励磁系统讲解

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同步发电机的励磁系统基础知识讲解

由条件①、②共同得出：
（R k）I EE
LEE
dI EE dt
E0
时间常数为：
Tse
LEE Rk
二、交流励磁机系统 1、他励的交流励磁机系统
特点：容量较小，只占同步发电机容量的0.3%～0.5%；响应速度快；一般
主励磁机的频率为100Hz或更高。 GE（100Hz）—— 主励磁机； MFG（500Hz）—— 付励磁机（中频发电机）； AEEL —— 付励磁机励磁绕组。
E
Tt
I EE R
2）、自励直流励磁机的时间常数
①、由自励直流励磁机等效电路得：
I EE R LEE
dI EE dt
Ue
②、根据自励直流发电机端电压的建立过程
虚线（EEL的磁化曲线）上任何一点的励磁机电动势为：
UeBiblioteka E0Ue E0 I EE.1
I EE
E0
kIEE
E0 —— 剩磁电势； Ue —— 励磁机工作电压。
完全不考虑励磁机的时间常数，励磁电压的建立速度快，时间常数小，但对其容量要求较大。
2）、自励的交流励磁机系统之二
时间常数大，对其容量要求较小。他励与自励系统均属静止励磁，只有通过滑环才能送入励磁回路。
3、无刷励磁系统 1）、可控硅不旋转系统（响应速度较慢）
2）、可控硅旋转系统
中频付励磁机MFG（书中ALG）→EEL供电，PG（脉冲触发器）的q、 d合成磁场在空间和时间上作着相角和大小的不同变化，从而达到控制励磁机送至转子绕组的励磁电流的变化。
起励电源：解决交流励磁机的磁路经过交流电枢后，剩磁不如直流励磁机那样高，不足以可靠的起动可控硅。中频发电机（MFG）可靠工作后，退出。

励磁系统工作原理 ppt课件

励磁系统工作原理
6
UNITROL 5000调节器可根据电厂或电网的需要实现PID 或恒无功或恒功率因数调节及PSS稳定控制。自并励系统在发电机无电压输出或电压低于5%空载额定电压时可控硅整流桥不工作即无整流电压输出。此时起励装置借助于厂用 220V交流电经整流二极管、接触器、限流电阻送入发电机转子绕组中，起励电压可用软件参数设定，一般建立发电机的端电压不超过5%空载额定.在起励阶段，AVR测量到发电机电压达到预先设定的某一个值，就即刻自行切换到AVR控制，即起励装置的输出自行断开,由AVR控制可控硅整流桥输出保持着发电机电压达到预设值。如果采用零起升压，在上述过程中AVR会继续升压，一直升至发电机电压额定值 20KV。(基本过程:起励-切换-自动升压-自动停在设定的电压值)。
1、发电机功率因数、电压、无功及励磁电流、励磁电压指示正常且稳定。 2、励磁操作界面没有运行限制器动作告警。 3、工作调节器的设定点没有达到限制值。 4、励磁系统投入自动位置，未发生自动切换现象，通道间平衡，切换准备就绪。 5、调节器无异常声音，调节器柜没有任何报警，各仪表指示正常。 6、整流柜各冷却系统工作正常，空调运行正常，空气进出风口无杂物堵塞,励磁间温度控制在30度左右。 7、整流柜均流正常，均流偏差不大于10％。
励磁系统工作原理
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9、AVR控制柜、整流柜就地显示无红灯告警。 10、运行及维护人员定期检查励磁小间温度和记录励磁就地面板运行数据。 11、无异常干扰,移动电话及对讲机等无线收发设备应远离励磁系统控制小间。 12、机组正常运行中有特殊工作时，AVR柜门可打开外，其他任何柜门严禁打开。 13、当励磁系统出现告警信号和异常运行情况，应及时告知设备维护人员。 14、励磁柜无非正常运行的噪音。 15、励磁系统运行中的投切，参照励磁系统运行相关切换要求执行。

