1号发电机励磁整流柜改造技术方案
1、2号发电机励磁系统改造工程技术协议
合同编号：#1、2发电机励磁系统改造工程技术协议甲方:乙方: 北京科电亿恒电力技术有限公司(甲方)与北京科电亿恒电力技术有限公司（乙方）就**#1、2发电机励磁系统改造工程的有关技术要求、质量保证、试验、调试等问题经友好协商，达成技术协议，具体条款如下：1、总则1.1本技术协议适用于**#1、2发电机励磁系统改造。
协议对改造励磁系统质量保证、技术要求、施工安装、试验调试进行了规定，双方应严格按照本技术协议执行。
1.2本技术协议提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节做出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，乙方应提供符合本协议书和电力行业标准的技术改造服务。
1.3乙方在设备设计、制造、安装、试验和调试中所涉及的各项规程、规范和标准，必须遵循现行最新版本的IEC、ANSI以及中国国家标准和规范。
本技术协议所使用的标准如遇与乙方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。
1.4乙方应提供高质量的售后维修技术服务。
1.5本技术协议经甲乙双方确认后，作为合同的技术附件，与合同正文具有同等法律效力。
1.6本技术协议未尽事宜，由甲乙双方协商确定。
2、工程概况和工程内容2.1工程概况本次励磁系统改造工程项目系属**#1、2发电机励磁系统改造项目，目的是为根本上解决#1、2发电机励磁系统因老化而引起的问题和危害，消除安全隐患，保障南郊建设路厂#1、2发电机安全、经济、稳定运行。
2.2工程主要内容：1）乙方去除发电机小室内的灭磁开关柜，并在灭磁开关柜位置安装励磁变，励磁变电源由发电机端口引出，使用铜排、隔离刀闸、熔断器、绝缘子等连接。
2）用固定围栏将励磁变与小室内其他设备隔开，设置五防锁。
3）励磁柜与灭磁开关柜使用一体柜，安装在主控室原有直流控制柜位置，乙方需负责原有直流控制柜的拆除工作。
4）将发电机励磁电流的增、减控制；转子电流、励磁电压等重要控制及参数分别引至原有发电机控制屏。
5）励磁柜、励磁变、发电机之间电缆的敷设及连接（电缆长度由乙方具体实测）；整个励磁系统的二次电缆的连接工作。
芦下坝电站1号机励磁系统技改方法
芦下坝电站1号机励磁系统技改方法
王世兴
【期刊名称】《农村电气化》
【年(卷),期】1999()6
【摘要】１简介芦下坝电站于１９７０年动工兴建，１９７４年９月全部投产，装机容量为２×６５００ｋＷ。
在１９８７年底和１９８８年底，利用枯水季节分别对两台机组增容改造为８７５０ｋＷ，励磁系统为ＺＬ－７４／１７－６型励磁机配Ｓ－ＬＫＺ－１型调节装置。
由于这种励磁装...
【总页数】1页(P12-12)
【关键词】发电机;励磁系统;技术改造;电力电子技术
【作者】王世兴
【作者单位】福建芦下坝水电站
【正文语种】中文
【中图分类】TM310.3
【相关文献】
1.水电站增效扩容技改工程中微机励磁系统的应用及故障模式分析处理 [J], 杨惠华
2.芦下坝水电站综合自动化系统技改的方法 [J], 王世兴;郑庆豪
3.青铜峡水电站励磁系统的现状及技改方向 [J], 吴学银
4.坂头二级水电站励磁系统技改实践 [J], 黄智强
5.芦下坝水电站机组自动化技改方法 [J], 王世兴
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发电机励磁系统技术改造
发电机励磁系统技术改造赵国君【摘要】介绍了梅钢热电厂CDQ 1#发电机励磁系统在运行过程中遇到的问题及存在的安全隐患,以及针对这些故障和安全隐患采取的技术改造措施.【期刊名称】《冶金动力》【年(卷),期】2019(000)005【总页数】3页(P19-21)【关键词】励磁系统;发电机;技术改造【作者】赵国君【作者单位】梅山钢铁股份有限公司热电厂,江苏南京 210039【正文语种】中文【中图分类】TM7121 原励磁系统设计情况及存在的问题1.1 原设计情况梅钢热电厂CDQ1#发电机励磁系统的基本结构如图1。
图1 CDQ 1#发电机自并励励磁调节系统原理图CDQ 1#发电机励磁控制系统采用静止可控硅励磁系统，属于自并励形式。
主要由发电机出口励磁变压器、可控硅整流装置、励磁调节器、发电机灭磁及过电压保护装置、起励设备等组成。
励磁变压器高压侧接在发电机机端出口，低压侧接在发电机室可控硅整流装置的交流输入侧，它从发电机的出口母线获得三相交流电，出口电压为10.5 kV，励磁变变比10.5 kV/0.4 kV，因此经过降压后低压侧为400 V的交流电。
可控硅整流装置是将发电机励磁变压器提供的交流电源整流为直流电，输出到发电机磁场回路，作为发电机转子励磁电源。
可控硅桥受自动励磁调节器的控制，改变发电机的励磁电流，从而调整发电机的机端电压和无功功率。
自动励磁调节装置主要是维持1#发电机机端电压恒定。
采集了发电机机端电压、定子电流、转子电流、转子电压等模拟量和开关量的信息。
自动励磁调节器测量发电机机端电压，并与给定值进行比较，当机端电压高于给定值时，增大可控硅的控制角，减少励磁电流，使发电机机端电压回到设定值，当机端电压低于给定值时，减少可控硅的控制角，增大励磁电流，维持发电机机端电压为设定值。
CDQ 1#发电机励磁调节器采用的是MIC-3000励磁调节器，2007年投用。
投产使用至今，因长期不间断运行，监测发电机的电压、电流或其他参数的变化较为缓慢。
