电厂发电机及励磁系统
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。
各种励磁系统介绍
各种励磁系统介绍励磁系统是指用来产生磁场的一种系统。
它在许多领域都有应用，包括发电机、电动机和变压器等电力设备，以及医学成像设备、磁选机和磁共振成像仪等。
1.直流励磁系统直流励磁系统是最简单的励磁系统之一，它使用直流电源来供应磁场。
在直流发电机和直流电动机中，一个直流电源通过励磁线圈提供电流，产生一个稳定的磁场。
直流励磁系统具有响应速度快、控制简单、稳定性高等优点，但需要较大的电源容量。
2.交流励磁系统交流励磁系统是利用交流电源来供应磁场的一种励磁系统。
它适用于交流发电机、交流电动机和变压器等设备。
在交流励磁系统中，通常使用电力变压器将输入电压从高电压变成合适的低电压，然后通过整流电路将交流电转换为直流电。
此外，交流励磁系统可以通过改变输入电压的频率和幅度来调节输出磁场的强度。
3.永磁励磁系统永磁励磁系统是利用永磁体产生磁场的一种励磁系统。
永磁励磁系统适用于小型发电机和电动机，具有体积小、质量轻、效率高等优点。
永磁材料可以分为强磁性永磁材料和软磁性永磁材料两类，前者适用于高速运动的设备，后者适用于低速设备。
永磁励磁系统的磁场强度可通过改变永磁体的形状和材料来调节。
4.感应励磁系统感应励磁系统利用电磁感应原理产生磁场。
在感应励磁系统中，通过交变磁场的作用，在导体中感应出涡流，从而产生磁场。
感应励磁系统广泛应用于感应加热设备和感应炉等领域。
感应励磁系统的磁场强度可通过改变交变磁场的频率、幅度和导体材料来调节。
5.分段励磁系统分段励磁系统是指将励磁线圈分成多个段落，每个段落通过控制电流来产生不同强度的磁场。
分段励磁系统可以根据需要调节每个段落的电流，从而改变整个励磁系统的磁场强度。
这种系统适用于电力变压器和磁选机等设备中，可以减少能量消耗和提高效率。
总结起来，励磁系统有直流励磁系统、交流励磁系统、永磁励磁系统、感应励磁系统和分段励磁系统等多种形式。
每种励磁系统都有各自的特点和应用领域，可以根据实际需求选择适合的励磁系统。
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。
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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。
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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
发电机励磁系统工作原理
发电机励磁系统工作原理
发电机励磁系统的工作原理如下：
1. 励磁电源：发电机励磁系统通常由励磁电源提供直流电能。
励磁电源可以是直流电源、电池或者其他的电源装置。
2. 励磁线圈：发电机中有一个称为励磁线圈的线圈，它通常由铜导线绕成，固定在发电机的定子上。
励磁线圈连接到励磁电源。
3. 励磁电流：当励磁电源接通时，电流将开始流经励磁线圈。
这会在发电机中产生一个磁场。
4. 磁场：励磁线圈产生的磁场通过铁芯传导到转子和定子之间的空间。
转子是发电机中旋转的部分，定子是固定的部分。
5. 感应电压：当发电机的转子旋转时，磁场也随之旋转。
由于电磁感应的原理，转子中的导线将产生感应电压。
这个感应电压会驱动绕在定子上的线圈产生电流。
6. 电流输出：通过定子上的线圈产生的电流输出到外部负载上，为外部负载提供电能供应。
总结起来，发电机励磁系统的工作原理就是通过励磁电源提供直流电能，产生磁场，使得转子中的线圈通过电磁感应产生电流，从而输出电能供应外部负载。
发电机励磁系统
发电机励磁系统一、简介：励磁系统是同步发电机的重要组成部分，它是供给同步发电机励磁电源的一套系统，励磁系统是一种直流电源装置。
励磁系统一般由两部分组成：（如图一所示）一部分用于向发电机的磁场绕组提供直流电流，以建立直流磁场，通常称作励磁功率输出部分（或称励磁功率单元）。
另一部分用于在正常运行或发生故障时调节励磁电流，以满足安全运行的需要，通常称作励磁控制部分（或称励磁控制单元或励磁调节器）。
励磁功率单元向同步发电机转子提供直流电流,即励磁电流，以建立直流磁场。
励磁功率单元有足够的可靠性并具有一定的调节容量。
在电力系统运行中，发电机依靠电流的变化进行系统电压和本身无功功率的控制因此，励磁功率单元应具备足够的调节容量以适应电力系统中各种运行工况的要求。
