发电机励磁系统演示文稿
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发电机励磁系统学习课件演示文稿
发电机输出的无功电流与母线电压水平有关，改 变其中一台并联发电机的励磁电流不仅影响自身 的电压和无功，还将影响与之并联的运行机组的 无功输出。
2020/11/3
23
提高电力系统的稳定性
P
Pem
m
E0U Xd
sin
P0
0 0 90°
180°
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24
改善电力系统的运行条件
改善感应电动机的自启动条件 为发电机的异步运行创造条件 提高继电保护动作的灵敏度
12自并励Biblioteka 磁系统原理接线G~
EXT SCR
起励元件
AVR
起励电源
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TV
13
自并励励磁系统原理接线
G
~
EXT SCR
起励元件
AVR
起励电源
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TV
14
自并励励磁系统的优点
运行可靠性高。自并励励磁系统为静态励磁，设 备及接线简单，与交流励磁机励磁系统相比，没 有旋转部件，减少了励磁系统故障，提高了运行 可靠性。
17
1．同步发电机自动调节激磁的作用
在正常情况下，维持发电机端或系统中某一点电 压在给定水平。
稳定地分配发电机之间的无功功率。 在正常运行及系统事故情况下，提高电力系统的
稳定性。 改善电力系统的运行条件。
2020/11/3
18
UE
UG IG
IE
xd
I
E 0
U
E 0
Ia
jIG xd jIa xd UG jIr xd
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26
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。
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提高电力系统的稳定性
P
Pem
m
E0U Xd
sin
P0
0 0 90°
180°
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改善电力系统的运行条件
改善感应电动机的自启动条件 为发电机的异步运行创造条件 提高继电保护动作的灵敏度
12自并励Biblioteka 磁系统原理接线G~
EXT SCR
起励元件
AVR
起励电源
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自并励励磁系统原理接线
G
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EXT SCR
起励元件
AVR
起励电源
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自并励励磁系统的优点
运行可靠性高。自并励励磁系统为静态励磁，设 备及接线简单，与交流励磁机励磁系统相比，没 有旋转部件，减少了励磁系统故障，提高了运行 可靠性。
17
1．同步发电机自动调节激磁的作用
在正常情况下，维持发电机端或系统中某一点电 压在给定水平。
稳定地分配发电机之间的无功功率。 在正常运行及系统事故情况下，提高电力系统的
稳定性。 改善电力系统的运行条件。
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UG IG
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jIG xd jIa xd UG jIr xd
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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。
发电机励磁系统讲座 PPT
度。 提高继电保护的灵敏度。 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。 改善电力系统的运行条件。
发电机励磁控制系统的任务
1．电压控制 在发电机正常运行工况下，励磁系统应维持发电机端电压（或升压变压器 高压侧电压）在给定水平。
相关指标： 调压精度：是指在自动励磁调节器投入运行，调差单元退出，电压给定
~
U BATT.
U AUX.
EXCITATION -T02 TRANSFORMER
-Q02
T
EXTERNAL I/O
INTERNAL I/O
AD
AD
-F05
PSI1
PSI2
MBA FIO2
-A10
COB MUB
SPA
MBA
-A20 OR
COB
OR
MUB
OPTION: CMT TOOL WITH FIBRE CABLE
第三节 励磁系统的分类
励磁系统
按供电方式分
他励式励磁系统
自励式励磁系统
按整流器是否旋转分
直流电机励磁系 整流器励磁系统
统(直流励磁机)
交流励磁机
按功率引取方式分
自并励系 自复励系 谐波励磁
统
统
系统
按整流器是否旋转分
静止整流器励磁 旋转整流器励磁
系统
系统
按复合位置分
交流侧复合的自 直流侧复合的自
复励系统
（5）具有较小的时间常数，能迅速响应输入信息的变化。 （6）励磁调节器应具有高度的可靠性，并且运行稳定。这在电路设计、元件选择
和装配工艺等方面应采取相应的措施。 （7）励磁调节器应具有良好的静态特性和动态特性。 （8）励磁调节器的时间常数应尽可能小，响应速度快。
发电机励磁控制系统的任务
1．电压控制 在发电机正常运行工况下，励磁系统应维持发电机端电压（或升压变压器 高压侧电压）在给定水平。
相关指标： 调压精度：是指在自动励磁调节器投入运行，调差单元退出，电压给定
~
U BATT.
U AUX.
