磁控制系统的结构和原理进行分析。
同步发电机励磁控制系统通常由励磁电源、励磁调节器和励磁增益调节器组成。
励磁电源负责提供励磁电流，励磁调节器根据发电机输出电压的变化来调节励磁电流，励磁增益调节器负责调节励磁调节器的增益。
然后，通过对同步发电机励磁控制系统的实际运行情况进行分析，确定需要进行校正的问题。
例如，如果发电机输出电压波动较大，可能是励磁调节器的增益设置不合适，或者励磁电源的稳定性有问题。
如果发电机励磁电流过大或过小，可能是励磁增益调节器的增益设置不合适，或者励磁电源的输出电流能力不足。
接下来，针对分析得到的问题进行校正。
首先，针对发电机输出电压波动较大的情况，可以通过调节励磁调节器的增益来实现校正。
增大增益可以提高励磁调节器对发电机输出电压变化的响应速度，减小增益可以提高励磁调节器的稳定性。
其次，对于发电机励磁电流过大或过小的情况，可以通过调节励磁增益调节器的增益来实现校正。
增大增益可以提高励磁增益调节器对发电机励磁电流变化的响应速度，减小增益可以提高励磁增益调节器的稳定性。
同时，还需要检查励磁电源的输出电流能力是否符合要求，如果不足，需要进行相应的改进和升级。
最后，对校正后的同步发电机励磁控制系统进行测试和验证。
可以通过实际运行的数据和曲线来评估系统的稳定性和性能。
如果发现仍然存在问题，需要进一步分析和校正。
综上所述，同步发电机励磁控制系统的分析与校正是一项重要的工作，通过对系统结构和原理的分析，确定需要进行校正的问题，采取相应的措施进行校正，并进行测试和验证，可以提高同步发电机励磁控制系统的稳定性和性能，保证发电机的正常运行。
励磁系统事故典型案例分析
励磁系统事故典型案例分析案例一：阀控型励磁系统故障电力厂的励磁系统采用了阀控型励磁设备，该设备为国内厂家生产的产品，用于调节发电机励磁电流。
其中一天，电力厂运行人员发现励磁电流突然下降，电厂的发电机失去励磁能力，导致系统电压骤降，停电险情严重。
经过调查分析，发现事故的原因是励磁设备的自动调节控制系统失效。
由于设备控制系统失效，无法监测并自动调节励磁电流，导致励磁电流异常下降。
而此时人工监测系统也没有及时发现异常情况，延误了事故处理时间。
针对此事故，电力厂进行了相关技术调整措施，对励磁设备的自动调节控制系统进行了改进，增加了故障检测和自动切换功能，同时增强了人工监测系统的监测能力。
通过这些措施的实施，增强了励磁系统的可靠性和安全性。
案例二：励磁系统误操作电网公司的励磁系统采用了数字化励磁设备，该设备具有先进的自动调节和保护功能。
然而，由于运行人员对设备操作不熟悉，导致发生了一起严重的励磁系统事故。
事故发生时，一台发电机的励磁系统被不小心切换到了手动模式，导致励磁电流无法自动调节。
由于系统负荷突然增加，发电机无法保持稳定的电压输出，导致系统电压严重波动，甚至出现了过电压现象，给系统带来了严重的安全隐患。
经过调查，发现该事故的原因是运行人员对励磁设备的操作流程和模式切换规则不了解。
在应急情况下，他们无法正确判断并操作设备，导致了误操作。
为了避免类似事故再次发生，电网公司采取了一系列的措施。
首先，加强对运行人员的培训，使其熟悉设备的操作流程和模式切换规则。
其次，对励磁设备进行了改进，增加了操作界面的友好性和操作提示功能，提高了设备的可操作性和易用性。
最后，制定了强制性的操作规程，规定必须按照操作规程进行操作，严禁无必要的手动操作。
综上所述，励磁系统事故的发生往往是由于设备故障或人为操作不当所导致。
为了防止发生励磁系统事故，需要加强对励磁设备的检查和维护，提高人员的技术培训水平，同时完善励磁系统的自动监测和故障检测功能。
浅谈同步发电机励磁系统及常见故障分析
浅谈同步发电机励磁系统及常见故障分析同步发电机是电力系统中常用的发电设备之一，其励磁系统是保证发电机正常工作的重要部分。
励磁系统的性能良好与否直接影响着发电机的稳定性和可靠性。
对同步发电机励磁系统及常见故障分析进行深入了解和研究，对于提高发电机的运行效率和延长设备寿命具有重要意义。
一、同步发电机励磁系统同步发电机的励磁系统是通过向发电机的励磁绕组通入直流电流，产生磁场，从而激励旋转机械能转换为电能。
励磁系统通常包括励磁电源、励磁绕组、励磁调节器以及励磁系统的保护装置等部分。
1. 励磁电源：励磁电源通常采用直流发电机、整流设备和电容器等组成。