发电机励磁系统-讲解

发电机励磁系统
2013年07月
生产准备部金恩
粤电靖海电厂励磁控制柜（美国GE公司）
华润电力（温州）有限公司生产准备部
发电机励磁系统基本原理
➢ 供给发电机励磁电流的电源及其附属设备称为励磁系统。
➢ 它分为励磁功率单元和励磁调节器两个主要部分。
➢ 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。
间的自动跟踪 ➢ 自动和手动通道的双向自动跟踪 ➢ 恒无功或恒功率因素的控制 ➢ PSS电力系统稳定器。
测量单元板(MUB)
➢ 用于测量发电机定子侧信号。它直接测量发电机的三相电压和电流，并通过这些量计算出其它信号：如P（有功）、Q（无功）、 f（频率）等，同时提供了强电参数和测量信号之间的电气隔离。
扩展门极控制板(EGC)
➢ 作为双通道配置的后备通道使用。
➢ EGC 连同COB、MUB一起安装在同一个金属箱中，但在结构上是独立的。
➢ EGC具有下列功能： 1、励磁电流调节 2、通道跟踪，以便在COB故障
时实现平稳切换 3、备用瞬时过电流保护继电器 4、备用反时限过电流继电器 5、直流侧短路保护
采用自然风冷（带冷却风机）的冷却方式，当励磁变温度高至100℃时，冷却风扇自启；温度低至80℃时，风扇自动停止。励磁变温度高至130℃时，发超温报警。
高压侧每相提供3组套管CT，两组用于保护，一组用于测量。低压侧每相也提供3组CT，两组用于保护，一组用于测量。
可控硅整流器
➢ 采用三相全波桥式整流，共有4个功率柜组成。
灭磁要求： 1.灭磁时间尽可能的短（发电机端电压由额定值Un降至5% Un所需的时间称灭磁时间）2.励磁绕组两端的过电压不超过允许值（通过跨接器来实现过压保护的要求）。

励磁系统讲解

9、停机逆变操作（1）哪些操作可以实现励磁停机逆变控制? A. 远方停机逆变信号：包括中控室、LCU； B. 近方的逆变旋钮； C. 机组频率低于45HZ。（空载时）（2）注意以下两种情况下，逆变无效： A. 发电机出口断路器合。 B. 定子电流>10％额定值（但在C通道无此限制）。 10、灭磁开关的操作（1）正常停机采用逆变灭磁，不需要跳灭磁开关。（2）在并网状态下，严禁跳灭磁开关；（3）进口灭磁开关一般有两路分闸回路，可以保证灭磁开关的可靠分断，但应在检修时对两个回路都进行检查。（4）励磁系统内部自动分闸信号只有1个：逆变灭磁失败分闸。（5）过压、过励、失磁等分闸指令均由外部保护装置控制。
励磁系统的组成
发电机励磁系统是提供发电机转子磁场电流的装置，由励磁调节器、功率整流器、灭磁及转子过压保护回路、起励单元、测量用电压互感器、电流互感器及励磁变压器6个部分组成，其系统原理框图如下图所示。
系统原理框图
各部分的主要组成器件
名称主要组成器件
调节器
CPU板、电源板、测量板、脉冲板、开出板、总线板、液晶显示板，外围包括一个双机切换单元
11、机组并网后的操作（1）观察并网瞬间无功数值的大小，若无功为正，且很大或为负，均说明并网时机端电压与网压没有一致，需要重新调整。（2）观察励磁调节柜上有功、无功的显示是否正常。（3）观察远/近方增减磁操作是否正常。（增磁－>无功增，减磁－>无功减）（4）确保发电机出口断路器接点已送入励磁系统。（5）测试调差单元是否工组正常。对于多台机组并联运行，若某台机组增磁，发生和其它机组争抢无功情况，应将励磁装置调差率往正方向增大。（6）若电网电压波动频繁，易引起机组无功的波动，此时可以投入“恒无功调节”，励磁装置将按设定的无功给定值自动增减磁，以保持机组输出无功数值的恒定。（7）通过调节器显示屏的“恒无功调节”触摸键或监控系统的串行通讯控制可实现上述功能。（8）若要保持发电机功率因数的恒定，此时可以投入“恒PF调节”，励磁装置将按设定的功率因数给定值自动增减磁，以保持机组输出功率因数数值的恒定。（9）通过调节器显示屏的“恒PF调节”触摸键或监控系统的串行通讯控制可实现上述功能。

