励磁系统简介
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5
励磁系统流程
6
励磁系统设备简介
7
励磁系统硬件组成
❖ 励磁变(3×2400KVA ABB单相干式变) ❖ 控制柜(调节器、灭磁、启励、轴电压抑制等) ❖ 功率柜(五极隔离开关、功率整流模块、脉冲板等) ❖ 励磁开关柜(励磁开关、分流器) ❖ 线路滤波柜(阻容吸收、压敏电阻、同步电路)
8
励磁控制器
14
灭磁
❖ 正常灭磁，由功率 桥逆变灭磁。
❖ 当机组跳闸(41A断 开时)，M1或M2 发出触发脉冲使灭 磁SCR触发，此时 励磁主回路的电压 板性已反转，SCR 导通，通过灭磁电 阻，耗散发电机磁 场储存的能量。
15
轴电压抑制器
❖ 由交流电压经静态整流得到直流电压的励磁 系统，在励磁装置的输出端会产生纹波和尖 峰电压。由于它们的快速上升和快速衰减， 这些电压将从励磁绕组耦合到转子本体。这 就在轴和地之间形成轴电压。
❖ 静止电源励磁
自励(#3机励磁系统) 自复励
3
自并励静止励磁系统
❖ 优点：
接线简单，提高了可靠性。 缩短了机组长度，降低了造价。 励磁响应速度快。
❖ 缺点：
机端短路时影响强励 短路电流迅速衰减，带时限的继电保护可能拒动。
4
励磁系统简介
采用美国GE公司 EX2100型自并励静止励磁系统(机端励 磁)。励磁系统主要由励磁电源变压器(3×2400KVA ABB单 相干式变)，三相全控桥式整流装置(三套，N+1冗余)，灭磁 及转子过压保护装置，起励装置，微机型自动、手动励磁调 节器装置组成。 ❖ 整流桥N+1，单个3300A，额定5940A。 ❖ 强励倍数：2.5倍 ❖ 响应时间：0.025s达到额定励磁电压和顶值电压差值的95%
❖ EX2100励磁控制器采用三 个控制器(M1、M2、C)。
❖ 控制器C只用于冗余系统， 物理上与M1、M2控制器 是相似的，但不负责整流桥 的触发。目的是监视M1、 M2。
❖ 三个控制器均接在EBKP底 板的三个区上，每个区有独 立的电源，顶部二个风扇用 于冷却。
9
10
控制电源
控制电源为一路直 流二路交流；另一 路直流供励磁开关 控制用。
18
功率整流柜→冷却风扇
❖ SCR整流桥采用强迫风冷。 ❖ 每个整流柜一个风扇，共三个风扇，其电源
接至不同的MCC。 ❖ 启励时，三个风扇必须正常运行。 ❖ 风扇停运后，7秒发出故障信号；再20秒后，
跳SCR。 ❖ 风扇故障由速度传感器判断。
19
诊断接口→键盘
❖ 液晶显示屏 ❖ 菜单导引区 ❖ 励磁控制区
20
菜单导引按钮
❖ 显示默认状态屏幕 ❖ 显示主菜单 ❖ 菜单导引
❖ 显示在菜单树中的上一级菜单，相当于返回键。 ❖ 显示在菜单树中的下一级菜单，相当于确认键。
21
励磁控制按钮
❖ 故障复位 ❖ 快速访问常用命令表 ❖ 选择自动 ❖ 选择手动 ❖ 增加电压 ❖ 降低电压 ❖ 运行 ❖ 停止
22
液晶显示屏
❖ 默认显示屏
❖ 按下Menu键后， 显示的主菜单。
❖ 在主菜单下选 择故障记录-当 前故障。
23
励磁装置健康和状态图标
❖ 通讯正常 ❖ 通讯未建立
❖ 自动方式 ❖ 手动方式 ❖ 测试方式 ❖ 励磁OK ❖ 不正常 ❖ 报警状态 ❖ 跳闸
❖ 停止 ❖ 运行 ❖ 限制 ❖ 离线 ❖ 在线
24
励磁装置的检查
❖ 这种轴电压若不有效控制，可能对轴瓦和轴 承造成损害。轴电压抑制器实际上是一种滤 波器，它将感应电压的高频分量导通入地。
16
功率整流柜→隔离开关
交流极：2.815KA@1.3KV(连续运行) 5A@1.3KV(分断电流)
直流极： 3.45KA@5.3KV(连续运行) 5A@1.3KV(分断电流)
17
功率整流桥
❖ 整流模块
桥式整流器
桥臂电感线圈
元件缓冲器
❖ 触发脉冲放大器(EGPA板)
EGPA板将控制与整流桥联系起来。它从 控制器ESEL板(励磁选择)中取得导通命令， 对6个SCR发出触发脉冲，它也是导通电 流反馈、风扇和温度监测信号的接口。
温度报警值→76℃；温度跳闸值→87℃
励磁系统简介
1
励磁装置的作用
❖ 调节电压 ❖ 调节无功分配 ❖ 提高电网运行稳定性 ❖ 改善电网运行条件 ❖ 提高带时限的继电保护的灵敏性
2
励磁系统的分类
❖ 直流励磁
自励直流励磁机系统(柴油机) 他励直流励磁机系统(小机组)
❖ 交流励磁