直流发电机产生励磁所需的直流电，整流设备将交流电转换为直流电，电容器用于滤波和稳压。
2. 励磁绕组：励磁绕组是由励磁电源产生的直流电流通入的部分，产生磁场激励发电机。
励磁绕组通常包括定子绕组、转子绕组和励磁极。
3. 励磁调节器：励磁调节器通过调节励磁电压和电流，控制发电机的励磁电流，从而调节发电机的输出电压和无功功率。
励磁调节器通常采用自动稳定系统（AVR）来实现。
4. 励磁系统保护装置：励磁系统保护装置包括欠励磁、过励磁、励磁断路器、电压继电器、过流继电器、励磁接地保护等，用于保护励磁系统的安全运行。
二、常见故障分析2. 励磁绕组故障：励磁绕组的故障主要包括绕组接触不良、短路、断路等。
这些故障可能导致发电机的励磁电流不稳定，影响发电机的输出电压和频率。
4. 励磁系统保护装置故障：励磁系统保护装置的故障可能导致对励磁系统的保护不足，从而使得励磁系统无法及时发现故障并进行处理。
三、故障处理方法1. 对励磁电源进行定期检查和维护，保证直流发电机、整流设备和电容器的正常运行。
2. 对励磁绕组进行定期检查和绝缘测试，确保绕组连接良好，没有短路和断路现象。
3. 对励磁调节器进行定期校准和检查，确保励磁电压和电流能够按照设定值稳定输出。
4. 对励磁系统保护装置进行定期测试和校准，确保对励磁系统的保护能够及时、准确地发挥作用。
发电机励磁系统检修与维护
1）清扫可控硅散热器、阻容吸收回路、铜排连接处 励 的积灰，防止严重积灰导致绝缘降低。 磁 2）机组停机时注意清扫柜顶出风口金属滤网积灰， 功 防止出风口堵塞。 率 3）检查刀闸触头、铜排连接处螺丝，无松动现象， 柜 无发热氧化现象。 检 4）小电流试验时，检查同步回路、脉冲回路正常， 修 直流输出电压波形正常，双套切换直流输出电压变化 维 不大，波形无较大抖动。 护
9
可控硅整流装置
自并激励磁系统中的大功率整流装置均采用三相桥式接 法。这种接法的优点是半导体元件承受的电压低，励磁 变压器的利用率高。在自并激励磁系统中多采用全控桥。
负载变化
改变控制 角
调整励磁 电流
维持机端 电压稳定
支路数的选取为N+1原则。N为保证发电机正常励磁的整流 桥个数。当一个整流桥因故障退出时，不影响励磁系统的正 常励磁能力。
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励磁系统的技术人员的要求
现场技术人员应具备扎实的励磁理论及实践功底。机组异 常（限制、告警、故障、事故停机以及其他非正常工况 下），技术人员应在第一时间对现场进行全方位、多角度 拍照记录，并及时将故障录波器波形、励磁系统波形进行 保存、拷贝，并记录相关有用的机组状态信息。
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调节器检查
• 板件指示灯正 常
分合闸逻辑检查：上电，对灭磁开关进行分合逻辑试 验，应能按照设计的逻辑进行正常分合。采用保护校 验仪测试灭磁开关分合闸时间，在抛开继电器动作时 间因素的基础上，分闸时间一般在40~110ms之间，合 闸时间一般在95ms左右。
42
灭
磁
电
SiC电阻现场目前无简
阻
单的检测方法，保证回路
的
导通状态，在检修时除了
•灭磁开关大线接线是否正确牢固，开关触头是否正常 。 •灭磁过压回路正常，灭磁电阻外观良好，快熔无熔断
浅谈同步发电机励磁系统及常见故障分析
浅谈同步发电机励磁系统及常见故障分析同步发电机励磁系统是电力发电系统中非常重要的一部分，它对发电机的稳定运行和电网的稳定运行起着至关重要的作用。
励磁系统的运行状态直接关系到发电机的发电能力和负载能力，因此对励磁系统的运行状态进行监测和分析，及时处理常见的故障是非常重要的。
本文将从同步发电机励磁系统的原理、组成和常见故障进行浅谈。
一、同步发电机励磁系统的原理和组成励磁系统是用来给同步发电机的励磁绕组提供直流电源，以产生磁场，使发电机能够稳定地产生交流电。
励磁系统的主要组成部分包括励磁机、励磁变压器、励磁电路和励磁控制系统。
1. 励磁机励磁机是励磁系统中的核心部件，它是将机械能转化为电能的设备。
大部分发电机采用的是交流励磁机，通过旋转子在励磁绕组内感应出交流电，再通过整流装置将交流电转换为直流电，供给发电机的励磁绕组。
2. 励磁变压器励磁变压器是用来将主变压器的电压调整到适合励磁机的工作电压的变压器。
励磁变压器的工作原理和普通变压器一样，通过变换线圈的匝数来改变电压大小。