1号机组励磁系统消缺方案(终)
神华河北国华沧东发电有限责任公司2009年1号机组编号：GHCD－SWB－DQEC－C002神华河北国华沧东发电有限责任公司安全技术措施措施名称： 1号机组励磁系统消缺方案编制单位：设备部电气二次专业编制：发电部：生产技术部：公司领导：编制日期：一目的国华沧东发电厂1号发电机C修结束后，励磁系统配合发电机进行空载试验过程中发现第一套调节器无法起励，并有报警。
经过检查及与ABB技术人员交流，确定需通过更换电路板及配线进行消缺处理，并在空载条件下进行起励试验，特制定此方案。
二消缺项目及时间1 更换电路板及配线（2小时）2 进行起励试验（3小时）三消缺对机组工况的要求1 发电机空载运行，汽机转速3000r/m2 发变组测量及控制二次回路良好，CT无开路、PT无短路3 故障录波器、发电机在线监测仪投入运行4 发电机具备空载升压条件5 无影响消缺的其他检修工作四消缺组织措施与安全措施组长：王文栋成员：时学基孟伟王绪雄（ABB技术人员）刘翔宇聂英丽胡雪明1消缺小组职责分工1.1 组长对整个消缺项目全过程负责，对存在、发生的问题进行决策，确保消缺的安全进行。
1.2 小组成员对整个消缺具体工作实施负责，严格执行方案中安全、技术措施，服从领导组组长的指挥，对存在、发生的问题立即停止工作及时汇报。
2消缺安全措施五消缺过程六励磁系统消缺步骤1 确认消缺条件1.1发电机具备升压条件。
1.2消缺工作开始前需确认220kV一号主变高压侧211开关及211-1、211-2刀闸在断开位置；6kV厂用11、12段工作进线开关，6kV公用01段工作进线开关在断开位置。
1.3 消缺工作开始前需退出发变组保护1号机励磁系统故障10CHA01 16LP压板、10CHB01 16LP压板，共2个压板；退出1号机启动失灵1 1 1A01 41LP压板、1号机启动211失灵1 1 1A02 28LP压板、1号机启动211失灵2 1 1A02 29LP 压板、1号机启动失灵1 2 1B01 41LP压板、1号机启动211失灵1 2 1B02 28LP 压板、1号机启动211失灵2 2 1B02 29LP压板，共6个压板；退出10CHA02柜跳母联跳闸线圈1 33LP压板、跳母联跳闸线圈1 35LP压板、跳母联跳闸线圈2 34LP压板、跳母联跳闸线圈2 36LP压板，共4个压板；退出10CHB02柜跳母联跳闸线圈1 33LP压板、跳母联跳闸线圈1 35LP压板、跳母联跳闸线圈2 34LP 压板、跳母联跳闸线圈2 36LP压板，共4个压板；退出10CHA01柜1号机解除负荷电压闭锁1 1A01 45LP、退出10CHB01柜1号机解除负荷电压闭锁2 1B01 45LP，共2个压板。
1号发电机励磁整流柜改造技术方案
1号发电机励磁整流柜改造技术方案批准：康龙审定：任义明复审:陆永辉初审：高金锴编制：郑绍军国电双辽发电厂2006年05月24日1号发电机励磁整流柜改造方案1.现有励磁系统存在的问题1号发电机励磁系统采用的是哈尔滨电机厂配套的励磁整流柜、灭磁柜及过压保护柜，因为设计问题及产品质量问题，在运行中出现过多次故障，严重影响到发电机的安全运行；1号机组工作励磁调节器是南瑞公司生产的SJ-820型励磁调节器，该调节器运行至今多次出现风机运行中损坏，并且SJ-820励磁调节器的各插件的连接是靠扁平电缆的针式连接，存在严重的接触不良的问题，2号机组的励磁调节器也是SJ-820调节器，在04年曾经因为CPU老化和工作状态不稳定出现了一次自动关闭触发脉冲的故障，造成2号机组运行中跳闸；2号机组备用励磁调节器采用的是武汉大学电子设备厂生产的MKLT-06励磁调节器，也存在着元件老化及厂家已经不再生产相应备件的问题。
具体问题如下：1)整流柜采用三相全波整流，单柜每相正向、反向采用3个二极管并列整流，双柜并列运行，正常靠整流二极管的管压降进行自然均流，因此二极管的特性相差很大，导致单个二极管及单柜电流不平均，曾经出现过因为电流不平均导致整流二极管熔断器熔断，影响到机组的安全运行情况。
2)励磁交流开关检修不便，励磁交流是ME型开关，采用固定布置，检查操作机构及触头空间十分狭窄，工作十分困难。
3)灭磁开关不能切断直流小电流。
灭磁开关采用的是沈阳低压开关厂生产的DM3型灭磁开关，采用磁吹灭弧，在切断直流小电流时，因磁力不够，易烧灭弧栅片，曾经多次造成灭磁开关烧损的情况。
而且现在沈阳低压开关厂已经破产，已经无法购买备件。
因此根据以上情况，现有的励磁系统已经严重影响到发电机的运行安全，因此有必要更换。
2.设备选型：2.1.发电机主要相关参数额定有功功率： 300MW 励磁方式：三机励磁额定励磁电压： 360V 额定励磁电流： 2642A转子绕组时间常数（T d0'）：9.18s 转子绕组电阻(R f75℃)：0.1253s强励顶值倍数： 2 强励时间： 20s主励磁机额定频率100HZ直流操作电源110VDC2.2励磁整流柜及灭磁开关柜、过电压保护柜设备选型：通过实际的考察及咨询决定选用南瑞继保公司的PRC 系列产品，我厂2号机组励磁系统改造选用的就是该设备，运行良好没有出现任何故障。
同步发电励磁系统改造的分析与技术措施
同步发电励磁系统改造的分析与技术措施【摘要】企业自备电厂同步发电机采用EFL型直流励磁机，直接安装在发电机尾部，长期暴露，工作环境尘埃较多，且空气潮湿，经常造成励磁机绝缘强度降低、碳刷打火等现象，需立即停机进行绝缘恢复处理、更换碳刷等工作，造成不必要的损失。
采用先进的自动微机控制同步发电机励磁装置，与原励磁机双路互备运行的改造方案。