双机励磁(励磁机励磁分永磁机、自励) 单机励磁(#1、2机励磁系统)
11
励磁系统的控制
❖ 自动电压调节器AVR ❖ 励磁电压和励磁电流调节器FVR＆FCR ❖ 低励限制器UEL ❖ 过励限制 ❖ 电压/频率限制V/F ❖ 电力系统稳定器PSS ❖ 强励
12
励磁系统的保护
❖ 励磁变保护
差动 过流 过负荷
❖ 失磁 ❖ 转子接地保护 ❖ 超温
13
启励
过程：合41A→合53B→合53B→励磁电流大于15%→断53B→断53A
励磁限制(过励、低励及伏赫限制) 整流桥温度高报警 风机故障
❖ 特殊故障处理：
可控硅跳闸 励磁跳闸
26
励磁装置的运行规定
❖ 正常运行方式 ❖ 停运时运行方式
备用状态 检修状态
❖ 测量绝缘时的规定
交流母线：500V摇表、短接三相交流母线、10MΩ 直流母线：500V摇表、短接正负母线、2MΩ
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28
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❖ 各参数是否正常，有无故障报警(查显示屏) ❖ 灯光指示是否正常(控制器、脉冲板等卡件) ❖ 刀闸是否正常(指示、温度等) ❖ 声音是否正常(可控硅、风扇等) ❖ 可控硅温度是否正常(查显示屏) ❖ 室内温度、空调运行状态是否正常。 ❖ 励磁变按干式变检查项目进行。
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励磁装置的故障处理
❖ 故障类型：报警故障和跳闸故障 ❖ 一般故障处理：
励磁系统流程
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励磁系统设备简介
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励磁系统硬件组成
❖ 励磁变(3×2400KVA ABB单相干式变) ❖ 控制柜(调节器、灭磁、启励、轴电压抑制等) ❖ 功率柜(五极隔离开关、功率整流模块、脉冲板等) ❖ 励磁开关柜(励磁开关、分流器) ❖ 线路滤波柜(阻容吸收、压敏电阻、同步电路)
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励磁控制器
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灭磁
❖ 正常灭磁，由功率 桥逆变灭磁。
❖ 当机组跳闸(41A断 开时)，M1或M2 发出触发脉冲使灭 磁SCR触发，此时 励磁主回路的电压 板性已反转，SCR 导通，通过灭磁电 阻，耗散发电机磁 场储存的能量。
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轴电压抑制器
❖ 由交流电压经静态整流得到直流电压的励磁 系统，在励磁装置的输出端会产生纹波和尖 峰电压。由于它们的快速上升和快速衰减， 这些电压将从励磁绕组耦合到转子本体。这 就在轴和地之间形成轴电压。
❖ 静止电源励磁
自励(#3机励磁系统) 自复励
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自并励静止励磁系统
❖ 优点：
接线简单，提高了可靠性。 缩短了机组长度，降低了造价。 励磁响应速度快。
❖ 缺点：
机端短路时影响强励 短路电流迅速衰减，带时限的继电保护可能拒动。
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励磁系统简介
采用美国GE公司 EX2100型自并励静止励磁系统(机端励 磁)。励磁系统主要由励磁电源变压器(3×2400KVA ABB单 相干式变)，三相全控桥式整流装置(三套，N+1冗余)，灭磁 及转子过压保护装置，起励装置，微机型自动、手动励磁调 节器装置组成。 ❖ 整流桥N+1，单个3300A，额定5940A。 ❖ 强励倍数：2.5倍 ❖ 响应时间：0.025s达到额定励磁电压和顶值电压差值的95%
❖ EX2100励磁控制器采用三 个控制器(M1、M2、C)。
❖ 控制器C只用于冗余系统， 物理上与M1、M2控制器 是相似的，但不负责整流桥 的触发。目的是监视M1、 M2。