而且它有足够的励磁顶值电压和电压上升速度具有较大的强励能力和快速的响应能力。
励磁调节器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，是整个励磁系统中较为重要的组成部分。
励磁调节器的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。
系统正常运行时，励磁调节器就能反映发电机电压高低以维持发电机电压在给定水平。
应能迅速反应系统故障，具备强行励磁等控制功能以提高暂态稳定和改善系统运行条件。
在电力系统的运行中，同步发电机的励磁控制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。
图一二、励磁系统必须满足以下要求：1、正常运行时，能按负荷电流和电压的变化调节（自动或手动）励磁电流，以维持电压在稳定值水平，并能稳定地分配机组间的无功负荷。
2、整流装置提供的励磁容量应有一定的裕度，应有足够的功率输出，在电力系统发生故障，电压降低时，能迅速地将发电机地励磁电流加大至最大值（即顶值），以实现发动机安全、稳定运行。
3、调节器应设有相互独立的手动和自动调节通道；4、励磁系统应装设过电压和过电流保护及转子回路过电压保护装置。
发电机励磁系统的作用及工作原理
一、概述作为发电机的重要组成部分，励磁系统在发电过程中起着至关重要的作用。
它可以保证发电机的正常运行，并且对于电力系统的稳定性和可靠性也有着重要的影响。
本文将介绍励磁系统的作用以及其工作原理，希望能够对读者有所帮助。
二、励磁系统的作用1. 维持发电机的励磁电流励磁系统通过控制励磁电流的大小和方向，可以确保发电机在运行过程中产生稳定的电压。
这对于电力系统的正常运行至关重要，因为电压的稳定性直接影响着电力设备的运行效果和寿命。
2. 调节发电机的输出电压通过调节励磁电流的大小，励磁系统可以实现对发电机输出电压的调节，从而满足电网对于不同电压等级的需求。
这种灵活性保证了电力系统的运行效率和稳定性。
3. 提供短路电流在发电机连接到电网时，励磁系统可以提供短路电流，保证电网在故障发生时的稳定性和安全性。
这对电网的运行和保护有着重要的作用。
三、励磁系统的工作原理1. 励磁电路励磁系统的核心部分是励磁电路，它由励磁电源、励磁变压器、励磁开关和励磁调节装置等组成。
在励磁电路中，励磁电源提供所需的励磁电流，励磁变压器将其升压或降压，励磁开关用于控制电路的接通和断开，励磁调节装置用于调节励磁电流的大小。
2. 励磁调节励磁调节是励磁系统的关键部分，它通过控制励磁电源的输出电流来调节发电机的励磁电流，进而实现对发电机输出电压的调节。
在励磁调节装置中，通常采用自动调节和手动调节相结合的方式，以保证发电机在不同负载条件下都能够保持稳定的输出电压。
3. 励磁稳定励磁稳定是励磁系统的一个重要特性，它用于在发电机负载变化或电网故障时维持发电机的电压稳定。
励磁稳定通常通过控制励磁系统的PID调节器来实现，该调节器可以根据发电机运行状态和电网负载情况实时调整励磁电流，使发电机的输出电压保持在合适的范围内。
四、总结励磁系统作为发电机的重要组成部分，通过维持励磁电流、调节发电机的输出电压和提供短路电流等功能，保证了发电机的正常运行和电力系统的稳定性。
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。
发电机励磁系统的作用
发电机励磁系统的作用
发电机励磁系统是发电机中一个至关重要的部分。
它的主要作用是通过提供磁场来激活发电机转子上的励磁绕组，从而产生磁场以使发电机实现自励磁。
在发电机运行时，励磁系统起到了以下几个关键作用：
1. 产生磁场
励磁系统的主要作用是产生一个稳定的磁场，使得发电机能够产生正常的电压和电流。
当励磁系统施加电流到发电机转子上的励磁绕组时，会在转子上产生一个磁场，该磁场与定子上的绕组感应出电压。
2. 调节电压
励磁系统可以通过控制励磁电流的大小和方向来调节发电机的输出电压。
在实际运行中，通过调节励磁系统的参数，可以使发电机输出稳定的电压，满足不同负载需求。
3. 维持系统稳定
发电机励磁系统还可以帮助维持电力系统的稳定运行。
通过及时响应系统负荷变化，励磁系统可以保持发电机的输出稳定，防止系统出现过载或欠载情况。
4. 提高发电机效率
励磁系统的优化设计可以提高发电机的效率。
通过合理设计励磁系统的控制策略和参数设置，可以减少发电机的损耗，提高整个电力系统的运行效率。