可解决原励磁系统带来的一系列问题，减少设备故障和维护费用，大大提高开车率，增加企业经济效益，同时为在役励磁机式同步发电机的改造提供经验和实证。
【关键词】自备电厂；同步发电机；自动微机励磁调节；改造；连续生产1基本情况简介河北沧化集团是国内大型氯碱化工企业。
生产过程中需要大量蒸气，所属热电厂配备35T中压蒸气锅炉3台。
为节约能源并适当减少外网电力需求，利用饱和蒸气发电，解决部分生产用电力，同时满足生产用蒸气，建有3000KW，6000KW两台汽轮发电机。
其中2#发电机为抽凝式同步发电机，额定输出功率为6000KW、10KV。
2技术改造的必要性2#发电机励磁系统采用较落后的EFL-3000型直流励磁机，直接安装在发电机尾部，长期暴露，随着长时间的运行，由于该发电机距离锅炉较近，周围环境尘埃较多，且空气潮湿，经常造成励磁机绝缘强度降低、碳刷打火等现象，需立即停机进行绝缘恢复处理、更换碳刷等工作。
不但浪费材料，增加维护费用，而且影响开车率。
另外，老式励磁机调节不灵敏，不平滑，调节整定值不稳定，如果遇有外电网事故，不能及时反应协作，只能停机解列，影响发电产量，破坏生产的连续性和高效率，造成不必要的损失。
因此，及时对2#发电机的励磁系统改造是十分必要的。
3技术改造分析及技术要求厂内1#发电机组采用可控硅励磁装置，另外目前还有新型的无刷励磁装置的发电机普遍使用，我们对励磁技术的应用情况进行为一些调查，了解到国内较为先进的微机控制同步发电机励磁装置，根据我厂实际情况，提出采用该励磁系统与原励磁机双路互备运行的改造方案。
励磁系统改造方案
励磁系统改造方案一、概述1.改造背景UNITROL5000励磁系统,投入运行已超过十年，由于各电子元器件老化，设备运行已进入不稳定期。
近年，励磁系统故障次数增多，出现过多次异常报警，对机组的安全稳定运行造成了很大影响。
另外，励磁系统的备件价格逐步抬高，供应周期较长，检修服务费用昂贵。
为保证机组安全稳定运行，特提出励磁系统改造项目，提高设备运行的可靠性。
2.设备参数2.1发电机型号：DH-600-G额定功率：600MW 额定电压：22kV 额定电流：17495A额定功率因数：0.9 额定频率：50Hz 额定转速：3000r/min额定励磁电压：400.1V 额定励磁电流：4387.34A冷却方式：水氢氢绕组连接方式： Y次暂态电抗Xd”：0.18 暂态电抗Xd’：0.24 同步电抗Xd： 1.89负序电抗X2： 0.20 零序电抗X0： 0.09次暂态时间常数T”d：0.066 s 暂态时间常数T’d： 0.938s T’d0=8.446s 发电机PT变比：22KV/100V CT变比：25KA/5A转子电流分流器变比：6000A/60mv2.2励磁变压器型号: DCB9 2500/22额定容量：3×2500kVA额定电压：22000/860 V额定电流：158/2597╳√3 A接线方式：Yd11短路阻抗：Vd=7.67%二、组织机构（一）组织机构总指挥：副总指挥：技术监督人：安全监督人：工作负责人：工作人员：（二）组织机构职责总指挥职责：负责对施工方案进行审核、批准，确保施工方案的具体内容符合施工现场实际需要，具有可行性和可操作性，对施工现场存在的问题提出整改意见落实责任，并对施工的全过程进行监督，对施工现场的安全、质量、文明生产、进度负领导责任。
是整个项目的第一责任人。
副总指挥职责：负责对“本方案”的审核，确保“本方案”的内容符合现场实际需要，具有可行性和可操作性，落实“方案”的执行情况，对现场存在问题提出整改意见并监督整改，对施工过程中的违章违纪和不安全事件及时制止并落实整改、落实责任。
发电机励磁系统改造
发电机励磁系统改造摘要：随着科技的进步及国民经济的迅速发展，无论对发电厂、变电站还是对小型交流电力系统都提出了很高的技术要求。
除了要求系统的频率能够准确维持在50HZ，以及并联运行时能使空载稳定均衡运行外，还对它的调压精度、动态性能提出了很高的要求。
良好的励磁系统不仅可以保证发电机运行的可靠性，而且可有效提高电力系统的稳定性，它不仅控制发电机出口端电压，而且还控制发电机无功功率，功率因数和电流等参数，从现在的观点看励磁系统已构成同步发电机中最主要、最核心的组成部分之一。
我厂一台3MW发电机原励磁系统为山东博山SWK-1数显无功调节装置，由于励磁调节速度较慢，维护工作量大，运行时间长、设备老化，故障率高，运行不稳定，经常出现失磁现象。
所以对我厂3MW发电机的励磁系统进行改造升级。
将该发电机SWK-1数显无功调节装置改为北京中天新业BAX-2000无功励磁调节装置。
改造后减轻了运行人员维护的工作量，使发电机运行稳定可靠,并极大的提高了发电机的功率。
本文采用BAX-2000无功励磁调节装置对我厂3MW励磁系统进行改造。
关键字：励磁系统改造BAX-2000无功励磁调节装置1.1 课题的来源我厂一期配置一台3MW余热发电机，其励磁系统为山东博山SWK-1数显无功调节装置。
机组自投运至今总体运行情况良好，但随着电网的发展及企业经济、安全、现代化管理方面的考虑，该励磁控制系统还存在以下几点问题：（1）设备老化，故障率高，影响机组安全稳定的运行。
（2）设备元件多，运行维护工作量大。
（3）设备功能不完善，不能满足系统运行安全要求。
（4）随着企业现代化管理的需要，控制设备需数字化，智能化。
由于以上问题，我厂计划对发电机励磁系统进行改造升级，以满足现在运行要求及安全要求。
1.2 改造的目的及意义同步发电机的励磁系统对发电机及电力系统的稳定运行有着重要的意义。