❖ 三个控制器均接在EBKP底 板的三个区上，每个区有独 立的电源，顶部二个风扇用 于冷却。
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10
控制电源
控制电源为一路直 流二路交流；另一 路直流供励磁开关 控制用。
18
功率整流柜→冷却风扇
❖ SCR整流桥采用强迫风冷。 ❖ 每个整流柜一个风扇，共三个风扇，其电源
接至不同的MCC。 ❖ 启励时，三个风扇必须正常运行。 ❖ 风扇停运后，7秒发出故障信号；再20秒后，
跳SCR。 ❖ 风扇故障由速度传感器判断。
19
诊断接口→键盘
❖ 液晶显示屏 ❖ 菜单导引区 ❖ 励磁控制区
20
菜单导引按钮
❖ 显示默认状态屏幕 ❖ 显示主菜单 ❖ 菜单导引
❖ 显示在菜单树中的上一级菜单，相当于返回键。 ❖ 显示在菜单树中的下一级菜单，相当于确认键。
21
励磁控制按钮
❖ 故障复位 ❖ 快速访问常用命令表 ❖ 选择自动 ❖ 选择手动 ❖ 增加电压 ❖ 降低电压 ❖ 运行 ❖ 停止
22
液晶显示屏
❖ 默认显示屏
❖ 按下Menu键后， 显示的主菜单。
❖ 在主菜单下选 择故障记录-当 前故障。
23
励磁装置健康和状态图标
❖ 通讯正常 ❖ 通讯未建立
❖ 自动方式 ❖ 手动方式 ❖ 测试方式 ❖ 励磁OK ❖ 不正常 ❖ 报警状态 ❖ 跳闸
❖ 停止 ❖ 运行 ❖ 限制 ❖ 离线 ❖ 在线
24
励磁装置的检查
❖ 这种轴电压若不有效控制，可能对轴瓦和轴 承造成损害。轴电压抑制器实际上是一种滤 波器，它将感应电压的高频分量导通入地。
16
功率整流柜→隔离开关
交流极：2.815KA@1.3KV(连续运行) 5A@1.3KV(分断电流)
直流极： 3.45KA@5.3KV(连续运行) 5A@1.3KV(分断电流)
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功率整流桥
❖ 整流模块
桥式整流器
桥臂电感线圈
元件缓冲器
❖ 触发脉冲放大器(EGPA板)
EGPA板将控制与整流桥联系起来。它从 控制器ESEL板(励磁选择)中取得导通命令， 对6个SCR发出触发脉冲，它也是导通电 流反馈、风扇和温度监测信号的接口。
温度报警值→76℃；温度跳闸值→87℃
励磁系统简介
1
励磁装置的作用
❖ 调节电压 ❖ 调节无功分配 ❖ 提高电网运行稳定性 ❖ 改善电网运行条件 ❖ 提高带时限的继电保护的灵敏性
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励磁系统的分类
❖ 直流励磁
自励直流励磁机系统(柴油机) 他励直流励磁机系统(小机组)
❖ 交流励磁
双机励磁(励磁机励磁分永磁机、自励) 单机励磁(#1、2机励磁系统)
11
励磁系统的控制
❖ 自动电压调节器AVR ❖ 励磁电压和励磁电流调节器FVR＆FCR ❖ 低励限制器UEL ❖ 过励限制 ❖ 电压/频率限制V/F ❖ 电力系统稳定器PSS ❖ 强励
12
励磁系统的保护
❖ 励磁变保护
差动 过流 过负荷
❖ 失磁 ❖ 转子接地保护 ❖ 超温
13
启励
过程：合41A→合53B→合53B→励磁电流大于15%→断53B→断53A
励磁限制(过励、低励及伏赫限制) 整流桥温度高报警 风机故障
❖ 特殊故障处理：
可控硅跳闸 励磁跳闸
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励磁装置的运行规定
❖ 正常运行方式 ❖ 停运时运行方式
备用状态 检修状态
❖ 测量绝缘时的规定
交流母线：500V摇表、短接三相交流母线、10MΩ 直流母线：500V摇表、短接正负母线、2MΩ
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❖ 各参数是否正常，有无故障报警(查显示屏) ❖ 灯光指示是否正常(控制器、脉冲板等卡件) ❖ 刀闸是否正常(指示、温度等) ❖ 声音是否正常(可控硅、风扇等) ❖ 可控硅温度是否正常(查显示屏) ❖ 室内温度、空调运行状态是否正常。 ❖ 励磁变按干式变检查项目进行。
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励磁装置的故障处理
❖ 故障类型：报警故障和跳闸故障 ❖ 一般故障处理：