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是通过直流磁场激励转子产生电能的过程。

在发电机励磁系统中，主要包括励磁电源、励磁绕组以及励磁控制装置。

首先，励磁电源提供直流电流用于激励发电机的转子。

这个电源可以是独立的设备，也可以由发电机自身产生。

其次，励磁绕组是一系列线圈，它们包裹在转子上。

当励磁电源连接到这些绕组时，电流会流经线圈产生磁场。

励磁控制装置则用于调节励磁电流的大小。

根据发电机实际负荷的需要，控制装置可以增大或减小励磁电流，以满足输出电压的要求。

当励磁电流通过励磁绕组时，会在发电机的转子上产生一个磁场。

该磁场与定子上的导线相互作用，将机械能转化为电能。

这样，发电机就能够向外部电路提供所需的电力。

总的来说，发电机励磁系统工作原理是通过励磁电源提供直流电流，通过励磁绕组在转子上产生磁场，然后通过磁场与定子上的导线相互作用，将机械能转化为电能。

励磁控制装置用于调节励磁电流的大小，以满足输出电压的要求。

励磁系统基本原理知识讲解

电力系统稳定器（PSS）可以增加电力系统正阻尼，用于抑制电
。力系统低频振荡 Δω
发电机电气功率 Pe/ΔPe、机械功率Pm、加速功率 ΔPa、同步转矩 ΔTs、阻尼转矩 ΔTD、电磁转矩 ΔTE、转子角Δδ、转子角速度Δω的正方向相位关系如下图所示：
Pm、ΔPa
ΔTD
正阻尼区
加速功率ΔPa＝机械功率Pm－
电气功率Pe
由励磁系统引起的附加电磁
ΔTE
转矩，包含同步转矩ΔTs和阻尼ห้องสมุดไป่ตู้
转矩ΔTD两个分量。当发电机
采用高放大倍数、快速励磁系
统时，阻尼转矩可能会出现负
值（如图中的ΔTD′），引起发
电机阻尼不足，当系统发生扰
动时造成发电机低频振荡。
ΔTs
Pe/ΔPe、Δδ
负阻尼区
ΔTD′
ΔTE′
PSS的原理
• 在发电机的励磁控制系统中，采用ΔPe、Δω、Δf等一个或几个信号，经适当放大、相位补偿后作为励磁附加反馈控制，可以增加电力系统的正阻尼，从而阻尼电力系统功率振荡，这种用于增加电力系统正阻尼的附加励磁控制装置称为电力系统稳定器（Power System Stabilizer，简称PSS）。它不降低励磁系统电压调节环的增益，不影响励磁控制系统的暂态性能，而对抑制电力系统低频振荡效果显著。 PSS在国内外都得到了广泛应用。
3.2 励磁变压器
• 将高电压隔离并转换为适当的低电压，供整流器使用。一般接线组别：Y/d-11。
• 励磁变的额定容量要满足发电机1.1倍额定励磁电流的要求。
• 励磁变的二次电压的大小要满足励磁系统强励的要求。 • 励磁变的绝缘等级：F级或H级。 • 励磁变的额定最大温升：80K或100K。

励磁系统工作原理

励磁系统工作原理励磁系统可以理解为一种用来产生磁场的装置。

它的主要作用是对发电机、电机等电动机设备进行电磁励磁，使得设备能够正常运行，并能够保证其使用寿命和电能转换效率。

由于这个系统十分重要，因此我们需要了解励磁系统的工作原理以及常见的励磁方式。

一、励磁系统的工作原理励磁系统实质上是一种“电磁铁”，其特殊之处在于，它除了具有一般铁磁体的电磁特性外还具有一定的自激振荡特性，如图1所示。

这个系统的主要部件是励磁源和励磁线圈。

励磁源可以是各种类型的电源（包括交直流电源及其他的互感式、电感式和阻抗式等），而励磁线圈则是由若干匝紧密缠绕而成的线圈，处于磁场中心部分的铁心上，它的作用就是在被电流通过时，产生一个磁场。