励磁系统的主要作用是维持发电机机端电压在给定水平上，以提高电力系统的稳定。
发电机励磁系统改造方案
********电热有限责任公司****发电机励磁系统改造施工方案编制：初审：审核：批准：****************有限责任公司2015.09.05**********发电机机励磁系统施工方案一、编制目的本次改造工程为*****机组励磁系统改造工程，*****机原励磁方式为自并励励磁方式，本次改造工程不改变励磁方式，励磁变沿用原设备，改造范围包换励磁调节器柜、功率柜、灭磁柜，励磁系统与励磁变、发电机之间的连接保留现有连接。
为保证本次施工过程中的安全和质量，特编制此方案。
二、组织结构施工负责人：施工组人员：施工安全监护人：施工技术监督人：电厂安全监护人：电厂技术监督人：总指挥：三、编制依据及标准规范3.1编制依据3.1.1 本施工方案按照工程施工现场的具体情况和技术的要求编制。
在人员、机械、材料调配、质量要求、进度安排等方面统一部署的原则下，进行施工方案的编制。
3.1.2 严格执行国家现行《建筑安装工程质量验收统一规范》，国家、行业、地方强制性标准规范的要求。
3.1.3 根据本工程设计特点、功能要求，本着对业主资金合理利用，对工程质量的高度责任感，我们的编制原则是“经济、合理、优质、高效”。
3.1.4 本方案的编制，由公司组织项目经理、项目技术负责人、业内技术、质量、安全员等有关人员，共同研究、商讨、编制。
根据本工程特点，力求施工重点突出，实施性强。
依据电力施工：GB50026 《工程测量规范》3.2 标准规范热力站#1、2机励磁系统改造工程的设计、制造、安装、试验等必须遵守下列最新的标准，但不仅限于下列标准。
GB3797-89--电控设备第二部分GB/T3859-93--半导体变流器GB4064-83--电气设备安全设计导则GB4208-93--外壳防护等级（IP代码）GB6162-85--静态继电器及保护装臵的电气干扰试验GB/T7064-2002--透平型同步发电机技术要求DL/T843-2010--大型汽轮发电机励磁系统技术条件GB/T7409--同步电机励磁系统GB13926-92--工业过程测量和控制装臵的电磁兼容性GB14285-93--继电保护和安全自动装臵技术规程GB/T14598.9-1995--量度继电器和保护装臵的电气干扰试验GB50150-91--电气装臵安装工程JB/T7828-1995--继电器及其装臵包装储运技术条件DL/T596-1996--电力设备预防性试验规程四、施工准备4.1技术准备4.1.1组织技术人员和施工人员熟悉技术方案和施工方案，严格按照项目部的要求，认真做好技术方案和施工方案交底工作，做好技术交底及记录。
励磁系统功率柜改造方案设计及应用
励磁系统功率柜改造方案设计及应用摘要：文章分析了励磁系统功率柜改造的原因，并根据发电机参数和励磁盘柜位置设计了合适的装置和盘柜布置方式。
为选择合适的电气件参数，进行了详细的分析和计算，并用matlabr软件对所选可控硅元件进行了仿真。
经过1年的运行，验证了设计的正确性，表明了改造方案非常成功。
关键词：励磁系统；可控硅；matlab软件1.引言同步发电机作为电力系统的主要电源供应者，当处于发电工作状态时，必须要有稳定可靠的励磁系统提供励磁电源，且随电网的变化实时进行励磁电流的控制，以达到并网要求，否则无法发出电源，因此励磁系统是发电机系统的重要辅机系统。
励磁系统的发展经历了旋转直流励磁系统、旋转交流励磁系统、静止式励磁系统等阶段，以上阶段主要区别在于励磁电流的供给方式不同。
随着发电机容量的逐步增大，其励磁电流也逐渐增大，旋转励磁系统带来了诸多问题，如换相起火、检修不便，尤其是大轴的长度影响轴系稳定等。
到本世纪初可控硅元件在电力系统中大范围使用后，使得以可控硅整流装置为励磁电流供给的静止励磁方式迅速得到了应用，尤其静止励磁响应的快速性，提高了电力系统的稳定，同时该系统缩短了对发电机主轴长度的要求，改善了轴系稳定性，因此静止式励磁方式作为主流励磁方式在新建的机组得到了快速发展。
2.励磁功率柜改造的原因某电站励磁方式为静止自并励方式，即功率源由励磁变和可控硅整流柜组成，该励磁系统的组成如下：1台励磁变、1面调节器、2面功率柜、1面灭磁及过电压保护柜。
机组当前所使用的励磁系统中经检测其控制器和灭磁及过电压保护装置运行稳定、可靠，控制性能和保护性能也满足发电机及电网运行要求，但是在日常运行中发现功率柜附近温度较高，均流效果差，有时会误报停风等信号，大小检修时发现风道内部灰尘较大。
虽经过多次的检查处理后有所好转，但是考虑到功率柜的特殊性，工作时流过的电流较大，且产生较高的换相过电压，因此一旦发生风道阻塞，将使得内部温度会急剧上升而造成机组跳机事故，甚至严重的话可能引发火灾。
做1号机组灭磁柜、整流柜、微机励磁调节柜检修的安全措施
检查6.3kV1号发电机励磁变电压互感器柜PT回路开关ZK在“合闸”位
45.
断开6.3kV1号发电机励磁变电压互感器柜PT回路开关ZK
46.
检查6.3kV1号发电机励磁变电压互感器柜PT回路开关ZK在“分闸”位
47.
在6.3kV1号发电机励磁变电压互感器柜PT回路开关ZK操作手柄处挂上“禁止合闸，有人工作”标示牌（编号：
36.
检查6.3kV 1号发电机出口开关柜储能开关1ZK在“合闸”位
37.
断开6.3kV 1号发电机出口开关柜储能开关1ZK
38.
检查6.3kV 1号发电机出口开关柜储能开关1ZK在“分闸”位
39.
在6.3kV 1号发电机出口开关柜储能开关1ZK操作手柄处挂上“禁止合闸，有人工作”标示牌（编号：
40.