EXCITATION -T02 TRANSFORMER
-Q02
T
EXTERNAL I/O
INTERNAL I/O
AD
AD
-F05
PSI1
PSI2
MBA FIO2
-A10
COB MUB
SPA
MBA
-A20 OR
COB
OR
MUB
OPTION: CMT TOOL WITH FIBRE CABLE
第三节 励磁系统的分类
励磁系统
按供电方式分
他励式励磁系统
自励式励磁系统
按整流器是否旋转分
直流电机励磁系 整流器励磁系统
统(直流励磁机)
交流励磁机
按功率引取方式分
自并励系 自复励系 谐波励磁
统
统
系统
按整流器是否旋转分
静止整流器励磁 旋转整流器励磁
系统
系统
按复合位置分
交流侧复合的自 直流侧复合的自
复励系统
（5）具有较小的时间常数，能迅速响应输入信息的变化。 （6）励磁调节器应具有高度的可靠性，并且运行稳定。这在电路设计、元件选择
和装配工艺等方面应采取相应的措施。 （7）励磁调节器应具有良好的静态特性和动态特性。 （8）励磁调节器的时间常数应尽可能小，响应速度快。
发电机励磁系统讲稿课件
学习感悟与建议
学习感悟
通过本课程的学习，我深刻认识到发电机励磁系统在电力系统中的核心地位。 同时，我也了解到发电机励磁系统的复杂性与挑战性，意识到要成为一名优秀 的电力工程师，需要不断学习与积累。
建议
希望学校在今后的课程中，能进一步增加实践性的内容，如实验、仿真等，让 我们有机会亲身体验发电机励磁系统的实际运行过程，加深对理论知识的理解 。
频率调整
02
阐述如何通过励磁系统与其他控制系统的配合，实现发电机运
行频率的稳定。
励磁电流监控
03
介绍对励磁电流进行实时监控的必要性，以及如何通过励磁调
节器实现对励磁电流的稳定控制。
励磁系统故障识别与处理
常见故障类型
列举励磁系统可能出现的常见故障，如励磁电源故障、励磁调节器 故障等。
故障识别方法
介绍如何通过监控系统的报警信息、励磁电流的异常变化等手段， 及时发现励磁系统的故障。
静止励磁系统：采用静 态电子设备作为励磁电 源，具有响应速度快、 调节精度高、可靠性好 等优点，被广泛应用于 现代大型发电机中。
03
励磁系统的组成与设 备
励磁电源
详细描述
根据不同的应用需 求，励磁电源可采 用直流电源或交流 电源。
总结词：提供励磁 电流的电源设备。
励磁电源是励磁系 统的核心部分，负 责向发电机提供励 磁电流。
停运操作
介绍在发电机停运时，励 磁系统需要进行的操作步 骤，如励磁电源的切断、 励磁电流的逐渐减小等。
安全注意事项
强调在励磁系统启动与停 运过程中需要注意的安全 事项，如防止电击、避免 电流突变等。
励磁系统的正常运行调整
电压调整
01
解释如何通过励磁系统调整发电机的输出电压，以满足电网或
发电机励磁系统及其组成ppt
自动控制
通过安装自动电压调节器，励磁系统能够根据发电机输出的电压自动调节励 磁电流的幅值，确保电压稳定输出。
系统对发电机输出的控制
电压控制
通过调节励磁电流，励磁系统能够控制发电机输出的电压值。
无功功率控制
在发电机运行过程中，励磁系统能够通过调节励磁电流的相位，控制发电机的无 功功率输出。
系统的稳定性与安全性
THANKS
谢谢您的观看
制定预防性维护计划
01
根据设备的运行特性和经验，制定相应的预防性维护计划，避
免设备出现突发故障。
设备更新与改造
02
对于老旧的发电机励磁系统，可考虑进行设备更新或技术改造
，以提高设备的效率和稳定性。
培训与演练
03
对操作人员和维护人员进行定期培训和演练，提高他们对发电
机励磁系统的认识和维护能力。
05
发电机励磁系统的应用与发展
不同类型发电机的应用场景
同步发电机
适用于大型发电厂，通过同步驱动 发电机产生电能，应用范围广泛。
感应发电机
适用于中小型发电厂，利用感应原 理驱动发电机产生电能，操作简单 。
燃气轮机发电机
适用于分布式能源和备用电源，具 有较高的效率和响应速度。
风力发电机
适用于可再生能源发电，包括大型 风电场和分布式风能发电。
磁场电阻、磁场变阻器
磁场电阻
磁场变阻器
通过改变电阻值来调节励磁电流的大小
通过改变变阻器的阻值来调节励磁电流的大 小
继电器和断路器
作用
保护发电机和励磁系统的安全
继电器
通过感应电流的变化，控制断路器的通断 ，保护励磁系统的安全
组成
继电器、断路器
断路器
通过安装自动电压调节器，励磁系统能够根据发电机输出的电压自动调节励 磁电流的幅值，确保电压稳定输出。
系统对发电机输出的控制
电压控制
通过调节励磁电流，励磁系统能够控制发电机输出的电压值。
无功功率控制
在发电机运行过程中，励磁系统能够通过调节励磁电流的相位，控制发电机的无 功功率输出。
系统的稳定性与安全性
THANKS
谢谢您的观看
制定预防性维护计划
01
根据设备的运行特性和经验，制定相应的预防性维护计划，避
免设备出现突发故障。
设备更新与改造
02
对于老旧的发电机励磁系统，可考虑进行设备更新或技术改造