结语
综上所述，发电机励磁系统在电力系统中扮演着至关重要的角色。
它不仅能够产生必要的磁场，调节电压，维持系统稳定，还能提高发电机的效率。
因此，对发电机励磁系统进行科学合理的设计和运行管理，对于确保电力系统的安全稳定运行具有重要意义。
火力发电厂发电机励磁系统的常见 问题与解决方案
火力发电厂发电机励磁系统的常见问题与解决方案摘要：励磁系统作为向同步发电机供给电源的系统，是发电机组的重要组成部分。
励磁系统运行的安全性和可靠性对火力发电厂发电机安全高效的运行提供了坚实的保障。
本文分析了火力发电厂发电机励磁系统的结构和作用，归纳分析了火力发电厂发电机励磁系统常见的问题及解决方案，仅供相关人员参考。
关键词：发电机；励磁系统；问题；解决方案1.火力发电厂发电机励磁系统的结构和作用1.1火力发电厂发电机励磁系统的结构为了使机械能或其他能量和电能相互实现转换，需要同步发电机有直流磁场，直流电流向发电机提供直流磁场，励磁系统便是为其提供直流电流的系统。
直流电的提供方式主要包括直流和交流发电机供电和无励磁等。
无励磁机指的是不在励磁方式中对励磁机专门设置，而是通过发电机自身对励磁电源进行获取，通过整流后再向发电机自身提供励磁，这种方式也被叫作自励式静止励磁。
自励式静止励磁又包括自并励与自复励两种方式，自并励方式指利用在发电机出口连接的整流变压器获得励磁电流，通过整流后向发电机提供励磁，这种方式结构相对简单，设备较少，投资较小，节省维护的工作量。
自复励方式是由电流源和电压源叠加而成的励磁电源。
其中在机端并联的励磁变压器和在发电机中性点串联的励磁变流器的二次绕组相互在交流侧串联，然后通过可控硅对其进行整流后，向励磁绕组供给。
其中定子的电压和电流与电压和电流之间的相角差对这种励磁方式的励磁功率起着决定性的作用。
1.2火力发电厂发电机励磁系统的作用励磁系统主要包括输出和控制励磁功率的部分。
输出励磁功率部分是为把直流电流向发电机的磁场绕组提供而建立的直流磁场；励磁控制部分主要是在正常运行或出现故障时，对励磁电流进行有效的调节，保证发电机的运行更加安全。
励磁系统运行是否正常直接影响着发电机的稳定运行，励磁系统的主要作用包括：（1）电压控制。
励磁控制系统的电压控制指的是把发电机端的电压维持在设定的位置，在系统正常运行时向同步发电机供给所需的励磁功率，如果机组的负荷发生变化，励磁系统应该按照负荷的不同，对励磁电流进行自动调节，把机端电压或某点电网的电压维持在给定水平；（2）维护电力设备运行安全。
火力发电厂发电机励磁系统常见故障
火力发电厂发电机励磁系统常见故障发布时间：2022-11-08T05:14:48.574Z 来源：《福光技术》2022年22期作者：吴浩[导读] 发电厂在实际运行过程中，通过检测发电励磁互感器出现明显的电流突变情况，并且在较短时间内促使励磁互感器达到了饱和状态，差动保护动作于40ms后出现。
在10ms后，励磁开关呈关闭状态，引发跳机情况的产生。
陕西清水川能源股份有限公司陕西省榆林市 719400摘要：励磁系统泛指给同步发电机提供励磁电流的电源以及其相关设备，是火力发电厂的核心设备。
没有它，就无法将能量最终转变为电能。
励磁系统分为励磁功率单元和励磁调节器两个主要部分。
前者的作用是向发电机转子提供励磁电流，后者根据工业需求控制前者的输出。
励磁系统在维持发电机端电压、合理分配无功功率、保障电力设备安全运行和提高电力稳定性四个方面都有着重要的作用。
一旦励磁系统出现故障，火力发电厂就无法稳定提供电能，从而影响到社会的方方面面。
因此，如何应对励磁系统在日常工作中出现的故障，成为行业内积极探索的一个问题。
关键词：火力发电厂；发电机；励磁系统；常见故障；处理措施1发电机励磁系统常见故障1.1自并励磁系统故障发电厂在实际运行过程中，通过检测发电励磁互感器出现明显的电流突变情况，并且在较短时间内促使励磁互感器达到了饱和状态，差动保护动作于40ms后出现。
在10ms后，励磁开关呈关闭状态，引发跳机情况的产生。
通过对系统故障进行分析可知，事故发生在B相回路位置处，短路电流存在于电流互感器中，高压绕组和电流互感器也会参与其中，引发故障的产生。
另外，励磁变电动力在实际的运行过程中，会出现超出系统稳定所能够承受的极限，导致绝缘装置出现明显的开裂和高压绕组出现移位等现象。
1.2发电机无法起压发电机在实际运行过程中经常会出现无法起压的情况，分析发电机起压情况可知，与剩磁过少有直接关系，并且系统在实际维修过程中还会出现严重的接线错误现象，影响设备启动瞬间电流传输效果，剩磁消失现象明显，导致发电机在实际运行过程中无法完成电压建立工作。