检查6.3kV1号发电机电压互感器611隔离手车在“工作”位
13.
检查6.3kV1号发电机电压互感器611隔离手车“工作”指示灯亮
14.
在6.3kV1号发电机电压互感器611隔离手车防误操作锁处除锁
15.
摇出6.3kV1号发电机电压互感器611隔离手车至“试验”位
16.
检查6.3kV1号发电机电压互感器611隔离手车在“试验”位
时 间
模拟
实际
27.
摇出6.3kV1号发电机励磁电压互感器612隔离手车至“试验”位
28.
检查6.3kV1号发电机励磁电压互感器612隔离手车在“试验”位
29.
检查6.3kV1号发电机励磁电压互感器612隔离手车“试验”指示灯亮
30.
拔下6.3kV1号发电机励磁电压互感器612隔离手车二次插头
31.
78.
发电机励磁系统技术改造
发电机励磁系统技术改造摘要：水利发电厂的励磁系统的工作情况，直接关系到发电厂的发电情况。
为保障发电厂的正常运行，在日常做好对励磁系统的维护工作是十分必要的。
本文将首先对励磁系统进行简单介绍，随后对其发电机励磁系统中的常见故障进行分析与探究。
关键词：励磁系统；发电机；技术改造发电机自并励励磁系统又称为自并励静止励磁系统，对发电机运行的稳定性、安全性、供电质量有着直接的影响。
基于此，本文首先介绍了发电机自并励励磁系统的特点。
其次，分析了目前发电机自并励励磁系统存在的问题。
最后，针对这些问题，从设计、选型两个主要方面，分析优化发电机自并励励磁系统的方式。
1概述水利发电厂是当今社会电能的主要来源。
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，是水利发电厂的核心设备。
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，水利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。
2存在的问题2.1设备进入老化周期，面临无备件的尴尬局面系统电子元器件已经进入老化周期，目前已经有零部件陆续出现故障。
存在设备老化严重，经常出现死机、卡件损坏等现象。
随着设备更新换代，厂家早已不生产此型号的调节器，目前在市场上很难采购到，存在没有备件的尴尬局面。
2015年7月，发生过电源卡件故障而无备件可换的尴尬局面，使用厂家积压库存的备件，仍存在电子元件老化的风险。
当因无备件更换故障元件时，会造成发电机停机现象的发生或延长停机的时间，严重影响公司的生产。
2.2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。
发电机无刷励磁系统改造方案
1#发电机无刷励磁系统改造方案一、前言动能公司热力车间1#发电机组于2004年投运，该机组发电机机励磁部分原生产厂家为南京汽轮发电集团有限公司，采用交流励磁机+永磁发电机的无刷励磁系统，励磁调节器为MAVR模拟式调节器.1#发电机组额定参数发电机型号：QFW-15-2 10.5V额定功率：15（MW）；额定电压: 10500V；额定电流：1031A；额定功率因数：0.8；频率：50Hz、3000r/min；空载励磁电压：52V；空载励磁电流：92A；满载励磁电压：220V；满载励磁电流：265A；交流励磁机：TFLW80-3000额定功率：80Kw额定电流：320A额定电压：250V额定频率：150Hz励磁电压：35.98V励磁电流：6.09A永磁机：TFY2.85-3000输出电压：190V输出电流：15A额定频率：400Hz三、技术要求1. 励磁系统的组成根据上述无刷发电机机组的三机无刷励磁参数情况，选用瑞士ABB工业公司励磁系统，主要包括：双ABB励磁控制装置、双功率整流单元、双旋转二极管报警检测、励磁保护单元、双人机界面及软件。
2．励磁系统的要求2.1 励磁系统的基本技术条件符合GB/T7409.3-2007《大、中型同步发电机励磁系统技术要求》等标准的要求。
2.2励磁系统满足发电机在各种运行工况下稳定、安全运行的要求。
2.3 励磁系统保证当发电机励磁电流和电压为发电机额定负载下励磁电流和电压的1.1倍时，能长期运行。
2.4 励磁系统的电压响应时间在电压上升（强行励磁）时不大于0.8秒，在电压下降（快速减磁，由最大励磁电压减小到零）时不大于0.15秒。
2.5 在发电机空载运行情况下，频率每变化1％，自动励磁调节系统保证发电机机端电压变化值不大于额定值的±0.25%2.6 励磁系统在下述情况下保证发电机负荷在额定工况下长期运行。
1）．交流380/220V系统电压偏差范围为额定值的±15％，频率偏差范围为－3～＋2Hz。
励磁系统改造项目施工方案
励磁系统改造项目施工方案1项目简述：洛热6号发电机为自并励励磁系统，本次改造仍采用自并励励磁系统，仍保留原自并励励磁方式，励磁变、整流桥可控硅、灭磁开关、灭磁电阻等一次回路元件保留。
连接至调节器的交/直流母排接口及出线方式等保持不变。
所有外部电缆保留，（包括励磁系统输出的直流电缆及控制系统电缆）。
控制系统升级主要针对励磁调节器中控制部件、整流桥控制部件、控制电源回路、中间继电器、接触器、微型断路器及人机操作界面等，均采用最新一代 UNITROL6000型号的数字式励磁系统进口品牌器件。
2 施工内容：对发电机励磁系统调节器及其辅助设备原柜拆除，安装新的设备；交流进线柜内拆下CT，更换风机电源变压器、AVR 电源变压器；灭磁柜保留灭磁柜柜体、灭磁开关、跨接器硅堆，更换过电压保护、板卡及电流互感器；整流柜保留整流柜柜体、可控硅、母排，加装三相交流进线支路电流互感器，更换整流柜内板卡并进行相应线路改造。
3施工工艺流程及施工工艺，即具体施工做法及过程:3.1将原设备进行拍照记录，主要记录二次电缆接口连接情况、端子排高度、位置情况（提前进行）；3.2拆除原励磁调节器屏柜、灭磁柜、整流柜，整体返厂。
保留所有与外部连接的一次、二次铜排及接线。
注意线头需要做绝缘处理，并标明线缆走向；根据新旧调节器屏柜端子排布局差异，可能需要调整部分电缆进出线位置或长度，以适应新调节器外部接线。
3.3在原位置重新安装固定改造后的励磁系统屏柜，恢复连接铜排及二次接线，并根据最新要求调整或增加调节器二次电缆。
3.4安装完成后进行励磁系统静态调试，主要包括上电前检查、模拟量校验、开关量校验、调节器功能模拟、小电流试验、故障模拟试验等。