，以提高设备的效率和稳定性。
培训与演练
03
对操作人员和维护人员进行定期培训和演练，提高他们对发电
机励磁系统的认识和维护能力。
05
发电机励磁系统的应用与发展
不同类型发电机的应用场景
同步发电机
适用于大型发电厂，通过同步驱动 发电机产生电能，应用范围广泛。
感应发电机
适用于中小型发电厂，利用感应原 理驱动发电机产生电能，操作简单 。
燃气轮机发电机
适用于分布式能源和备用电源，具 有较高的效率和响应速度。
风力发电机
适用于可再生能源发电，包括大型 风电场和分布式风能发电。
磁场电阻、磁场变阻器
磁场电阻
磁场变阻器
通过改变电阻值来调节励磁电流的大小
通过改变变阻器的阻值来调节励磁电流的大 小
继电器和断路器
作用
保护发电机和励磁系统的安全
继电器
通过感应电流的变化，控制断路器的通断 ，保护励磁系统的安全
组成
继电器、断路器
断路器
《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
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。
发电机励磁系统原理ppt
特点
具有高可靠性、高稳定性 、高效率等优点。
功率整流器
作用
将交流电转换成直流电， 为发电机提供励磁电流。
类型
采用二极管或晶闸管整流 电路。
特点
具有体积小、重量轻、效 率高等优点。
灭磁电阻
作用
在发电机停机时，将磁场中的 能量消耗掉，避免发电机损坏
。
类型
通常采用碳化硅或氧化锌电阻 。
特点
具有高耐压、高功率、高可靠 性等优点。
根据故障现象进行诊断，可以借助相关仪器进行 检测和判断。
对于复杂的故障，需要专业人员进行维修和处理 ，以确保设备的安全性和稳定性。
定期检修与大修
根据发电机的运行情况和维修记录，制定定期检修计 划，包括小修、中修和大修等。
中修主要包括检查励磁系统的各个部件、测试设备的 电气性能、更换严重磨损的部件等。
02
发电机励磁系统的工作原理
励磁系统的基本工作原理
励磁系统的作用
为发电机提供励磁电流，以产生磁场，从而控制发电机 的输出电压和电流。
励磁系统的组成
励磁系统主要由励磁功率单元、励磁调节器、励磁控制 单元和励磁保护单元组成。
励磁功率单元
为发电机提供直流电流，以产生磁场。
励磁调节器
根据输入信号和系统要求，调节励磁功率单元的输出， 以控制发电机的输出电压和电流。
工业领域
在石油、化工、钢铁等工业领域，发电机励磁系统对于保障生产线的稳定运行具有重要意 义。
交通运输
在铁路、地铁、轻轨等轨道交通领域，发电机励磁系统用于提供稳定可靠的电力供应。
技术发展与趋势展望
01 02
数字化技术
随着数字化技术的不断发展，发电机励磁系统逐渐实现数字化转型， 采用数字信号处理器（DSP）和可编程逻辑控制器（PLC）等技术提 升系统性能。
chap2-2第二节 同步发电机励磁系统PPT课件
二、交流励磁机励磁系统
1、工作过程：JFL 交流电 KZL 直流 JL励磁 交流电 ZL 直流 供给发电
机作励磁电流 2、自说己明供：给（的1。）它励：由于JL的IL不是由它 （2）启励装置：由于JFL的启励电压比较高，
不能像直流励磁机那样依靠剩磁启励，所 以在机组启励时必须外加启励电源，直到 JFL输出的电压足以使自励恒压调节器正常 工作时，启励电源方可退出工作。 （3）自励恒压调节器：维持JFL端电压为恒 定值。
（6）因为没有接触部件的磨损，所以也就没有炭 粉和铜末引起的对电机绕组的污染，故电机的绝 缘寿命较长。
三、静止励磁系统（发电机自并励系统）
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
1、说明：
（1）交流励磁机的励磁电源直接由本 机出口获得，因此必须采取启励措施， 即用外接电源建立启励电压。
（2）ZLT通过控制KZL1中可控元件的 控制角直接控制发电机的励磁电流。
2、优缺点： 优点：
（1）取消了副励磁机，时间常数小； （2）缩短了机组主轴长度；
缺点：
（1）可控硅整流器控制的电流大，需 要的可控整流设备容量大。
三、无刷励磁系统
副励磁机：电枢静止，磁极（励磁）旋转 主励磁机：电枢旋转，磁极（励磁）静止 发电机： 电枢静止，磁极（励磁）旋转
(1)无炭刷和滑环，维护工作量大为减少。
(2)发电机励磁由励磁机独立供电，供电可靠性高， 并且由于无刷，整个励磁系统可靠性更高。
（3)发电机励磁控制是通过调节交流励磁机的励 磁实现的，因而励磁系统的速度较慢。
图解发电机励磁原理 ppt课件
2. 从电力系统角度研究励磁（励磁技术高级）
提高系统的静态稳定性（小扰动稳定） 提高系统的动态稳定性（小扰动失稳） 提高系统的暂态稳定性（大扰动稳定）
励磁是发电机励磁，也是系统的p励pt课磁件 ，但更重要的还是发电机24励磁
励磁控制系统的主要任务
1、同步发电机励磁控制系统的最基本和最主要的任务是 维持发电机电压在给定水平上