励磁线圈的构造与电磁铁非常相似，其电极部分与励磁源相连，原则上可以实现任意的电极组合，如图2所示。

当电流通过励磁线圈时，线圈所绕制的铁心产生了一个磁场，它的方向与电流方向相关。

如果线圈中的电流始终维持不变，那么线圈内部的磁场同样也将不会有任何变化。

然而，如果线圈内部的电流变化，那么它所产生的磁场也会跟随变化，而这种变化将会导致有电动势产生，如图3所示。

此时，产生的电动势是否能产生稳定的电磁力，取决于线圈的特性。

如果线圈本身可以实现自激振荡效果，那么产生的电动势就可以在电磁铁上形成一个稳定的磁场，这种磁场可以长期存在，直到电流被关闭。

二、常见的励磁方式在实际生产中，常用的励磁方式包括直接励磁、串联励磁、并联励磁等等。

这些方式各具特点，其用途也存在一定的差异，下面我们就来详细介绍一下这些方式的基本原理及适用范围。

1、直接励磁直接励磁也称为自励磁，其主要特点就是直接将励磁电流直接加到励磁电源上。

对于这一方式，我们需要特别对其工作原理进行描述。

直接励磁的工作原理基于极化现象，也就是说，当励磁电流通过励磁线圈传导到铁芯中，铁芯材料就会被极化，从而改变其磁性质。

从而实现电机磁场的产生。

通过这种方式可以实现一个稳定的、非常强的磁场，从而实现电机或发电机的正常运行。

励磁系统中转子磁场的建立与灭磁基础知识讲解

则灭磁过程就按曲线2进行，在（0.167～02）trL的时刻，电弧熄灭。
四、直流励磁系统举例
在灭磁过程中，3先断开，不起弧；极短的时间之后，4再断开，电弧进入灭弧栅，变成串联短弧；
触头间的电压为：
eSD neY e2.1
有 e — 短弧压降；
由于eY和Ue都是常数，所以在灭磁过程中保持不变。
适当选择n与eY，使之满足 neY erL.max U e ，
即：在母线电压低于额定值的（15%～20%）时起动。 Kr — 返回系数0.85～0.9； KB — 储备系数1.05。 Re — 保留电阻（由制作厂给出），防止励磁机过电压。
2）、强励过程中应注意的几个问题
①、两个KV的接点串联，防止TV二次回路断线而误动作。
②、为了在不同形式的两相短路故障时，都保证有强行励磁的作用，全厂各机组的强行励磁装置应按机组容量合理安排，分别接于不同相别上。
③、为使强励装置动作后发电机转子不致过热，一般考虑强励时间为 20s左右，否则进行人工切除。
④、在交流励磁机系统中，根据转子热容量的限制，规定了强励电压转子过流与其持续时间的曲线。
⑤、为使继电强行励磁的效果能够及时发挥，还必须考虑两个因素：
a、励磁机响应速度（时间常数）； b、发电机转子磁场的建立速度（电压响应比）。
发电机正常运行时： a 点额定工作点；
系统故障时： 1、以阶跃式函数到达顶值aa＇b＇。 2、以指数增值函数到达顶值ab。
以上两种情况可以用Ue（t）覆盖下的面积比较，反应转子磁场建立的速度。
电压响应比：
n cd （电压标幺值）/ s 0.5(oa)
反应出： 1、粗略反应转子磁场建立速度； 2、转子磁场建立速度取决与Ue（t）的建立速度。注：目前以0.1s为依据。

《发电机励磁系统》课件

《发电机励磁系统》PPT课件
# 发电机励磁系统
简介
发电机励磁系统或缺的部分。
励磁系统的作用是提供足够的励磁电流，以产生和维持发电机的磁场，从而实现电能的转换和传输。
励磁系统的主要组成部分包括励磁电源、励磁机械装置和励磁调节装置。
直流励磁系统
故障的原因可能包括电路短路、设备老化和操作失误等，处理方法包括修复、更换和调试。励磁系统巡检是预防故障的重要手段，包括检查电路连接、设备状态和系统参数等。
总结
励磁系统在电力发电中扮演着重要的角色，保证发电机系统的正常运行。励磁系统的发展趋势是向数字化、智能化和可靠性更高的方向发展。未来的发展方向包括新型励磁技术的应用、能源转型的需求和电力系统的智能化升级。
励磁系统控制
发电机励磁系统的控制对于保证电力系统的稳定运行至关重要。励磁系统控制回路的基本原理是通过不同的反馈信号来调节励磁电流的大小和方向。励磁系统控制回路的实现方式包括模拟控制和数字控制。
励磁系统故障及处理
励磁系统故障可能导致发电机失去励磁，影响电力系统的安全稳定运行。常见的励磁系统故障包括励磁电源故障、励磁线圈故障和励磁调节装置故障。
直流励磁系统通过直接给发电机施加直流电压来激励发电机磁场。其工作原理是通过电刷和滑环装置将励磁电流输送到发电机的励磁线圈中。直流励磁系统的优点是响应速度快、调节性能好，但存在能耗较高和电刷磨损的缺点。主要组成部分包括励磁电源、发电机励磁线圈、电刷和滑环装置。
交流励磁系统
交流励磁系统通过交流电源产生交流电压来激励发电机磁场。其工作原理是通过交流电源和励磁变压器将励磁电压传输到发电机的励磁线圈中。交流励磁系统的优点是能耗低、结构简单，但调节性能相对较差。主要组成部分包括交流电源、励磁变压器、发电机励磁线圈和整流装置。