发电厂发电机励磁系统常见故障分析
发电厂发电机励磁系统常见故障分析一、引言发电厂的发电机励磁系统是保证发电机正常运行的重要组成部分，它通过为发电机提供适当的电磁激励，使发电机能够稳定、高效地工作，从而保证电网的稳定供电。
由于励磁系统的复杂性，常常会发生各种故障，严重影响发电机的运行。
了解励磁系统的常见故障并加以及时有效的处理具有重要意义。
二、常见故障及分析1、励磁系统供电故障励磁系统供电故障是励磁系统常见的故障之一，可能是因为供电电源的故障或者线路接触不良导致的。
在发生这种故障时，发电机的励磁系统将无法正常工作，导致发电机输出电压下降甚至失去输出。
处理此类故障的方法是首先检查供电线路和开关设备，确认供电正常后，再检查励磁系统的控制和保护装置是否正常。
如果因为供电线路问题导致的故障，需要及时通知电力公司进行维修，如果是励磁系统本身的故障，则需要对励磁系统进行详细的检修。
励磁系统调节故障是指励磁系统的调节装置故障，导致发电机的励磁电流无法正常调节，从而导致发电机输出电压波动较大或者不稳定。
这种故障可能是励磁调节器本身故障，也可能是反馈信号传感器或者调节装置的故障引起的。
检修方法是首先检查励磁调节器的相关指示灯和显示屏，确认调节器本身是否正常。
然后检查反馈信号传感器和调节器的连接情况，确认传感器和调节器之间的连线和连接是否正常。
如果故障未排除，需要使用专业的测试设备对调节器和传感器进行详细检修。
励磁系统绝缘故障是指励磁系统中的绝缘材料损坏或者受潮，导致励磁系统的绝缘性能下降。
这种故障可能是由于环境条件恶劣、绝缘材料老化或者设备维护不当引起的。
检修方法是首先对励磁系统中的绝缘材料进行详细的检查，确认绝缘材料的状态。
然后对励磁系统的绝缘性能进行测试，确认绝缘是否符合要求。
如果发现绝缘性能不符合要求，需要对绝缘材料进行更换或者维修。
励磁系统的电源电压故障是指励磁系统供电电源的电压波动较大或者电压失稳的故障。
这种故障可能是因为供电电网的负荷波动较大或者其他设备的影响，也可能是励磁系统接线不良或者供电线路故障引起。
发电机的组成及工作原理
发电机的组成及工作原理一、发电机的组成发电机是将机械能转化为电能的装置，由以下几个主要部分组成：1. 励磁系统：励磁系统是发电机的核心部分，它提供了电磁场，使得发电机能够产生电能。
励磁系统包括励磁电源、励磁线圈和励磁调节装置。
励磁电源通常是直流电源，可以是直流发电机、蓄电池或者整流器。
2. 转子：转子是发电机的旋转部分，通常由导体制成，通过旋转产生电能。
转子可以是铁芯转子或者空心转子。
铁芯转子由铁芯和绕组组成，绕组通常是三相绕组。
空心转子则是空心的，通过将导体绕在转子上实现电能转化。
3. 定子：定子是发电机的固定部分，通常由铁芯和绕组组成。
定子的绕组也是三相绕组，与转子的绕组相互连接形成电磁感应。
4. 机械部分：机械部分包括发电机的轴、轴承、风扇等。
轴是连接转子和发电机的外部机械设备的部分，轴承用于支撑转子的旋转，风扇则用于散热。
5. 控制系统：控制系统用于监测和控制发电机的运行状态，包括电压、电流、频率等参数的监测和调节。
二、发电机的工作原理发电机的工作原理是基于法拉第电磁感应定律，即当导体在磁场中运动时，会产生感应电动势。
发电机利用这一原理将机械能转化为电能。
具体来说，发电机的工作过程如下：1. 励磁：通过励磁系统提供的电磁场，使得转子上的绕组产生电流。
这个电流会产生一个旋转的磁场，与定子上的绕组的磁场相互作用。
2. 电磁感应：当转子旋转时，转子上的绕组的磁场会与定子上的绕组的磁场相互作用，产生电磁感应。
根据法拉第电磁感应定律，这个电磁感应会产生感应电动势。
3. 输出电能：感应电动势会使得定子上的绕组中产生电流，这个电流就是输出的电能。
输出的电能可以通过连接在定子绕组两端的导线传输到外部负载上。
4. 控制和调节：控制系统会监测输出电能的电压、电流和频率等参数，并根据需要进行调节，以确保发电机的稳定运行。
总结起来，发电机的工作原理是通过励磁系统产生磁场，转子上的绕组在磁场的作用下产生电磁感应，进而产生输出的电能。
火力发电厂发电机励磁系统常见故障探究
火力发电厂发电机励磁系统常见故障探究一、励磁系统概述火力发电厂的励磁系统是负责为发电机提供直流励磁电流，以保证发电机的稳定运行和电压输出。
励磁系统主要由励磁机、调压器、电源系统和控制系统等部分组成。
励磁机是发电机励磁的核心部件，它通过旋转产生的电磁感应效应将机械能转化为电能，输出给发电机的励磁绕组，从而产生励磁电流。