优点：它励，励磁电源不受系统电源的影响
缺点：调节速度慢，轴系长度长，pp易t课件引发轴系振荡
14
自幷励
静止
ppt课件
15
有刷励磁
静止
ppt课件
16
无刷励磁系统
旋转
ppt课件
17
自并励磁系统
ppt课件
励磁装置就是提 供发电机磁场电流 的装置，包括所有 调节与控制元件， 还有磁场放电或灭 磁装置及保护装置
电网遭受每一次大扰动后，引起电力系统各机组之间功角相对增大，
在经过第一或第二个振荡周期不失步，作同步的衰减振荡，系统中
枢点电压逐渐恢复。
动态稳定是指电力系统受到小的或大的干扰后，在自动调节和控
制装置的作用下，保持长过程的运行稳定性的能力。动态稳定的判
据是在受到小的或大的扰动后，在动态摇摆过程中发电机相对功角
性的振荡）（稳定余度好极限功率问题、安稳切机问题）； 暂态稳定是大扰动后系统在随后的1－2个周波的稳定性；
（周期性振荡）（安稳切机问题、继电保护问题）； 动态稳定是微小扰动或者是大扰动1－2周波后（暂稳后期），
因自动调节作用产生的稳定性ppt课稳件定（励磁PSS问题）。 26
我国电力系统稳定导则定义
静态稳定是指电力系统受到小干扰后,不发生非周期性失步，自动
提高系统的静态稳定性（小扰动稳定） 提高系统的动态稳定性（小扰动失稳） 提高系统的暂态稳定性（大扰动稳定）
励磁是发电机励磁，也是系统的p励pt课磁件 ，但更重要的还是发电机24励磁
励磁控制系统的主要任务
1、同步发电机励磁控制系统的最基本和最主要的任务是 维持发电机电压在给定水平上
优点：它励，励磁电源不受系统电源的影响
缺点：调节速度慢，轴系长度长，pp易t课件引发轴系振荡
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自幷励
静止
ppt课件
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有刷励磁
静止
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无刷励磁系统
旋转
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自并励磁系统
ppt课件
励磁装置就是提 供发电机磁场电流 的装置，包括所有 调节与控制元件， 还有磁场放电或灭 磁装置及保护装置
电网遭受每一次大扰动后，引起电力系统各机组之间功角相对增大，
在经过第一或第二个振荡周期不失步，作同步的衰减振荡，系统中
枢点电压逐渐恢复。
动态稳定是指电力系统受到小的或大的干扰后，在自动调节和控
制装置的作用下，保持长过程的运行稳定性的能力。动态稳定的判
据是在受到小的或大的扰动后，在动态摇摆过程中发电机相对功角
性的振荡）（稳定余度好极限功率问题、安稳切机问题）； 暂态稳定是大扰动后系统在随后的1－2个周波的稳定性；
（周期性振荡）（安稳切机问题、继电保护问题）； 动态稳定是微小扰动或者是大扰动1－2周波后（暂稳后期），
因自动调节作用产生的稳定性ppt课稳件定（励磁PSS问题）。 26
我国电力系统稳定导则定义
静态稳定是指电力系统受到小干扰后,不发生非周期性失步，自动
chapter同步发电机励磁系统(与“励磁”有关文档共6张)
（5）要求旋转整流器和快速熔断器等有良好的机械性能，能承受高速旋转的离心 力。
（6）因为没有接触部件的磨损，所以也就没有炭粉和铜末引起的对电机绕组的污染，故电
机的绝缘寿命较长。.
第4页，共6页。
第二节 同步发电机励磁系统
• 三、静止励磁系统（发电机自并励系统）
V S 三、静止励磁系统（发电机自并励系统）
（3）发电机励磁控制是通过调节交流励磁机的励磁实现的，因而励磁系统的响应速度较慢。
（一）自励直流励磁机励磁系统 第二节 同步发电机励磁系统
G
(一)他励交流励磁机励磁系统
T R T V 起 （3）直接利用晶闸管取得励磁能量，机端电压与机组转速的滑一次环方成正比，故静止励磁输出的励磁电压与机组转速的一次方成比例。
第二节 同步发电机励磁系统
一、直流励磁机励磁系统 （一）自励直流励磁机励磁系统 • 发电机转子绕组由专用的直流励磁机供电
• 调整励磁机磁场电阻，可改变励磁机励磁电流
（二）他励直流励磁机励磁系统 • 他励直流励磁机的励磁绕组是由副励磁机供电的，区
别：比自励多用了一台副励磁机
第1页，共6页。
第二节 同步发电机励磁系统
二、交流励磁机励磁系统
(一)他励交流励磁机励磁系统
交流副励磁机
交流励磁机
起励电源
400 Hz
AE 100Hz
V
磁场开关
交流发电机
G
TA
滑环
TV
可控整流器
自
励
恒
励磁调节器
压
调
节 器
触发器
放大器
电压检测
调差
图 2-11 他励交流励磁机励磁系统原理接线
第2页，共6页。
第二节 同步发电机励磁系统
（6）因为没有接触部件的磨损，所以也就没有炭粉和铜末引起的对电机绕组的污染，故电
机的绝缘寿命较长。.