发电机励磁系统PPT演示课件(PPT2)

磁系统的动态性能和稳定性。
多目标优化设计方法
02
综合考虑发电机励磁系统的多个性能指标，如电压调节精度、
响应速度、抗干扰能力等，进行多目标优化设计。
智能化设计手段
03
利用计算机辅助设计软件和仿真技术，实现发电机励磁系统的
智能化设计和优化。
关键技术难题攻关
高精度电压调节技术
研究高精度电压调节算法，提高发电机端电压的调节精度和稳定性。
起励装置
在发电机起励时，提供初始励磁电流，使发电机建立初始电压。
保护装置
监测发电机运行状态，当出现异常或故障时，及时切断励磁电流，保护发电机安全。
各部分之间联系与配合
励磁机、整流装置和AVR相互配合，共同维持发电机端电压稳定
。
灭磁装置与起励装置在发电机起停过程中协同工作，确保发电机
安全起励和停机。
主要设备介绍
1 2
励磁机
提供励磁电流，产生磁场，使发电机转子产生旋转磁场。
整流装置
将交流电转换为直流电，供给发电机转子绕组。
3
自动电压调节器（AVR）
根据发电机端电压和电流的变化，自动调节励磁电流，保持发电机端电压稳定。
辅助设备功能解析
01
02
03
灭磁装置
在发电机解列或故障时，迅速切断励磁电流，避免发电机过电压。
励磁系统工作原理简述
维持发电机端电压稳定
通过自动调节励磁电流的大小，使发电机端电压保持稳定。
调节发电机无功功率
提高并列运行稳定性
在多台发电机并列运行时，通过协调各发电机的励磁系统工作，提高整个系统的稳定性。
根据电网无功需求的变化，实时调节发电机的无功功率输出。

图解发电机励磁原理

器向发电机提供励磁电流，建立磁场。当发电机端电压或电流发生变化时，励磁调节器自动调节励磁电流的大小，以维持发电机端电压稳定。当发电机停机或故障时，灭磁装置迅速切断励磁电流。
励磁系统类型与特点
直流励磁机励磁系统
采用直流发电机作为励磁电源，具有结构简单、运行可靠的特点。
交流励磁机励磁系统
采用交流发电机作为励磁电源，通过整流装置提供直流励磁电流，具有较大的灵活性和适应性。
04
发电机励磁系统故障诊断与处理
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、励磁绕组短路等原因导致。
励磁过流
可能是由于励磁回路短路、励磁绕组接地等原因导致。
励磁电压不稳定
可能是由于电源电压波动、励磁调节器故障等原因导致。
故障诊断方法与技巧
观察法
通过观察发电机运行时的励磁电压、电流波形等参数，判断是否
下坚实基础。
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
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。