3.5机组整体启动过程中，进行励磁系统空载、负载试验、参数建模试验（配合电科院）以及 PSS 试验（配合电科院）。
4 进度控制计划：（1）旧柜拆除：5天；（2）整体返厂、厂家改造：25天；（3）柜体安装、电缆接线：7天；（4）静态调试：3-5 天；（5）动态试验：2-3 天；总计：45天左右。
静止励磁改造(1)
1#、2#发电机静止励磁系统改造2003年6月12日1#、2#发电机静止励磁系统改造一、改造前情况概述1、原1#、2#发电机励磁系统设备规范：①1#发电机励磁系统设备规范：1#励磁机：2#励磁机：2#相复励励磁调节器：2、励磁系统存在的问题与缺陷：①1#励磁机整流子已先后车削过两次，累积径向车削6.5mm之多；2#励磁机整流子车削过一次，径向车削4mm；励磁机刷握与整流子表面距离增大，碳刷在运行中不同程度的会发生摇晃和抖动，易发生火花，加速整流子车削的间隔；②随着整流子的车削，整流子片间绝缘更不易处理，运行中容易造成碳刷和整流子表面发热，并且会因接触不好而冒火花严重；③励磁机维护量大，且运行中不易更换碳刷，经常出现因励磁机需维护而停机；④因技术落后、调节器老化，反应速度慢，不能实现电压、功率因数实时跟踪，起不到自动励磁的作用；⑤相复励励磁调节器采用正序、负序电压继电器加出口继电器实现强励、强减功能，强励、强减时切除或增加励磁回路一固定电阻，既存在继电器反应速度慢、接点容易烧坏现象，又不能根据系统需要随时调整或停止强励、强减的动作；⑥随着主控室电控系统自动化水平的不段提高。
发电机的励磁作为发电机的主要控制、调节参数，若不能在电控系统后台机上实现控制与监视，对发电机的安全运行不易保障。
二、励磁系统的改造方案确定1、根据1#、2#发电机直流励磁机的现状及存在的缺陷，若不进行改造，则需尽快更换直流励磁机电枢，考虑到每年因整流子或电刷需维护停机2-3次，直流励磁机电枢正常使用寿命不过在9年左右，而每隔4-5年需车削一次，综和其它因素，选择取消直流励磁机，采用机端或厂用电供电的静止励磁系统；2、淘汰性能及功能达不到要求的相复励励磁调节器，选择现在正推广使用的微机型自动励磁调节装置；3、相应对发电机小室的原有配置及接线进行改造。
三、励磁系统改造的设备选型（主要考虑可靠性、先进性、节省投资三方面）1、励磁功率变压器：根据1#、2#发电机励磁系统额定参数进行选择。
定能电厂励磁系统改造方案的探讨及实践效果分析
定能电厂励磁系统改造方案的探讨及实践效果分析以定能电厂#1机组励磁改造取得的良好效果为实例，详细介绍原发电机励磁系统存在的问题，深入分析升级改造后的励磁调节系统的特点和运行可靠性，对火电厂技术改造经济效益的有效性探讨，为其他同等级火力发电厂励磁设备改造提供可借鉴的经验。
标签：火电厂；励磁装置；经济效益；改造方案；安全运行1 改造前励磁系统基本情况罗定电厂#1机组额定功率为135MW，发电机励磁系统采用的是南瑞电控公司生产的SA VR2000型号励磁装置，自并励励磁方式，于2003年投入现场运行。
该励磁系统主要由1台SA VR2000微机励磁调节器柜、2台FLZ可控硅整流柜、1台FLM灭磁过压柜组成。
另一方面，SA VR2000调节器已经于2010年正式停产，其中部分板件的芯片早已停产，给将来的维护带来不便。
由于电子元器件存在老化现象，一般来说励磁调节器的使用寿命在8-10年，达到使用年限后设备的故障概率会增加，由于设备的可靠性非常重要，根据电厂安全稳定运行的要求，考虑励磁系统出现的问题以及厂家的建议，对#1励磁系统进行必要的改造和优化势在必行。
2 改造方案介绍经过调研及与厂家协商，结合本电站实际情况，决定保留励磁变压器，只对励磁柜进行更换，采用国电南瑞科技股份公司的新一代微机励磁调节器NES6100，对原SA VR2000调节器进行直接整柜替换。
2.1 升级后的励磁调节器新功能改造后的NES6100型自并励静止可控硅整流励磁系统，励磁变压器采用三相干式变压器，整流装置为三相全控桥，可进行逆变灭磁，起励装置采用外引交流380V电源整流后作为起励电源，A VR采用双通道数字式，各通道自动跟踪无扰动切换，A VR具备自诊断功能和检验各部分功能的软件和接口，具有智能电网IEC61850协议、强大的录波功能、自带液晶显示屏、电磁兼容等级更高、定子电流限制器、PSVR、PSS2B/PSS4B和控制功能、智能开机试验、智能告警等显著特点，满足网缘协调技术要求。
#1机励磁系统说明书
洛阳热电厂励磁系统说明书编写：审核：批准：南京南瑞集团公司电气控制分公司2004年9月目录前言------------------------------------------------------------------------------------------------ 3 机组的基本参数--------------------------------------------------------------------------------- 4 第一部分:系统概况-----------------------------------------------------------------------------51．系统描述------------------------------------------------------------------------------------- 5 第二部分:励磁调节器说明--------------------------------------------------------------------7 1．设备概况----------------------------------------------------------72．设备配置及技术参数------------------------------------------------73．技术原理及功能---------------------------------------------------1 4 第三部分:可控硅整流柜说明---------------------------------------------------------------28 1．