3. 励磁电路励磁电路是将励磁电源连接到发电机的励磁绕组的电路系统，包括励磁机、励磁变压器、整流装置和励磁绕组。
4. 励磁控制系统励磁控制系统是用来监测和控制励磁系统运行状态的系统，包括励磁机的调速和励磁电源的控制等。
二、常见的同步发电机励磁系统故障及分析励磁系统是发电机组运行的关键组成部分，因此励磁系统的故障将直接影响到发电机的运行状态。
以下是一些常见的励磁系统故障及分析：1. 励磁机故障励磁机常见的故障有励磁机内部的绕组断路、励磁机电枢和磁极之间的短路、励磁机的机械故障等。
这些故障都将导致励磁机不能正常工作，无法提供足够的励磁电流给发电机，从而导致发电机无法产生足够的电能。
2. 励磁电源故障励磁电源故障包括励磁变压器故障、整流装置故障等。
励磁变压器故障将导致励磁电压异常，从而影响发电机的励磁状态；整流装置故障将导致励磁电流异常，同样会影响发电机的励磁状态。
发电机励磁控制系统的研究
发电机励磁控制系统的研究一、引言发电机是电力系统中的重要设备，其励磁控制系统对发电机运行稳定性和电力系统的可靠运行起着至关重要的作用。
随着电力系统的发展和扩大，在线培台中断的时间更长，电能质量的要求也越来越高。
对发电机励磁控制系统的研究和优化变得尤为重要。
二、发电机励磁系统的基本原理发电机励磁系统是保证发电机电磁特性和电气性能的重要部分，能够稳定发电机的电压和频率，提高负荷响应速度，保证电力系统的稳定运行。
励磁系统一般由励磁电源、励磁调节器、励磁控制模块等组成。
1. 励磁电源励磁电源是提供励磁磁场所需的直流电源，其运行稳定性和可靠性对发电机的励磁效果起着至关重要的作用。
2. 励磁调节器励磁调节器是根据发电机的输出电压和负载变化，对励磁电源进行调节，以维持发电机的稳定运行。
3. 励磁控制模块励磁控制模块负责监测和控制励磁系统的运行状态，根据外部反馈信号和设定参数，对励磁电源进行调节，以满足系统对发电机电压和频率的要求。
发电机励磁系统的目标是保证发电机输出的电压和频率稳定，负载响应速度快，同时控制系统的稳定性和可靠性也是非常重要的。
随着电力系统的不断发展，发电机励磁控制系统的研究也在不断深入。
目前，国内外学者从不同的角度对发电机励磁控制系统进行了深入研究，并取得了一系列的成果。
1. 励磁系统的建模与仿真在发电机励磁控制系统的研究中，建立准确的励磁系统数学模型是非常重要的。
通过对励磁系统的建模和仿真，可以分析励磁系统的稳定性和运行特性，为系统的优化设计和控制提供依据。
2. 干扰和故障分析在电力系统中，各种干扰和故障可能对发电机励磁系统的运行造成影响，甚至引起系统的不稳定。
研究人员通过对不同干扰和故障情况下励磁系统的响应和稳定性进行分析，可以提出相应的应对措施，保证系统的可靠运行。
3. 励磁系统的优化设计四、发电机励磁控制系统的未来发展方向随着电力系统的不断发展，发电机励磁控制系统也面临着新的挑战和机遇。
发电机励磁系统原理
励磁系统在核能发电中的应用
反应堆控制
励磁系统在核能发电中用于控制 反应堆的功率输出，通过调节中 子数量和反应速度核电站的热工控制， 通过调节冷却剂流量和温度，保持 核电站的正常运行温度。
安全保障
励磁系统在核能发电中起到安全保 障的作用，一旦出现异常情况，能 够迅速切断电源，防止事故扩大。
整流器的原理
整流器是励磁系统中的关键元件，其 作用是将励磁机产生的交流电转换为 直流电，供给发电机的磁场绕组。
整流器通常采用三相桥式整流电路， 具有输出电流大、性能稳定等优点。
整流器采用半导体整流元件，将交流 电转换为直流电，实现交流到直流的 转换。
03
发电机励磁系统的控制策略
励磁电流控制策略
发电机励磁系统原理
汇报人:
202X-01-04
目
CONTENCT
录
• 发电机励磁系统概述 • 发电机励磁系统的原理 • 发电机励磁系统的控制策略 • 发电机励磁系统的应用与实例分析
01
发电机励磁系统概述
励磁系统的定义和作用
定义
励磁系统是发电机的重要组成部分，负责提供磁场能量，确保发 电机正常运行。
总结词
励磁电流控制策略是发电机励磁系统中最基本的控制策略， 通过调节励磁电流来控制发电机的输出电压和无功功率。
详细描述
励磁电流控制策略通过调节励磁电流的大小来控制发电机的 输出电压。当发电机输出的无功功率发生变化时，励磁电流 控制策略能够快速地调节励磁电流，以保持发电机的输出电 压稳定。