发电机励磁系统学习课件

比例式自动励磁调节器AVR可以仿照人工调节自动完成励磁调节任务。
二、半导体自动励磁调节装置的工作原理
基本构成
自动励磁调节器由调差、测量比较、综合放大、同步与移相触发及可控整流环节组成。这些主要环节起到实现电压调节和无功功率分配等最基本的功能。
辅助控制是为满足发电机不同工况，改善电力系统稳定性和改善励磁系统动态特性而设置的单元。
V/Hz（伏/赫）限制器，用于防止发电机的端电压与频率的比值过高，避免发电机及与其相连的主变压器铁心饱和而引起的过热。
发电机解列运行时，其端电压可能升得较高，频率也有可能较低，例如机组启动期间，频率较低；甩负荷时，电压较高。
U4.44fWΦ4.44fWBS
令 K 1 BKU
4.44WS
f
如果机端电压与其频率的比值过高，发电机及与之相连接的变压器等的磁密会过大，同步发电机与其相连的主变压器的铁心就会饱和，使发电机的同步电抗、变压器的励磁电抗变小，则发电机的无功电流及变压器的励磁电流加大，造成铁心过热。
可见，在励磁电流一定、E0一定的条件下，负荷无功电流的变化是造成发电机电压变化的主要原因。
感性无功负荷使发电机的外特性呈下降趋势。
Ir1
Ir2
发电机有功功率保持不变
IG
jx d
S UG C f C Z 0
E 0
E 0
jIGxd
Ia
U G
jIG xd
Ir
IG
Ir
IG
实际运行中，系统并不是无穷大，母线电压将随负荷的波动而变化。
自动调节激磁装置本身应简单可靠，取用的功率应尽可能小些，调节过程稳定，品质良好。
3．自动调节激磁系统的构成

励磁系统的构成与工作原理课件

励磁电流的调节
励磁电流的调节是励磁系统的重要功能之一，它可以通过调节励磁机的输入电压或改变励磁绕组的匝数来实现。励磁电流的大小直接影响发电机的输出电压和无功功率。
常见的励磁电流调节方式有手动调节、自动调节和微机控制调节等。手动调节是通过手动操作励磁调节器来改变励磁电流的大小；自动调节是通过自动控制系统根据发电机的工作状态自动调整励磁电流；微机控制调节则是通过微机控制系统实现更加精确和快速的励磁电流调节。
灭磁电阻是励磁系统中的重要组成部分，其主要功能是吸收励磁线圈中储存的能量。在发电机停机或异常情况下，励磁线圈中的磁场能量需要通过灭磁电阻来消耗掉，以避免对励磁系统和发电机造成损坏。灭磁电阻通常采用碳化硅或氧化锌等非线性电阻元件制
成，具有较高的耐压和散热性能。
转子过电压保护装置
保护转子绝缘层免受过电压损害的设备
永磁励磁技术
利用永久磁体的磁场作为励磁源，具有结构简单、可靠性高、维护成本低等优点，逐渐成为主流
励磁技术。
开关磁阻励磁技术
利用磁阻最小处的磁场变化来产生励磁电流，具有响应速度快、调节性能好等优点，适用于高转速、大功率的电机。
混合励磁技术
结合永磁体和电磁线圈的优点，通过调节电流大小和方向来改变磁场强度，具有高效、节能、调节范围广等优点。
励磁系统的分类
按照控制方式分类
励磁系统可以分为模拟式励磁系统和数字式励磁系统。模拟式励磁系统采用模拟电路实现控制和调节功能，数字式励磁系统则采用微处理器和数字信号处理技术实现控制和调节功能。
按照调节器结构分类
励磁系统可以分为机端调节器和远方调节器。机端调节器将调节器与发电机直接相连，远方调节器则将调节器安装在远离发电机的控制室内，通过信号传输实现对发电机的控制。

励磁系统(ABB)培训教材讲解

第一部分：基本原理和硬件介绍一、发电机的电磁机理基本说明：1、应用电磁理论，导体在磁场中切割磁力线产生电动势（电压）：ξ=BLV （B ：磁场强度，L ：导体长度，V ：切割速度）。

简单的讲就是：导体在磁场中做切割磁力线运动，就产生感应电动势，当形成闭合回路时，就会感生出电流。

2、对于发电机：转子产生的磁场旋转切割定子线圈，在定子线圈上产生电动势（电压），如右图，由ξ=BLV 可以理解：1、导体长度L 相当于匝数乘单圈长度，固定不变；2、假定转速不变，切割速度V=R ω也可以理解为不变；3、电动势（机端电压）只与旋转的转子磁场强度成正比，其他基本不变。

3、对于载流导线的磁场：任一载流导线在点 P 处的磁感强度: ，电流I 在直导线周围P 产生的磁场012(cos cos )4I B r μθθπ=-，无限长载流导体的磁感强度：02I B r μπ=，当转子本身固有特性不变时，转子电流磁场在定子导线处感生的磁场强度B=KI ，其中，I 是励磁电流值，K 系。