调压器则负责对励磁电流进行调节，以保持发电机的输出电压稳定。
电源系统为励磁系统提供电力供应，使励磁系统能够独立于主电源运行。
而控制系统则用来监控和调节励磁系统的运行状态，保证其与整个发电系统的协调运行。
二、常见故障及排除方法1. 励磁机故障励磁机是励磁系统的核心部件，如果励磁机出现故障，将直接影响到发电机的励磁效果和输出电压。
常见的励磁机故障包括励磁机绕组断路、短路、绝缘老化等。
对于这些故障，首先需要进行全面的检查和测试，找出故障点。
然后根据故障的具体情况，进行修复或更换相关部件，以恢复励磁机的正常运行。
2. 调压器故障调压器是用来控制励磁电流的装置，如果调压器出现故障，将导致发电机输出电压不稳定甚至过高或过低，严重影响到电力系统的安全运行。
常见的调压器故障包括调压器失灵、电刷磨损、接触不良等。
对于这些故障，需要及时调整调压器的参数，修复或更换磨损严重的部件，保证调压器的正常工作。
3. 电源系统故障电源系统是励磁系统的动力来源，它的故障将导致励磁系统失去供电，无法正常工作。
常见的电源系统故障包括电源接触不良、供电电压不稳定等。
在发现电源系统故障时，需要检查供电线路和变压器等设备的连接情况，确保供电稳定，并及时修复或更换故障部件。
控制系统是励磁系统的智能核心，它通过监测和调节励磁系统的运行状态，保证其与整个发电系统的协调运行。
如果控制系统出现故障，励磁系统将无法正常工作，导致发电机的励磁效果变差或失效。
常见的控制系统故障包括控制程序错误、传感器故障等。
在发现控制系统故障时，需要对控制系统的编程、传感器等进行全面的检查和测试，找出故障点，并及时修复或更换故障部件。
300MW、600MW热电厂发电机励磁系统
自并励静止励磁系统技术规范
励磁变高、低压侧分接头
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自并励静止励磁系统各部分作用
1）晶闸管整流装置： 它包括励磁功率单元和励磁调节器 两部分。励磁功率单元的作用是向 发电机励磁绕组提供直流励磁电源。 励磁调节器的作用是感受发电机电 压及运行工况的变化，自动地调节 励磁功率单元输出的励磁电流的大 小，以满足系统运行的要求。
300MW、600MW 热电厂 发电机
励磁系统
励磁系统的组成
励磁系统主要由励磁变 压器、励磁整流柜、励 磁开关柜和励磁调节器 柜等装置，以及监测、 保护、报警辅助装置组 成。
励磁系统的工作原理
由励磁变压器将发电机出口22KV电 压降压后，通至励磁整流柜进行三 相全波整流，整流后的直流电经灭 磁开关、励磁碳刷通至转子绕组供 发电机建立磁场。同时AVR励磁调 节器根据采集发电机出口电压、电 流及励磁参数的变化来调节可控硅 的导通角，根据发电机运行工况从 而改变励磁输出电流的大小，维持 发电机电压稳定。
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自并励静止励磁的优缺点
励磁系统采用了自并励静止励磁系统，具 有接线简单、结构紧凑；取消了励磁机， 发电机组长度缩短，减小轴系振动，节约 成本；调节性能优越，通过附加PSS控制可 以有效提高电力系统稳定性等优点。励磁 电源由与发电机并联的机端励磁变压器 （ET）和晶闸管整流装置（SCR）通过滑环 电刷引入转子线圈，通过AVR对励磁电流 进行调节，在直流侧（也可以在交流侧） 设灭磁装置（DM）。多数情况下，同步发 电机剩磁甚小，自建压困难，所以应设起 励装置（SE）。
火电厂发电机励磁系统常见故障
火电厂发电机励磁系统常见故障摘要：励磁系统泛指给同步发电机提供励磁电流的电源以及其相关设备，是火力发电厂的核心设备。
发电厂发电机在实际运行过程中，励磁系统故障现象较为常见，对发电机和电能的安全稳定运行造成了较大影响。
因此，需要有效解决发电厂中发电机励磁系统故障，做好励磁系统接线检测工作，确保绝缘监测系统设置的合理性，降低励磁系统故障发生概率，防止更大范围电力故障现象的产生，确保发电企业的稳定性，将故障引发的损失控制在一定范围内，确保电力企业各项工作的安全稳定运行。
关键词：发电机；励磁系统；常见故障引言从发电厂的角度来看，目前励磁系统的主要作用有以下四方面，第一是调节发电机的电压U;第二是可以调节发电机无功功率Q，第三是可以将多台发电机的无功功率进行合理的分配;最后一方面也是最为重要的，就是能够有效的保护电力设备安全稳定运行。