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第二节 同步发电机励磁系统
• 三、静止励磁系统（发电机自并励系统）
V S 三、静止励磁系统（发电机自并励系统）
（3）发电机励磁控制是通过调节交流励磁机的励磁实现的，因而励磁系统的响应速度较慢。
（一）自励直流励磁机励磁系统 第二节 同步发电机励磁系统
G
(一)他励交流励磁机励磁系统
T R T V 起 （3）直接利用晶闸管取得励磁能量，机端电压与机组转速的滑一次环方成正比，故静止励磁输出的励磁电压与机组转速的一次方成比例。
第二节 同步发电机励磁系统
一、直流励磁机励磁系统 （一）自励直流励磁机励磁系统 • 发电机转子绕组由专用的直流励磁机供电
• 调整励磁机磁场电阻，可改变励磁机励磁电流
（二）他励直流励磁机励磁系统 • 他励直流励磁机的励磁绕组是由副励磁机供电的，区
别：比自励多用了一台副励磁机
第1页，共6页。
第二节 同步发电机励磁系统
二、交流励磁机励磁系统
(一)他励交流励磁机励磁系统
交流副励磁机
交流励磁机
起励电源
400 Hz
AE 100Hz
V
磁场开关
交流发电机
G
TA
滑环
TV
可控整流器
自
励
恒
励磁调节器
压
调
节 器
触发器
放大器
电压检测
调差
图 2-11 他励交流励磁机励磁系统原理接线
第2页，共6页。
第二节 同步发电机励磁系统
2024版年度发电机励磁系统学习课件共100张PPT大纲
发电机励磁系统学习课件共100张PPT大纲•发电机励磁系统概述•发电机励磁方式及原理•发电机励磁系统设备与元件•发电机励磁系统调试与维护目录•发电机励磁系统对电力系统的影响•发电机励磁系统新技术与发展趋势01发电机励磁系统概述励磁系统定义与作用定义励磁系统是供给同步发电机励磁电流的电源及其附属设备，主要由励磁功率单元和励磁调节器两个主要部分组成。
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，控制并列运行各发电机间无功功率的合理分配，以及提高电力系统的稳定性。
励磁系统发展历程直流励磁机系统01早期的励磁系统采用直流励磁机，通过调节励磁机的磁场来改变发电机的励磁电流。
交流励磁机系统02随着技术的发展，交流励磁机逐渐取代了直流励磁机，其调节性能和响应速度得到了显著提升。
静止励磁系统03静止励磁系统采用静止可控硅整流器作为励磁功率单元，具有响应速度快、调节精度高等优点，是目前大型发电机组广泛采用的励磁方式。
包括励磁电源、整流装置等，用于提供发电机所需的励磁电流。
励磁功率单元根据发电机运行状态和电力系统需求，自动调节励磁功率单元的输出，以维持发电机端电压稳定并控制无功功率分配。
励磁调节器用于将发电机端电压降低到适合励磁功率单元工作的电压水平。
励磁变压器用于监测励磁系统的运行状态，并在出现故障时及时切断励磁电流，保护发电机和励磁系统的安全。
保护及信号装置励磁系统基本组成02发电机励磁方式及原理通过独立的直流电源为发电机转子提供励磁电流，电源稳定可靠。
他励式直流励磁并励式直流励磁复励式直流励磁励磁绕组与电枢绕组并联，由发电机自身提供励磁电流，适用于小型发电机。
结合他励和并励两种方式，既有独立的励磁电源，又有发电机自身提供的励磁电流。
030201同步发电机交流励磁采用静止半导体整流器将交流电源整流为直流，再供给发电机转子励磁绕组。
异步发电机交流励磁通过电容或电感耦合方式，将异步发电机的定子电流引入转子回路进行励磁。
发电机励磁系统讲稿6.15
第二节 励磁系统 第二节 励磁系统的作用 的作用
第三节 励磁系统 的分类
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
CIN: 整流桥接口板； 主要功能是向门极驱动板GDI发送用于 触发三相全控桥的序列脉冲。 用于监控整流桥的所有电子部件。其主 要作用是监控风机、温度和熔丝。 在每台整流桥的正、负输出连接处都配 有电流传感器。根据这些输入值，CIN 可自动调节各可控硅的电流，从而实现 并联桥的均流。 整流桥的实际状态显示在柜门的整流桥 显示面板CDP上。 GDI: 门极驱动器 将脉冲放大到晶闸管触 发所必须的水平。