4、综上所述可以理解为发电机定子产生的电动势综合比例系数，I ：励磁电流），电动势U 与励磁电流I 的大小成正比。

5、电动势与机端电压有区别，电动势等于机端电压加定子线圈内阻抗的压降，当发电机空载运行时，定子电流为0，内阻抗的压降也为0，发电机的电动势也等于机端电压，调节发电机的励磁电流，直接作用于调节发电机的机端电压；当发电机并网后，定子线圈与负载组成闭合回路，由于定子两端电动势的作用在闭合回路中产生定子电流，内阻抗的压降等于定子电流乘以内阻抗，机端电压等于发电机的电动势减去内阻抗的压降，向外传递电功率。

6、由电磁理论可知，电流流过定子线圈产生磁场，而定子电流的磁场又反作用于转子上，对转子产生磁场力作用，可以正交分解为定子有功电流磁场力和定子无功电流磁场力2个作用力，其中定子有功电流磁场力对转子的机械扭力起平衡作用，定子无功电流磁场力对转子的转子电流磁场力平衡作用，最终达到平衡状态，下面在发电机的基本原理中将详细讲述。

发电机励磁系统原理ppt

定QC子电压升高，Q以CG 使机组运行点回到允许的允许范围之内。
欠励限制曲线
定子电流限制（过无功限制、过励限制）
定子电流限制还可以采用根据发电机输出的有功功率来确定发电机允许输出无功功率的方式来实现，即过无功限制
功率因数＝1附近没有操作
有功电流分量
QL 进相运行超过限制区
迟相运行超过限制区
QLG
励磁调节器原理图
移相触发器原理：Ut＋Uk＝触发脉冲模拟式移相电路：余弦移相、锯齿波移相
பைடு நூலகம்
AVR（自动）恒电压闭环自动电压调节器 ECR（手动）恒电流闭环励磁电流调节器电压给定Ugref 电流给定Ifref PID调节计算限制功能控制电压Uk
恒无功闭环：AVR的辅助控制
励磁调节器构成
A
UFG1其他辅助控制功能 1、UFGP2T断逆线变保B 护功能； 2、软起励功能； 34、、主同0 开步关电容压V4/5F错断限制功线47曲能保线5；护0 f(Hz)
励磁产生负阻尼的原因
阻尼（正、零、负）VS惯性
动态稳定可以理解为机电振荡的阻尼问题。 AVR造成阻尼变弱、甚至变负（K5变负)。在 —定的运行方式及励磁系统参数下，AVR在维持Ug恒定的同时，会产生负的阻尼作用。 ➢扰动前后：ΔP → Δδ1 → Δδ→ 摆动 ➢ → 阻尼 → Δδ2 →稳定 ➢传统励磁：低增益慢速（没有能力管闲事） Δδ→ ΔUg →AVR作用小、反应慢 → ΔUf小 → ΔIf小 → Δ → ΔP（力矩象限不明） → 对Δδ影响极小。 ➢现代励磁：高增益快速（管闲事帮倒忙） Δδ→ ΔUg →AVR作用大、反应快 → ΔUf大 → ΔIf大 → Δ → ΔP（力矩第二象限） → 产生负阻尼使原来的阻尼变小，对Δδ负面影响。 ➢AVR+PSS:高增益快速+附加控制系统（管闲事帮正忙） Δδ→ ΔUg →AVR作用大、反应快 → ΔUf大 → ΔIf大， Δ → ΔP（力矩第一象限） →产生正阻尼使原来的阻尼变大，对Δδ正面影响。

