发电机励磁系统分解

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。
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 6000。
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PC B段380V交流电源。
AVR操作
系统 稳定器 PSS 投 切 用 除
电压 设定器
AVR
主开关 增 减
电压 励磁 恒定 恒定
灭 磁 开 关 开 关
励磁系统图
DC 110VAVR电源 控制信号
AVR柜
PT
CT
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)
发电机励磁系统
励磁变压器 励磁系统 汽轮机 同步发电机
中性点柜
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。
起励和灭磁单元
在静态励磁系统(通常称为自并励或机端励磁系统) 中，励磁电源取自发电机机端。同步发电机的励 磁电流经由励磁变压器、磁场开关和可控硅整流 桥供给。一般情况下，起励开始时，发电机的起 励能量来自发电机残压。当可控硅的输入电压升 到10V～20V时，可控硅整流桥和励磁调节器就能 够投入正常工作，由AVR 控制完成软起励过程。 如果因长期停机等原因造成发电机的残压不能满 足起励要求时，则可以采用220V DC 电源起励方 式，当发电机电压上升到规定值时，起励回路自 动脱开。然后可控硅整流桥和励磁调节器投入正 常工作，由AvR 控制完成软起励过程。
励磁系统的构成
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
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 测量元件
RE
~
励磁变压器
• 励磁变压器采用德国ABB 公司生产三台单 相相干式变压器，容量3×3300kVA，变比 为27 kV／1100V，接线形式为Yd，冷却方 式为AN／AF，。阻抗电压为11％。 • 高压侧每相提供3 组套管CT，两组用于保 护，一组用于测量。低压侧每相亦提供2 组 cT 用源 AC 100VAVR电源
触发脉冲
EXC柜
TO AVR
220V/110V
励磁变
20KV/880V
41E 灭磁开关
0~7000A 0~1200V
同步变压器
AC 220V控制电源 DC 110V控制电源 AC 220V照明电源
A
分流器 灭磁 晶闸管
V
合/跳闸 电路
电流变送器
电压变送器
熔 断 器
G
发电机
励磁绕组
灭磁电阻
变 送 器
变 送 器
变 送 器
变 送 器
轴电压 吸收
整流器A冷却风机 （工作）
氧化锌 吸收 阻容 吸收
AC 380V风扇控制电源 AC 380V风扇控制电源 AC 380V起励电源
转了接地 保护
起励开关 31
四组整流器 （一组备用）
整流器B冷却风机 （备用）
AVR 至少设有下列附加单元
① 过励磁限制； ② 过励磁保护： ③ 低励磁限制； ④ 低励磁保护； ⑤ 电力系统稳定器(PSS)； ⑥ 附加过流保护； ⑦ V／Hz 限制及保护； ⑧ AVC 接口及相应功能； ⑨ 恒功率调节； ⑩ 恒无功调节等。
可控硅整流器
可控硅元件串联数为l，同臂并联可控硅元 件数为6，当1 个并联支路退出运行时，能 满足发电机强励要求。当2 个支路退出运行 时，能保证发电机在额定工况下连续运行。 整流装置的每个功率元件都设有快速熔断 器保护，以便及时切除短路故障元件，并 可检测熔断器熔断并给出信号。每个空气 冷却的整流柜采用可靠的4 个低噪声风机 (含100％的备用容量)，在风压或风量不足 时，各用风机能自动投入，采用两路冷却 风机电源，两路电源能够自动切换。整流 装置并联元件具有均流措施，整流元件的 均流系数不低于0.95。
• 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）：
（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 。
励磁调节器
• AVR 采用数字式(DAVR)，其性能可靠，并具有 与DCS、ASS 的硬接口和与DCS 通讯接口。它 有2 个冗余主控制器A 和B，分别接受来自不同的 PT 和CT 二次侧的信号量，输出信号分别经脉冲 放大器A 和B 放大后形成触发脉冲去控制可控硅 整流器。当工作系统故障时，将自动无扰切换至 备用系统。每一个主控制器都包含手动励磁控制 功能作为备用和用于调试的目的，此外每通道还 有一个独立的手动备用励磁控制通道，该通道也 能提供触发脉冲和过流保护，可用于调试的目的。
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； 220 V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； 380 V交流电源3路：风扇电源和起励电源，分别取自380 V汽机MCCA段、汽机MCCB段和汽机PCB段。