如果从电力系统的角度来看，励磁系统可以有效的提高系统的静态稳定性，除此之外还可以提高系统的动态稳定性以及系统的暂态稳定性，在保证系统电压稳定性以及二次电压的同时，也对系统运行的安全性起着一定的作用1 火力发电厂发电机励磁系统常见故障1.1发电机励磁电压无法建立励磁系统工作时，首先要建立起励磁电压，随后产生励磁电流。
励磁电压需要借助剩余磁化强度来起励。
如果剩磁过小或者消失，励磁系统就无法开始工作。
这种故障通常出现在新发动机身上。
因为新发动机尚未运行过，剩余磁化强度偏低，不足以激励起励磁电压。
此外，很多不合规范的操作也会导致剩余磁化强度的消失。
通常是由于接线错误导致励磁接线组的正负极反接，后续工作产生的电流产生的磁场与剩磁方向相反，或是由于实验和工作中操作不当，往励磁系统中通过了相反方向的电流，导致剩余磁化强度被抵消。
1.2发电机转子失去励磁电流发电机转子失去励磁电流即是通常所说的“发电机失磁”现象。
发电机失磁會进一步造成发电机与电力系统失去同步，转子部分区域可能出现高温，对励磁系统产生严重安全影响。
发电机励磁系统
4）功能模块（FM）
5）通讯处理器（CP）
3、调节器主要功能
AVR调节 FCR调节 恒无功调节 恒功率因数调节 PSS电力系统稳定器
3.1 自动电压调节（AVR）
自动电压调节以发电机机端电压和电压给定值的差值 作为PID调节器的输入，以调节器的输出控制发电机 励磁电流的大小，从而保持机端电压为恒定值。自动 电压调节是励磁调节的基本调节方式，励磁系统的其 他高层控制调节功能，如PSS控制功能，无功空功能 和正常启停控制功能等，均以自动电压控制调节为基 础实现。 通过控制显示屏的命令（增磁和减磁），或者从某一 操作员站、电厂的DCS 、远方调度系统的通讯方式均可以改变自动
3 、励磁调节器 指按照某种调节规律对同步发电机机端电压、无功功率、 功率因数、转子电流进行实时闭环调节的装置。 4 、自动电压调节器（AVR） 指实现按恒机端电压调节方式的调节及相关的限制保护功 能的装置，也称自动（调节）通道。 5 、手动励磁调节单元（FCR） 指实现按恒励磁电流调节方式的调节及相关的限制保护功 能的装置，也称手动（调节）通道。 6 、整流功率柜 采用晶闸管（可控硅）或整流二极管构成功率整流桥， 用于提供转子电流的整流装置。
励磁系统
按供电方式分
他励式励磁系统
自励式励磁系统
按功率引取方式分
按整流器是否旋转分
直流电机励磁系 统(直流励磁机)
整流器励磁系统 交流励磁机
自并励系 统
自复励系 统
按复合位置分
谐波励磁 系统
按整流器是否旋转分
静止整流器励磁 系统
旋转整流器励磁 系统
交流侧复合的自 复励系统
直流侧复合的自 复励系统
举例1 、直流励磁机
发电厂发电机励磁系统常见故障分析
发电厂发电机励磁系统常见故障分析发电厂发电机励磁系统是确保发电机正常发电的关键系统之一，其故障可能导致发电机失效、甚至造成发电机损坏。
本文将介绍一些发电机励磁系统常见故障，并分析其原因。
1. 励磁电源故障发电机励磁系统的首要故障就是励磁电源的问题。
一般来说，励磁电源故障可能包括电源电压过低、电源电压不稳定、电源线路接触不良等。
励磁电源故障将导致发电机失去励磁，无法维持磁场，从而无法产生电功率。
2. 自励磁场失效自励磁场失效指的是发电机由于线路接触不良等原因，无法自行形成磁场。
这种故障可能是由于励磁电源故障导致的，也可能是由于多次短暂的停机导致的。
一旦发电机失去了自励磁场，就需要采用外部电源来恢复磁场，否则会导致发电机无法正常工作。
3. 稳压系统故障发电机的稳压系统是确保输出电压稳定的重要系统。
在励磁电源稳定的情况下，如果稳压系统出现问题，将导致输出电压波动或不稳定，甚至无法输出电压。
这种故障可能是由于调节电路故障、传感器故障、控制回路故障等引起的。
4. 电极接触不良在发电机的励磁系统中，电极之间的电接触情况也可能导致故障。
通常情况下，电极之间的接触不良可能导致电极和绕组受损，影响励磁电流。
电极接触不良也可能会导致未能正常工作的再生型励磁系统。
励磁机由于老化、磨损等因素可能导致故障。
励磁机故障通常表现为输出电压不稳定、输出功率下降等情况。
6. 翻转失效在某些发电机励磁系统中，翻转是确保磁场方向正确的关键部分。
当翻转失效时，磁场可能会发生方向改变，导致发电机无法正常工作。
火力发电厂发电机励磁系统常见故障分析及检修
火力发电厂发电机励磁系统常见故障分析及检修发布时间：2022-01-13T07:25:03.536Z 来源：《福光技术》2021年23期作者：邓迎庆[导读] 随着社会经济水平的快速提高，人们对电能的需求逐渐增加，因此对电能的稳定性提出了更高的标准。