励磁系统原理

励磁系统原理
励磁系统是指在发电机中，通过给定的电流和电压来激励电磁铁，产生磁场，从而使发电机产生感应电动势的系统。

励磁系统的原理是通过不同的激励方式来控制电磁铁的磁场强度，从而影响发电机的输出电压和电流。

在励磁系统中，常见的激励方式有直流励磁和交流励磁两种。

直流励磁是通过直流电源给电磁铁供电，产生恒定的磁场，从而使发电机输出恒定的电压和电流。

而交流励磁则是通过交流电源给电磁铁供电，可以通过控制交流电源的电压和频率来调节电磁铁的磁场强度，进而影响发电机的输出。

励磁系统的原理可以用简单的电磁感应定律来解释。

根据电磁感应定律，当导体在磁场中运动或者磁场的强度发生变化时，导体内就会产生感应电动势。

在发电机中，通过控制电磁铁的磁场强度，可以控制发电机中的感应电动势，进而影响输出电压和电流。

励磁系统的原理还涉及到发电机的磁场和电路的特性。

发电机的磁场特性决定了电磁铁的磁场强度和稳定性，而电路的特性则决定了励磁系统的稳定性和响应速度。

因此，设计和调试励磁系统需要综合考虑发电机的磁场特性和电路特性，以确保系统的稳定性和可靠性。

总的来说，励磁系统的原理是通过控制电磁铁的磁场强度来影响发电机的输出电压和电流。

不同的激励方式和控制方法可以实现对发电机输出的精确控制，从而满足不同场合对电能的需求。

因此，对励磁系统原理的深入理解和掌握对于发电机的运行和维护具有重要意义。

发电机励磁系统概述

发电机励磁系统概述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）。

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。

在电力系统正常运行的情况下，维持发电机或系统的电压水平；合理分配发电机间的无功负荷；提高电力系统的静态稳定性和动态稳定性，所以对励磁系统必须满足以下要求：图一1、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、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、励磁装置本身应无失灵区，以利于提高系统静态稳定，并且动作应迅速，工作要可靠，调节过程要稳定。

我热电分厂现共有三期工程，5台同步发电机采用了3种励磁方式:1、图二为一期两台QFG-6-2型发电机的励磁系统方框图。

图二2、图三为二期两台QF2-12-2型发电机的励磁系统方框图。

图三3、图四为三期一台QF2-12-2型发电机的励磁系统方框图图四一、三种发电机励磁系统的组成一期是交流励磁机旋转整流器的励磁系统，即无刷励磁系统。

如图二所示，它的副励磁机是永磁发电机，其磁极是旋转的，电枢是静止的，而交流励磁机正好相反，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元件，这就实现了无刷励磁。

二期是自励直流励磁机励磁系统。

如图三所示，发电机转子绕组由专用的直流励磁机DE供电，调整励磁机磁场电阻Rc可改变励磁机励磁电流中的IRC从而达到调整发电机转子电流的目的。

励磁系统基本原理课件

励磁系统在智能电网中的应用前景
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灵活调度
励磁系统能够实现对风能、太阳能等可再生能源的灵活调度，提高智能电网的稳定性和可靠性。
优化运行
励磁系统可以通过实时监测和控制，优化电网的运行状态，降低线损和能耗，提高电力系统的运行效率。
故障预防
励磁系统可以实时监测电网的运行状态，及时发现和预警潜在的故障，减少故障对电网的影响。
励磁调节器的原理
励磁调节器是一种电子设备，用于自动调节励磁机的输出电压。它通过监测发电机的输出电压和电流，并根据这些参数的变化来调节励磁机的励磁电流，以保持输出电压的稳定。
励磁调节器通常由测量单元、控制单元和执行单元组成。测量单元负责监测发电机的输出电压和电流，并将这些信号传输给控制单元。控制单元根据这些信号计算出所需的励磁电流，然后通过执行单元来调节励磁机的励磁电流。
励磁系统基励磁系统的基本原理 • 励磁系统的应用 • 励磁系统的维护与检修 • 励磁系统的未来发展
01
励磁系统概述
励磁系统的定义
01
励磁系统是指能够提供磁场能量的系统，主要用于控制和调节磁场的大小和方向。
02
励磁系统广泛应用于各种领域，如电力、电机、电子、磁力等领域。
02
励磁系统的基本原理
励磁机的原理
励磁机是一种发电机，它通过磁场产生交流电。励磁机的主要组成部分包括转子、定子和励磁绕组。转子用于产生磁场，定子则用于产生交流电。励磁绕组是励磁机中用来产生磁场的一部分，通常由铜线绕成。
励磁机的原理基于电磁感应定律。当励磁机转子在磁场中旋转时，磁场会发生变化，从而在定子上产生感应电动势。通过改变励磁绕组的电流，可以改变转子产生的磁场强度，进而调节定子上产生的感应电动势的大小。