发电机无刷励磁的结构特点、工作方式、工作原理

2．无刷励磁的结构特点、工作方式、工作原理。

2．1结构：由主磁机、永磁副励磁机、旋转整流盘、空气冷却器、硅整流器、A VR等组成。

主励：三相、200Hz、2760KV A、417V、2820A、cos∮0. 9、

8极

副励：三相、400Hz、90KV A、250V、208A、cos∮0.95、

16极

f=pn/60

旋转整流装置：全波不可控硅整流有熔断器及过电压保护，

直流输出：2450KW 500V 4900N

副励磁机为旋转磁极式，发出的电流送到主励磁机的定子作为主励磁机的励磁电流，由于主励磁机为旋转电枢

式，电枢发出的电流通过转轴中孔送到旋转整流盘，经整

流后送至转子线圈从而达到对发电机励磁。

2．2 发电机励磁电流的调节过程

△由副励磁机——可控硅——A VR调节器——作为主励磁机定子励磁电流——来调节主励旋转电枢的输出电流—

—送至旋转整流盘——转子绕组

△静止的永励副励磁机的电枢送出400Hz的电源，通过励磁电压调节器中的三相全控桥式可控硅整流器形成可调的

直流电源到交流励磁机的磁场绕组。

通过控制全控桥整流器的导通角来调节交流励磁机的磁场电流，从而达到调节发电机励磁电流的目的。

当DA VR故障时，由厂用电经工频手动励磁调节装置整流

后提供。发电机励磁。

工作原理

发电机的励磁电流由交流励磁机经旋转整流盘整流后提供，交流励磁机的励磁电流则由永磁机经调节装置中的

可控硅全控桥整流后提供，励磁电流的大小由自励磁调节

装置进行自动或手动调节，以满足发电机运行工况的要求。

2.3 无刷励磁系统特点

2.3.1 励磁机与发电机同轴，电源独立，不受电力系统干扰

2.3.2 没有滑环和电刷，根除了碳粉污染，噪音低，维护简单2.3.3 具备高起始、响应持久、能有效地提高电力系统稳定性2.3.4 选扎整流盘设计合理、电流和电压余量大，运行可靠

2.3.5 采用双重数字A VR、功能齐全、故障追忆功能强

无刷励磁系统原理框图

整流盘及电路

整流盘采用双盘结构，一个正极盘，另一个负极盘。

整流盘与转轴间绝缘可靠、固定合理，能承受各种短路力矩的冲击而不产生位移。

电路接线是：励磁机电枢八个Y支路中心点通过短路

环连接在一起形成公共中心点，八个“Y”支路的出线则分别接一个全波整流桥，它们在直流侧正极性和负极性分别在一起，而后送发电机转子，可称为多支路直流侧并联接线方式，着接线方式可确保各“Y”支路旋转整流管之间均良好。

每个“Y”支路每整流臂有二个整流管，一个电容器和一个保护电容器的小熔断器，它们组装为一体，称为整流组件。另外还有二个主熔断器，主熔断器的端面带有机械熔断器指示器，在电机运转时，当熔丝熔断后，这种指示器弹出，用同步频闪仪能观察到二极管和主熔断器的参数。

主熔断器：电流670A 电压850V

二极管：R6LO—40型平板式元件电流400A

反向峰压2000V

见图（二）

2.4 数字式励磁电压调节器（DA VR）

DA VR采用进口三菱公司的用于无刷励磁系统的全双通道数字式励磁电压调节装置MEC5230、DA VR按发电机机端和电网的工况自动地调整发电机的励磁，一旦发电机或励磁系统出现异常，可借助于多种限制功能单元，及时对异常工况限制或发出切机信号，使机组脱离电网并灭磁！2.4.1 DA VR主要性能：

(a) 自动调节范围（恒电压模式）

发电机空载工况：10%~110%额定电压

发电机负载工况：95%~105%额定电压

(b)手动调节范围（恒磁场电流模式）

发电机空载工况：10%~110%额定电压

发电机负载工况：允许达到110%发电机额定磁场电

压（在额定负载和额定电压运行时）

(c)调压精度：＜±1%

(d)采样固期：20ms

2.4.2 DA VR工作原理：

DA VR控制方式：DA VR提供二种控制方式：发电机恒机端电压控制和恒励磁机磁场电流控制。

(a)发电机恒机端电压控制：这种方式与常规AVR自动工

作方式一样，通过控制发电机的磁场电流使发电机的端电压与电压整定器（90k）的整定值相同，发电机端电压保持恒定值。

(b)恒磁场电流控制：这种方式相当于常规的手动工作。通

过励磁机磁场电流反馈使发电机磁场电流保持恒定，从而达到发电机磁场电流恒定。

工作：

（1）恒电压控制：

发电机机端电压和电流通过三相PT和CT，辅助PT

和CT以及模拟式滤波器输入到A/D转换器，A/D转

换器将模拟量转换为数字量，同时，有功（P）、无

功(Q)、端电压（Vt）和电流（Ia）通过计算机被检

测。

端电压信号与电压整定器（90k）的偏差信号通过增益/相位补偿器和控制系统的可条节元件的限制功能级，

触发脉冲发生级产生对应这信号的相控制脉冲，控制可控

硅的输出。

（2）恒磁场电流控制：

手动电压整定器（70E）的整定值与通过A/D转换所获得的磁场电流（If）的偏差信号输出到触发脉冲输出级，

产生对应这偏差的控制脉冲，控制可控硅的输出。在这控

制环节中形成磁场电流的闭环控制，从而达到控制磁场电

流在某一恒定值。

3．氢气系统

3.1 氢气系统功能

3.1.1 以CO2为中间介质，实现发电机气体置换。

3.1.2 自动维持发电机内的氢压

3.1.3 自动监测机内气体参数（氢压温度和纯度）及运行工况3.1.4 通过氢气干燥器连干燥机内氢气，维持机内氢气低温度。

3.2 系统简介：

氢系统由运行和检测两部分组成正常运行时，纯度要