当电压达到额定值的10%时，可控硅桥已经能正 常工作，起励开关自动断开。软起励过程开始将 发电机电压升到额定电压22KV，整个起励过程的 控制和监测都是由AVR软件实现的。 在整流桥的输出电压高于直流系统电压时，起励 回路中的二极管会阻止反向电流流入直流系统。 起励电流大约为空载励磁电流的10%至20%，其 大小取决于串入的限流电阻-R03 。 软起励用于防止机端电压的起励超调。如果超调 的话可能引起电压过高造成过激磁。
跨接器触发板
触发单元UNS0017是静态灭 磁装臵（跨接器）的一部分，具 有多个独立的放电可控硅触发回 路。 发电机的受控灭磁回路是双 冗余的，与灭磁开关的跳闸线圈 同时接通。
U N S 0017
3 4
设有一个电压监测回路，在 励磁电压超过设定值3800V时它 会自动触发可控硅。因此跨接器 作为独立的过电压保护装臵，可 保护可控硅和磁场绕组免受危险 过电压尖峰的冲击。
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发电机励磁系统演示文稿
发电机励磁系统
什么是励磁系统？
同步发电机是将旋转形式的机械功 率转换为三相交流电功率特定的机 械设备。为了完成这一个转换，它 本身需要一个直流磁场，产生这个 磁场的直流电流就是发电机的励磁 电流，也是转子电流。而与励磁电 流有关的元件和设备，我们统称为 励磁系统。
励磁系统的构成
氧化锌 阻容 吸收 吸收
DCS、FR电压电 流显示
备注：励磁系统共有电源7路： 直流2路：控制回路电源和AVR装置电源，分别取自110V直流A段； 220V交流2路：AVR装置电源和照明电源，分别取自UPS和380V汽机MCC段； 380V交流电源3路：风扇电源和起励电源，分别取自380V汽机MCCA段、汽机MCCB段和汽机PCB段。
（1）调节电压； （2）调节无功功率； （3）提高电力系统运行的稳定性； （4）改善电力系统运行条件。
励磁系统的简单分类
他励系统 他励旋转硅整流 他励静止硅整流
自励系统： 采用接于发电机出口的变压器（称为励磁变 压器）作为励磁电源，经硅整流后供给发电 机励磁，因励磁电源取自发电机本身或发电 机所在的电力系统，故这种励磁方式称为自 励硅整流励磁系统，简称为自励系统 。
同步发电机的励磁系统由励磁功率单 元和励磁调节器两个部分组成，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，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，整个励磁自动控制 系统是由励磁调节器、励磁功率单元 和发电机构成的一个反馈闭环控制系 统。
励磁系统的作用
提供励磁电流（励磁功率单元完成） 调节励磁电流（自动调节励磁装置完成）：
接触器二极管启励变
灭磁过程：1）取消可控硅整流桥的全部触发脉冲，2） 触发灭磁可控硅，3）切断励磁电源开关41E。
触发脉冲
41E
灭 磁 可 控 硅 灭 磁 电 阻
DAVR设计了双通道+独立备用手动通道，其中双自动通道中又含有手动回路， 运行时，双自动通道都工作（按PID调节或恒无功/恒功率因数任选），但其中 一个自动通道脉冲被闭锁。当有脉冲输出的通道故障时，自动无扰切换到另一 个的自动通道且封闭本通道脉冲（不允许切换到本通道的手动回路）。如果此 时备用通道也处于在故障状态，则切换到备用的独立手动通道（BFCR）并按 PI调节。此种设计自动通道与手动通道完全独立而备用。
发电机的启励方式
发电机转子通常有剩磁存在，因此在转动起 来后便会在定子回路感应出一定的残压。一 般情况下，只要整流柜输入不低于10～ 20V即可满足发电机残压起励要求。
如果在几秒内残压起励失败，则起动备用起 励回路，在机端电压达到发电机电压的 10%时，备用起励回路自动退出，即开始 软起励过程并建压到预定的电压水平。
AVR
Vg1 Ig2
AVR
Vg2
AC220V
AC220V
DC110V
DC220V DC110V
UF
IF
Q91
Q90
Q25
Q15
F15 T05 Q05
T15
K16
K15
G15 Q51
Z05 G05
启 Q03 励
A03
-U70
K70
PULSE BUS CIN GDI
F1-F6
Q11
Q12
K11
K12
MM
励磁系统图
DCS/DEH DC 110VAVR电源 AC 100VAVR电源
励磁变 20KV/880V
G
发电机
励磁绕组
41E 灭磁开关
0~7000A
A
分流器
0~1200V
V
灭磁
晶闸管 变 变 变 变
灭磁电阻
送送送送 器器器器
转了接地 保护
合/跳闸
熔
电路 电流变送器 电压变送器
断 器