中国华能集团北方联合电力有限责任公司乌拉特发电厂检修部内蒙古巴彦淖尔 014400摘要：随着社会经济水平的快速提高，人们对电能的需求逐渐增加，因此对电能的稳定性提出了更高的标准。
火力发电是我国经常使用的一种发电方式。
在实际工作中，发电机运行是否正常稳定，将极大影响供电效果。
在此基础上，具体分析了发电机励磁系统的故障，同时探讨了如何处理这些故障，并提出了有效的处理措施，以延长发电机的使用寿命，提高其运行效率。
关键词：火电厂；发电机；故障；处理对策1火电厂发电机励磁系统的作用和结构火电厂发电机励磁系统主要由励磁功率单元和励磁调节器组成。
它在火电厂中的主要作用是向发电机提供直流电流，在发电机中建立直流磁场。
因此，通过对励磁系统的有效控制可以保证发电机的正常运行，在发电机发生故障后通过调节励磁电流也可以保证安全运行。
因此，综上所述，火电厂发电机励磁系统的功能主要包括以下几个方面:首先，电压控制。
发电机励磁系统可以根据不同的负载情况调节励磁电流，保证并维持给定的电压水平，实现对电压的有效控制，保证系统的正常运行。
其次，无功功率分配。
发电机组中的无功功率通过发电机励磁系统进行合理分配，对发电机组中的功率因数、电流和无功功率参数起到有效的控制和调节作用。
最后，是保证电力设备的安全运行。
发电机励磁系统可以在发电系统短路时切断故障，维持电力系统中的电压，提高电压恢复速度，提高发电系统的动态稳定性和静态稳定性。
在发电机当中，需要有直流磁场来实现机械能与电能之间的转换，发电机中的直流磁场是利用直流电流产生的，而励磁系统就是提供直流电流的系统，我厂采用的励磁方式中，不设置专门的电磁机，励磁电源由发电机自身获取，该电源通过整流之后，供给发电机自身励磁，也就是自励式静止励磁。
励磁系统故障对电力系统及发电机的危害及影响
励磁系统故障对电力系统及发电机的危害及影响发电机低励和失磁是常见的故障形式。
造成低励、失磁的原因，主要是励磁回路的部件发生故障、自动励磁调节装置发生故障以及操作不当或由于系统事故造成的。
对各种失磁故障综合起来看，有以下几种形式：励磁绕组开路引起的失磁、励磁绕组短路引起的失磁、励磁绕组经电枢或整流器闭路失磁等。
不论是哪种形式，如果发生低励、失磁故障，将对发电机和电力系统的稳定运行造成非常严重的影响。
(1) 对电力系统的影响1) 低励或失磁时，发电机从电力系统吸收无功，引起系统电压下降。
如果电力系统无功储备不足，将使临近故障发电机组的系统某点电压低于允许值，使电源与负荷间失去稳定，甚至造成电力系统因电压崩溃而瓦解。
2) 一台发电机失磁电压下降，电力系统中的其他发电机组在自动调整励磁装置作用下将增大无功输出，从而可能使某些发电机组和线路过负荷，其后备保护可能发生误动作，使故障范围扩大。
3) 一台发电机失磁后，由于有功功率的摆动，以及电力系统电压的下降，可能导致相邻正常发电机与电力系统之间或系统各回路之间发生振荡，造成严重后果。
4) 发电机额定容量越大，低励、失磁引起的无功缺额也越大。
如果电力系统相对容量较小，则补偿这一无功缺额的能力较差，由此而来的后果会更严重。
(2) 对发电机本身的影响1) 失磁后，发动机定转子之间出现转差，在发电机转子回路中产生损耗超过一定值时，将使转子过热。
特别是大型发电机组，其热容量裕度较低，转子易过热。
而流过转子表面的差额电流，还将使转子本体与槽楔、护环的接触面上发生严重的局部过热。
2) 低励或失磁发电机进入异步运行后，由机端观测到的发电机等效电抗降低，从电力系统吸收无功功率增加。
失磁前所带的有功越大，转差就越大，等效电抗就越小，从电力系统吸收无功就越大。
因此，在重负荷下失磁发电机进入异步运行后，如不立即采取措施，发动机将因过电流使定子绕组过热。
3) 在重负荷下失磁后，转差也可能发生周期性的变化，使发电机出现周期性的严重超速，直接威胁着发电机组的安全。
火力发电厂发电机励磁系统常见故障探究
火力发电厂发电机励磁系统常见故障探究火力发电厂利用燃料进行燃烧，产生高温高压蒸汽驱动汽轮机，发电机产生电能。
而发电机励磁系统是发电系统的关键部分，是保证电力系统稳定运行的重要因素。
然而，发电机励磁系统也存在着一些常见故障，下面进行探究。
一、发电机励磁系统工作原理发电机励磁系统主要由励磁电源、励磁变压器、励磁整流器和励磁电极等组成。
系统的工作原理是：励磁电源向励磁变压器提供电能，经变压器降压后，经励磁整流器直流化，再输送到发电机的励磁电极上。
通过不断调节励磁电流大小和相位，控制发电机输出电压和频率。
1. 励磁电源故障：当励磁电源出现故障时，会导致励磁电极失去电力支持，使发电机电压急剧下降或完全失去输出。