设备概况---------------------------------------------------------282．设备配置及器件参数-----------------------------------------------29 3．技术原理及技术方案-----------------------------------------------30 第四部分:灭磁及过电压保护部分说明---------------------------------------------------35 1．设备概述---------------------------------------------------------3 5 2．设备配置及参数---------------------------------------------------38 3．技术原理---------------------------------------------------------38 第五部分:初励部分说明---------------------------------------------------------------------41 1．初励原理---------------------------------------------------------4 1 2．初励的参数整定---------------------------------------------------42第六部分:使用说明------------------------------------------------------------------42 1．S A V R2000励磁调节器使用说明--------------------------------------42 2．F L Z可控硅整流柜使用说明----------------------------------------43 3．F L K灭磁开关柜的使用说明----------------------------------44附录、设备技术参数明细表-------------------------------------------------------------- --45洛阳热电厂汽轮发电机组励磁系统说明书前言洛阳热电厂一台165MW进口俄罗斯机组计划于2004年9月投入运行，洛阳热电厂机组励磁系统采用自并激可控硅励磁方式，整个励磁系统共7台柜，包括2台调节器柜，1台灭磁开关柜，3台可控硅整流桥柜，1台交流进线柜。
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1号发电机励磁整流柜改造技术方案批准：康龙审定：任义明复审:陆永辉初审：高金锴编制：郑绍军国电双辽发电厂2006年05月24日1号发电机励磁整流柜改造方案1.现有励磁系统存在的问题1号发电机励磁系统采用的是哈尔滨电机厂配套的励磁整流柜、灭磁柜及过压保护柜，因为设计问题及产品质量问题，在运行中出现过多次故障，严重影响到发电机的安全运行；1号机组工作励磁调节器是南瑞公司生产的SJ-820型励磁调节器，该调节器运行至今多次出现风机运行中损坏，并且SJ-820励磁调节器的各插件的连接是靠扁平电缆的针式连接，存在严重的接触不良的问题，2号机组的励磁调节器也是SJ-820调节器，在04年曾经因为CPU老化和工作状态不稳定出现了一次自动关闭触发脉冲的故障，造成2号机组运行中跳闸；2号机组备用励磁调节器采用的是武汉大学电子设备厂生产的MKLT-06励磁调节器，也存在着元件老化及厂家已经不再生产相应备件的问题。
具体问题如下：1)整流柜采用三相全波整流，单柜每相正向、反向采用3个二极管并列整流，双柜并列运行，正常靠整流二极管的管压降进行自然均流，因此二极管的特性相差很大，导致单个二极管及单柜电流不平均，曾经出现过因为电流不平均导致整流二极管熔断器熔断，影响到机组的安全运行情况。
2)励磁交流开关检修不便，励磁交流是ME型开关，采用固定布置，检查操作机构及触头空间十分狭窄，工作十分困难。
3)灭磁开关不能切断直流小电流。
灭磁开关采用的是沈阳低压开关厂生产的DM3型灭磁开关，采用磁吹灭弧，在切断直流小电流时，因磁力不够，易烧灭弧栅片，曾经多次造成灭磁开关烧损的情况。
而且现在沈阳低压开关厂已经破产，已经无法购买备件。
因此根据以上情况，现有的励磁系统已经严重影响到发电机的运行安全，因此有必要更换。
2.设备选型：2.1.发电机主要相关参数额定有功功率： 300MW 励磁方式：三机励磁额定励磁电压： 360V 额定励磁电流： 2642A转子绕组时间常数（T d0'）：9.18s 转子绕组电阻(R f75℃)：0.1253s强励顶值倍数： 2 强励时间： 20s主励磁机额定频率100HZ直流操作电源110VDC2.2励磁整流柜及灭磁开关柜、过电压保护柜设备选型：通过实际的考察及咨询决定选用南瑞继保公司的PRC 系列产品，我厂2号机组励磁系统改造选用的就是该设备，运行良好没有出现任何故障。
3. 整流柜系统改造方案3.1 改造后的励磁主电路方案如图1所示。
交流开关柜整流柜磁场断路器柜/灭磁电阻柜图1 励磁电路改造后方案图电路由下列设备组成：交流进线柜： 1台 整 流 柜： 2台 灭磁开关柜： 1台 灭磁电阻柜： 1台 3.2 交流开关柜3.2.1 交流开关的额定电流： I NQ1 = 1.2 * 0.816 * 2642 = 2587A 3.2.2 选型：西门子技术生产3WE832型空气自动断路器，主要技术指标:额定电流: 3150A 分断电流: 80kA 额定电压: 1000V 峰值耐受电流: 176kA 操作:手动/电动均可3.3 整流柜3.3.1 整流柜的组成 采用二极管三相全桥整流电路，两桥并联，每个柜子一个桥，采用强迫风冷的方式。
3.3.2 整流柜运行方式 正常运行时，两个整流桥同时工作；任意一个桥故障退出时，另一个桥可承担包括强励在内的所有运行方式。