无功功率和电压控制策略
励磁系统在水电站中的应用
水能转换
励磁系统在水电站中起到将水能 转换为电能的作用，通过调节水 轮机的转速和涡轮机的扭矩，提
同步发电机励磁系统(以葛洲坝发电机为例)
同步发电机励磁系统（葛洲坝水电厂励磁系统）励磁系统：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。
励磁功率单元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。
励磁系统的任务：同步发电机是一种直接将旋转机械能转换成交流电能的旋转机械，能量的转换与传递是在一定的磁场中进行的，而磁场的大小对同步发电机运行参数，特别是发电机的端电压及输出无功功率的大小有极为重要的影响，同步发电机中的磁场是由同步发电机的励磁系统建立和控制的。
同步发电机励磁系统任务：1控制发电机端电压；2合理分配并联运行发电机间的无功功率；3提高同步发电机并列运行的稳定性；4改善电力系统的运行条件；5防止水轮发电机过电压。
葛洲坝电厂励磁方式它励：备励系统自并励：20F~21F励磁系统交流侧串联自复励：1F~19F励磁系统葛洲坝电厂1F~19F采用可控硅静止式交流侧串联自复励方式，其一次电源接线原理图如图2-1，20F~21F采用可控硅静止式自并励方式，其一次电源接线与自复励相比，除没有C B外，其余部分都一样。
UY图2-1 自复励系统一次电源接线原理图自并励方式与其他励磁方式相比，设备和接线都比较简单，可靠性高，降低了造价，励磁调节速度很快，优点十分突出。
但在发电机近机端短路时，由于机端电压很低，自并励系统强励能力差，由于短路电流的迅速衰减，带时限的继电保护有可能使拒动。
交流侧串联自复励方式可以从励磁变和串联变同时获得电源，解决了发电机近机端短路时的强励问题，但由于增加了串联变，设备和接线都变得复杂了。
⏹在实际运行中，交流侧串联自复励系统存在的缺点⏹（1）、串联变运行噪声很大⏹（2）、串联变的电抗使整流柜的可控硅换相角和可控硅的关断尖峰电压增大⏹ （3）、由于整流柜阳极电压与发电机电压不同相位，且相位差在不同的运行状况下不相同，故励磁调节器只能在整流柜阳极采取同步电压信号，而整流柜阳极的交流波形很差，可能使同步采样出现错误。
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。
浅谈同步发电机励磁系统及常见故障分析
浅谈同步发电机励磁系统及常见故障分析
同步发电机是一种常见的发电机，其工作原理是通过励磁系统激励电机产生磁场，使电机在旋转时产生电能。
同步发电机的励磁系统是至关重要的组成部分，它能够帮助电机工作更加稳定、高效。
同步发电机的励磁系统主要包括励磁电源、励磁转换装置、励磁调速器、控制电路和接地电阻。
其中励磁电源提供励磁电流，励磁转换装置将励磁电流调整成适合电机运行的电流，励磁调速器控制励磁电流的大小和方向，控制电路将控制信号传输到励磁调速器，而接地电阻则是为了防止涡流损失和电压浪涌。
同步发电机的故障会给电力系统带来很大的影响，以下是常见的同步发电机故障及其分析：
1. 励磁断路器故障
励磁断路器是励磁系统中最关键的元件之一，如果励磁断路器出现故障，整个励磁系统将无法正常工作。
故障原因可能包括接触不良、烧毁或机械故障。
励磁控制器主要用于控制励磁电流和电场强度大小，如果励磁控制器出现故障，电机可能无法正常运行或励磁过强导致电机过热。
故障原因包括电子元件故障、线路问题或者不恰当的调整参数。
3. 励磁转换装置故障
励磁转换装置主要用于将直流电源转换为交流电源，并将电流调整到合适的大小。
如果励磁转换装置出现故障，可能会导致励磁电流过强或过弱，从而影响电机的稳定性。
4. 接地电阻故障
接地电阻主要用于限制电机电流和电压的增长率，防止涡流损失和电压浪涌。
如果接地电阻出现故障，将会使电机运行不稳定，甚至可能导致电机损坏。
故障原因也可能是接触不良或损坏。
总结来说，同步发电机励磁系统的故障由于涉及到电子元件、线路、机械构造等多个方面，因此必须对励磁系统进行定期检查和维护，以确保其长期稳定运行。
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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。