励磁电源故障的原因有很多，包括励磁电源断电、开关异常或损坏等。
2. 励磁电极故障：励磁电极故障通常是由于受损、短路、开路或地接触等原因引起。
当发生这种故障时，会导致发电机的输出电压不稳定或完全失去输出。
3. 励磁变压器故障：励磁变压器是发电机励磁系统的重要组成部分，其主要功能是将高电压的交流电转化为适合发电机要求的低电压交流电。
如果励磁变压器出现故障，如绝缘损坏、铁芯饱和或接线错误等，将会影响发电机输出电压和频率的稳定性。
4. 励磁整流器故障：励磁整流器是将变压器输出的交流电变成直流电的组件，如果输出电流异常或开关损坏，会导致励磁电流失去正常控制，使发电机输出电压失去稳定性。
发电机励磁系统故障的处理方法，需要根据具体情况进行分析和处理。
通常可以采取以下方法：1.进行现场检查：检查励磁电源、电极、变压器和整流器等组件是否正常连接工作。
2.调整励磁电流：通过调节励磁电流的大小和相位，以控制发电机输出电压和频率的稳定性。
3.更换故障部件：不同的故障需要采取不同的处理方法。
如更换损坏的励磁电极、变压器或整流器等。
4.进行维修和保养：定期检查和维护发电机励磁系统的各个组成部分，以确保它们的正常工作。
综上所述，发电机励磁系统是发电系统的重要组成部分，其稳定性对电力系统的运行稳定性起着至关重要的作用。
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• 水轮发电机的转速较低，转子都制成凸极式。转子上 有明显凸出的磁极和励磁线圈，当励磁线圈中通过直 流励磁电流后，每个磁极就出现一定的极性，相邻磁 极交替为 N 极和 S 极。磁极的极靴上还装有阻尼绕 组，两端用铜环焊在一起，自己形成一个短接回路。
d轴 q轴
d轴
按照冷却介质的不同，同步发电机可分为空气冷却、氢气冷却，水 冷却等。其中还可分为外冷式(冷却介质不直接与导线接触)和内冷式(冷却 介质直接与导线接触)。
将导线连成闭合回路，就有电流通过，同步发电机就是利用电磁感 应原理将机械能转变为电能的。
定子三相绕组在空间位置上互差120°电角度。因此，三相感应电动 势在时间上也互差120°电角度，发电机发出的就是对称三相交流电，即
当同步发电机的三相绕组与负载接通时，三相绕组中流过对称三相 电流，并产生一个旋转磁场，这个旋转磁场的转速n=60f／p，即定子旋转磁 场的转速与发电机转子转速相同，亦就是同步，故称为同步发电机。
在同步发电机的转子上装有励磁绕组，直 流电通过时会产生主磁场，其磁通如图中虚 线所示。磁极的形状决定了气隙磁密在空间 基本上按正弦规律分布。所以，当原动机带 动转子旋转时，就得到一个在空间按正弦规 律分布的旋转磁场。定子导线固定不动，旋 转磁场磁力线切割定子导线时，导线内感应 产生了电动势e，如右→
按照原动机的不同，通常同步发电机分为水轮发电机、汽轮发电机、 燃气轮发电机及柴油发电机等。水轮发电机和柴油发电机的转速较低，极数 较多，多采用凸极式转子．汽轮发电机和燃气轮发电机的转速很高，则采用 隐极式转子。
• 隐极式发电机，隐极式转子：外表呈圆柱形，在圆柱表面开 槽以安放直流励磁绕组，并用金属槽楔固紧，使电机具有均 匀的气隙。由于高速旋转时巨大的离心力，要求转子有很高 的机械强度。隐极式转子一般由高强度合金钢整块锻成，槽 形一般为开口形，以便安装励磁绕组。在每一个极距内约有 1/3部分不开槽,形成大齿；其余部分的齿较窄，称做小齿。大 齿中心即为转子磁极的中心。有时大齿也开一些较小的通风 槽，但不嵌放绕组；有时还在嵌线槽底部铣出窄而浅的小槽 作为通风槽。隐极式转子在转子本体轴向两端还装有金属的 护环和中心环。护环是由高强度合金制成的厚壁圆筒，用以 保护励磁绕组端部不至被巨大的离心力甩出；中心环用以防 止绕组端部的轴向移动，并支撑护环。此外，为了把励磁电 流通入励磁绕组，在电机轴上还装有集电环和电刷。 凸 极式，先将磁极加工好后，在装到转子的磁轭上。 在实 际生产中，当极数少，转速高时，采用隐极式结构； 当 极数较多时（p大于等于3）时，通常采用凸极式结构
发电机及励磁系统讲课
பைடு நூலகம்
• 电机分类 • 按工作电源种类划分：可分为直流电机和交
流电机
• 其中交流工作原理划分：可分为异步电机、 同步电机
• 交流电机还可分：单相电机和三相电机
同步发电机的基本理论
图示，在同步发电机的定子铁芯内， 对称地安放着A--X、B--Y、C--Z三相绕组。 每相绕组匝数相等，三相绕组的轴线在空间 互差120°电角度。