3.3.3 整流管选择(1) 整流元件的通态平均电流I TA ，按单柜可承担额定满载励磁电流长期运行考虑，则单柜额定输出电流不应小于2642A ，取电流裕度系数为3.0，则整流管的通态平均电流不应小于：I TA = 0.368·3.0·2642 = 2917 A(2) 反向重复峰值电压U RRM = K b·K ql·K ch·U fN式中： K b——裕度系数，取3.0K ql——强励电压顶值倍数, 2K ch——峰值系数,取1.3U fN——额定励磁电压, 360V则U RRM = 2808V(3) 元件选择选择ABB公司原产的整流管5SDD33L4400,其主要参数如下:I TA=3300A U RRM=3600V V F0=1.0V，r F = 0.13mΩT VJM=150℃ R thJC= 8K/kW R thCH= 3K/kW(4) 运行温升计算a.总热阻：∑R th = R thjc+R thch+R thsk∑R th = 8+3+30 = 41(K/kW)b. 额定满载运行时的最大功耗额定满载运行时的实际通态平均电流：单桥运行时为 2642/3 = 881A，双桥运行时为881/2 = 440A；查曲线图得最大功耗分别为：1.3 kW / 0.6 kW；c.额定满载运行时的最大温升单桥41 * 1.3 = 53 (K)；双桥41*0.6 = (25 K)3.3.4并联运行的均流系数均流性能由供货商提供参数分散性较小的高性能整流管来保证，直接均流。
均流指标为：对于进口管：> 90%。
3.3.5短时(30s)最大工作电流单桥：6 kA; 双桥：10 kA3.3.6 额定负载停风运行时间（环境温度25）：每桥 660A: 长期； 1320A: 不少于1小时3.3.7整流柜检测信号及保护(1)整流管桥臂快速熔断器保护；(2)整流管桥臂阻容吸收保护；(3)整流器风道超温报警；(4)风道风压不足报警；(5)风机故障报警；(6)风机双电源自动投切及电源失电报警。
3.4磁场断路器柜3.4.1灭磁方式：采用目前国内多处使用WHIP&BOURNE公司MM74高速直流断路器，属于应该罗尔斯－罗伊斯公司励磁调节器配套的直流灭磁开关，在3、4号机励磁系统上已经使用良好，满足发电机内部故障、机端短路、误强励等故障工况的灭磁保护。
3.4.2磁场断路器方案WHIP&BOURNE公司MM74系列，高速直流断路器，原装进口，主要技术参数如下：额定电压：1500V额定电流：4000A最大遮断电流：800V/ 250kA,1600V/150kA,3200V/ 50kA操作：DC. 110V，电磁操作机构主要特点：单级断口，小电流辅助吹弧功能，并且与双辽电厂3、4号机灭磁开关型号相同，具备互换能力3.5灭磁与过电压保护柜3.5.1 灭磁过电压保护电路方案采用MB61型电路方案，如图1所示。
图中，RV1-RV3及MOP均为高能氧化锌非线性电阻组件。
其中RV1为灭磁电阻，主要用于灭磁时吸收发电子转子磁场能量；RV2和RV3 分别为整流电源侧和发电机转子侧的过电压吸收，用于吸收发电机在各种运行工况下产生的过电压，保护发电子转子绝缘及整流管。
MOP 为熔通式后备过电压保护器，用于一些极端情况下的后备过电压保护。
F1-F3为特制熔断器，与高能氧化锌电阻支路串联，作为氧化锌电阻内部保护。
CT为电流互感器，用于检测灭磁过电压保护回路的电流，供二次信号使用。
3.5.2 灭磁电阻(1)灭磁电阻容量：W de= K1*K2*K3*0.5*U f0*I f0*T d0= 1.2*0.5*3.0*0.5*110.5*985*9.18= 899257 (J) 0.9 (MJ)上式中，K1为容量储备系数；K2为耗能分配系数；K3为发电机磁场最大储能系数。
按标准容量选择W de=1.0MJ。
(2)灭磁残压：主要根据所选磁场断路器确定。
对于UR36.64，额定遮断电压为4000V，则灭磁电阻残压应满足：U RV≤U int–U fN*K top–∆U=4000–360*2–300 =2980V可取U RV = 1500V对于F4S-3600，取直流额定遮断弧压600V, 四断口串联为600*4*0.9 = 2160V。
U RV≤U int–U fN *K top–∆U=2400–360*2–300=1140 V可取U RV = 900V。
(3)最大能容量下阀片的串并联组合均能系数：> 90%3.5.3过电压保护电阻RV2用于吸收发电机转子绕组在运行过程中侵入的短时过电压，正常处于截止状态(电流为微安级)；过电压袭来时立即导通吸能限压，保护转子绝缘；过电压消失后恢复高阻状态。
RV3用于灭磁过程中保护整流电源的励磁机电枢绕组的绝缘，工作方式同RV2。
过电压保护限压值：(30～70)%*360*10 *1.414 = 1527～3563过电压保护动作值：(1527～3563)/1.5 =1018～2375V, 取1500V能容量：0.2 MJ正常运行的荷电率：S = 360*1.3/1500 = 0.3123.5.4熔通式后备过电压保护器MOP用于发电机异常运行工况下产生持续转子过电压时的最后保护。
保护动作根据持续过电压功率大小，反时限特性，经一定时间后熔通短路转子绕组，使转子绕组免受过电压损害。
过电压保护动作值为：1800V3.5.5过电压保护信号发电机灭磁：只记录灭磁次数，不发报警信号；转子过电压：发信号，同时记录过电压发生次数。
3.6柜体尺寸及排列3.6.1 柜体尺寸5台GGD柜体，暂定尺寸为：宽×深×高=1000×1000×2260mm，柜体排列如图2所示。
图2 改造后屏体布置图4．工作项目及工期安排：4.1、更换工期：工期需要24天4.2、更换主要工作项目：4.2.1原励磁设备屏拆除：将原来励磁系统出二次电缆拆除，屏体拆除。
需要工期5天。
4.2.2新励磁设备屏安装就位，电缆接引：安装新到货的励磁系统屏。
并安装二次电缆。
需要工期14天4.2.3新回路母线连接，回路整体调试：回路整体调试及传动试验。
需要工期5天。
4.2.4启机前试验：启机整体试验，主要进行测试灭磁开关的灭磁性能，测量整流柜的均流系数，测试励磁整流柜整流波形、工作备用励磁调节器空载负载试验等试验。
工期1天。
5、材料计划：6设备费：98.5万元人工费：0.5万元合计：100万元7、安全措施：7.1、开工作票，可靠断开风机冷却电源及开关控制回路电源。
7.2、拆除、安装屏体时注意严防碰伤手脚。
7.3、注意严防误触误碰，人员应该相互监护工作安全。
7.4、接引各个量时，必须监护好，严防触电。
8、组织措施：安全负责人：张洪强工作负责人：郑绍军施工单位：电气检修分场继电班配合单位：电气分场厂用一班电气分场电机班。