起励开关 31
轴电压 吸收
• 电力系统稳定器（PSS）： (Power system stabilizer)抑制
自励系统的优缺点
优点：取消了励磁机，缩短了机 组长度，结构简单，因而提高了可 靠性。
缺点：发电机出口端短路时，将 会导致励磁电源降低或消失。
鸿山热电励磁系统简介
我公司发电机励磁系统采用的是机端自并励 静止励磁系统，全套进口ABB公司原装产品， 型号为UNITROL 5000。
励磁系统主要由机端励磁变压器、可控硅整流 装置、自动电压调节器、灭磁和过电压保护装 置、启励装置及必要的监测、保护、报警辅助 装置等组成,励磁变压器采用全连式离相封闭母 线与发电机出口T接于主封母。励磁变电源直接 取自发电机出口，启励电源取自汽机1C（2C） MCC段380V交流电源。
触发脉冲
同步变压器
EXC柜
TO AVR 220V/110V
AC 220V控制电源
DC 110V控制电源 AC 220V照明电源
四组整流器 （一组备用）
整流器A冷却风机 （工作）
整流器B冷却风机 （备用）
AC 380V风扇控制电源
AC 380V风扇控制电源 AC 380V起励电源
励磁变 T02
Ig1
Q96
M
灭磁
R50
Q02
F02 A02
R06 F04
R02
64R
GND-FLT
启励装置由启励变、二极管模块、接触器及限流电阻、电容组成。作用是在发电 机额定转速时，利用厂用380V交流电源，短时向发电机转子绕组提供励磁，使之 建立空载电压。当DAVR检测到发电机端电压到达10%（也有相关材料上说是60%） 时，立刻断开接触器，AVR输出脉冲触发可控硅整流桥并使之输出电流，使发电 机电压连续上升并达到设定值。
发电机静态励磁系统原理简图
励磁变
励磁调节器
整流器
灭磁单元
调节器 RE
测量元件
~
主开关 DC 110VAVR电源
控制信号 PT
CT
AVR操作
系统 电压
稳定器 PSS
设定器Βιβλιοθήκη AVR投切 用除增减
电压 励磁 恒定 恒定
灭 磁 开 关
开关
AVR柜
AVR的功能: 1.欠励限制(MEL) 2.过励限制(OEL) 3. V/H限制 4.电力系统稳定（PSS） 5.线路压降补偿(LDC) 6.无功调差(CCC) 7.定子电流限制(SCL)
基本限制与保护：
• 过励磁限制（OEL）：防止长期过励，损害转子绕组和铁芯
• 低励磁限制（MEL）：防止进相运行，失稳，定子端部发热
V/H限制器（VFL）：防止铁芯饱和过热（原因：自励磁、误
强励、误调节、铁磁谐振、分接头位置不当、低转速起励、
停机时灭磁开关拒动）
其他功能
• 系统电压补偿器（LDC）：自动补偿系统电压下降
发电机励磁系统
什么是励磁系统？
同步发电机是将旋转形式的机械功 率转换为三相交流电功率特定的机 械设备。为了完成这一个转换，它 本身需要一个直流磁场，产生这个 磁场的直流电流就是发电机的励磁 电流，也是转子电流。而与励磁电 流有关的元件和设备，我们统称为 励磁系统。
励磁系统的构成
氧化锌 阻容 吸收 吸收
DCS、FR电压电 流显示
备注：励磁系统共有电源7路： 直流2路：控制回路电源和AVR装置电源，分别取自110V直流A段； 220V交流2路：AVR装置电源和照明电源，分别取自UPS和380V汽机MCC段； 380V交流电源3路：风扇电源和起励电源，分别取自380V汽机MCCA段、汽机MCCB段和汽机PCB段。
（1）调节电压； （2）调节无功功率； （3）提高电力系统运行的稳定性； （4）改善电力系统运行条件。
励磁系统的简单分类
他励系统 他励旋转硅整流 他励静止硅整流
自励系统： 采用接于发电机出口的变压器（称为励磁变 压器）作为励磁电源，经硅整流后供给发电 机励磁，因励磁电源取自发电机本身或发电 机所在的电力系统，故这种励磁方式称为自 励硅整流励磁系统，简称为自励系统 。
同步发电机的励磁系统由励磁功率单 元和励磁调节器两个部分组成，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，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，整个励磁自动控制 系统是由励磁调节器、励磁功率单元 和发电机构成的一个反馈闭环控制系 统。
励磁系统的作用
提供励磁电流（励磁功率单元完成） 调节励磁电流（自动调节励磁装置完成）：
接触器二极管启励变
灭磁过程：1）取消可控硅整流桥的全部触发脉冲，2） 触发灭磁可控硅，3）切断励磁电源开关41E。
触发脉冲
41E
灭 磁 可 控 硅 灭 磁 电 阻
DAVR设计了双通道+独立备用手动通道，其中双自动通道中又含有手动回路， 运行时，双自动通道都工作（按PID调节或恒无功/恒功率因数任选），但其中 一个自动通道脉冲被闭锁。当有脉冲输出的通道故障时，自动无扰切换到另一 个的自动通道且封闭本通道脉冲（不允许切换到本通道的手动回路）。如果此 时备用通道也处于在故障状态，则切换到备用的独立手动通道（BFCR）并按 PI调节。此种设计自动通道与手动通道完全独立而备用。
发电机的启励方式
发电机转子通常有剩磁存在，因此在转动起 来后便会在定子回路感应出一定的残压。一 般情况下，只要整流柜输入不低于10～ 20V即可满足发电机残压起励要求。
如果在几秒内残压起励失败，则起动备用起 励回路，在机端电压达到发电机电压的 10%时，备用起励回路自动退出，即开始 软起励过程并建压到预定的电压水平。
AVR
Vg1 Ig2
AVR
Vg2
AC220V
AC220V
DC110V
DC220V DC110V
UF
IF
Q91
Q90
Q25
Q15
F15 T05 Q05
T15
K16
K15
G15 Q51
Z05 G05
启 Q03 励
A03
-U70
K70
PULSE BUS CIN GDI
F1-F6
Q11
Q12
K11
K12
MM
励磁系统图
DCS/DEH DC 110VAVR电源 AC 100VAVR电源
励磁变 20KV/880V
G
发电机
励磁绕组
41E 灭磁开关
0~7000A
A
分流器
0~1200V
V
灭磁
晶闸管 变 变 变 变
灭磁电阻
送送送送 器器器器
转了接地 保护
合/跳闸
熔
电路 电流变送器 电压变送器
断 器
起励开关 31
轴电压 吸收
• 电力系统稳定器（PSS）： (Power system stabilizer)抑制
自励系统的优缺点
优点：取消了励磁机，缩短了机 组长度，结构简单，因而提高了可 靠性。
缺点：发电机出口端短路时，将 会导致励磁电源降低或消失。
鸿山热电励磁系统简介
我公司发电机励磁系统采用的是机端自并励 静止励磁系统，全套进口ABB公司原装产品， 型号为UNITROL 5000。
励磁系统主要由机端励磁变压器、可控硅整流 装置、自动电压调节器、灭磁和过电压保护装 置、启励装置及必要的监测、保护、报警辅助 装置等组成,励磁变压器采用全连式离相封闭母 线与发电机出口T接于主封母。励磁变电源直接 取自发电机出口，启励电源取自汽机1C（2C） MCC段380V交流电源。
触发脉冲
同步变压器
EXC柜
TO AVR 220V/110V
AC 220V控制电源
DC 110V控制电源 AC 220V照明电源
四组整流器 （一组备用）
整流器A冷却风机 （工作）
整流器B冷却风机 （备用）
AC 380V风扇控制电源
AC 380V风扇控制电源 AC 380V起励电源
励磁变 T02
Ig1
Q96
M
灭磁
R50
Q02
F02 A02
R06 F04
R02
64R
GND-FLT
启励装置由启励变、二极管模块、接触器及限流电阻、电容组成。作用是在发电 机额定转速时，利用厂用380V交流电源，短时向发电机转子绕组提供励磁，使之 建立空载电压。当DAVR检测到发电机端电压到达10%（也有相关材料上说是60%） 时，立刻断开接触器，AVR输出脉冲触发可控硅整流桥并使之输出电流，使发电 机电压连续上升并达到设定值。
发电机静态励磁系统原理简图
励磁变
励磁调节器
整流器
灭磁单元
调节器 RE
测量元件
~
主开关 DC 110VAVR电源
控制信号 PT
CT
AVR操作
系统 电压
稳定器 PSS
设定器Βιβλιοθήκη AVR投切 用除增减
电压 励磁 恒定 恒定
灭 磁 开 关
开关
AVR柜
AVR的功能: 1.欠励限制(MEL) 2.过励限制(OEL) 3. V/H限制 4.电力系统稳定（PSS） 5.线路压降补偿(LDC) 6.无功调差(CCC) 7.定子电流限制(SCL)
基本限制与保护：
• 过励磁限制（OEL）：防止长期过励，损害转子绕组和铁芯
• 低励磁限制（MEL）：防止进相运行，失稳，定子端部发热
V/H限制器（VFL）：防止铁芯饱和过热（原因：自励磁、误
强励、误调节、铁磁谐振、分接头位置不当、低转速起励、
停机时灭磁开关拒动）
其他功能
• 系统电压补偿器（LDC）：自动补偿系统电压下降