发电机励磁系统现状问题和发展趋势

发电机励磁系统现状、问题和发展趋势

1、发电机励磁系统国内现状

1.1 管理方面的要求

1.2 有关的标准及参考资料

1.3 励磁系统的种类及应用

2、国内发电机励磁系统存在的问题

2.1 体制管理方面的问题

2.2 设备方面的问题

2.3 由AVR入网检测发现的问题*

3、发电机励磁系统发展趋势

3.1 容量大可靠性高

3.2 现场调试和维护趋向简单化

3.3 与电网的联系更加紧密*

1、发电机励磁系统国内现状

1.1 管理方面的要求

管理方面的要求主要指管理层方面的要求，目前就电力市场而言对于励磁系统主要有以下几方面的检查

（1）并网安全性评价

（2）发电厂安全性评价

（3）发电厂安全性风险评估

（4）技术监督

（5）安全检查

按管理部门划分，上述检查中负责组织和管理的单位又有如下区别：（1）基层电机学会组织（主要由在职员工和有经验的退休专家组成）

（2）网局级查评

（3）国网公司级查评

（4）中电联组织的查评

（5）各大电力公司组织的查评

（6）中国电监会组织的查评

1.2 有关的标准及参考资料

面对如此之多的检查和如此之多的行政管理部门，电厂应该如何应对？答案只有一个：抓住根本，修炼内功，以不变应万变。何为根本：标准

1.2.1 基本国标及行标

（1）GB/T 7409.1-2008同步电机励磁系统定义

（2）GB/T 7409.2-2008同步电机励磁系统电力系统研究用模型

（3）GB/T 7409.3-2007同步电机励磁系统大、中型同步发电机励磁系统技术要求（4）DL/T 650-1998 大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件

（5）DL/T 843-2003大型汽轮发电机交流励磁机励磁系统技术条件

（6）DL/T 583-2006大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件

（7）DL/T 491-2008大中型水轮发电机自并励励磁系统及装置运行和检修规程（8）DL/T 1049-2007发电机励磁系统技术监督规程

其中（4）（5）两个标准将合二为一，并进行修改后重新出版

1.2.2 可参考的标准

（1）GB/T 14285-2006继电保护和安全自动装置技术规程

（2）DL490-1992大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置的安装、验收规程

（3）DL/T 1040-2007电网运行准则

（4）DL/T 1013-2006 大中型水轮发电机微机励磁调节器试验与调整导则

（5）DL/T 684-2006 大型发电机变压器继电保护整定计算导则

（6）DL/T 596-1996 电力设备预防性试验规程

（7）DL/T 489-2006 大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置试验规程（8）Q/GDW 142-2006同步发电机励磁系统建模导则

1.2.3 可参考的技术书籍

（1）《发电机励磁系统试验》竺士章主编

（2）《电力系统稳定性及发电机励磁控制》刘取著

（3）《同步发电机半导体励磁原理及应用》樊峻陈忠涂光瑜编

（4）《电力系统稳定器的原理及其应用》方思立朱方

（5）《现代同步发电机整流器励磁系统》李基成

（6）《现代同步发电机励磁系统设计及应用》李基成编著

1.3 励磁系统的种类及应用

1.3.1 励磁系统的种类

据不完全统计在华北地区百余个电站，近470台发电机组中（京津唐126台、河北60台、山西128台、蒙西154台），共有AVR15个序列，23个品种（原38种，包括模拟式AVR），最常见的励磁系统形式为以下四种：

最常用的发电机励磁系统结构简化图

1.3.2最常用的AVR ：

经数学化简后仅有2种 （1）串联校正

ω（s ）=Kp[(1+T1s)/(Kv+T2s)]*[ (1+T3s)/(1+T4s) （2）并联校正

ω（s ）=Kp[(1+1/(1+Tis)+K D S/(1+Trs)] 另外对于励磁机励磁系统还有：

励磁电压（励磁机励磁电流）软负反馈单元：

Kf Tf s /(1+ Tf s )=Kf [1-1/(1+ Tf s)]及硬反馈单元 1.3.3 最常用的PSS （1）PSS1

用于火电等机组

AVR

CT

PT

G

G E

自励恒压

T

自并励静止励磁系统

AVR

PT

CT

T

U

G

永磁机供电的旋转整流器无刷励磁系统

G E G

AVR

CT

PT

MS

三机常规励磁系统

G E AVR

CT

PT

G

MS

（2）PSS2

用于水电和需要调峰的机组

2、国内发电机励磁系统存在的问题

2.1 体制管理方面的问题

（1）虽有标委会、中电联、电监会、各级电科院及各种检查，但总体没人管，没有总体规划、部署及短期、长期发展目标和管理策略。

（2）各级电网、各大电力公司少有专责负责人

（3）电厂的管理最混乱、技术力量也最薄弱：将励磁系统管理人为割裂，如某些电厂：保护管AVR、电测管仪表和试验接线、高压管FCB等，缺乏统一协调。有些地方甚至发电机空载和短路试验都不会做。

（4）运行规程、设备台长、检修计划等不完善，特别是运行规程，基本上不反映励磁系统运行特点，如在AVR限制条件下的发电机安全运行范围等。

（5）设备招投标形成恶性竞争，导致质量不保。

其实各电厂中主要是厂长或主管生产的副厂长是门外汉，殊不知励磁系统设备的成本投入是一本万利之举，因近几年发电机事故统计表明，约一半以上的非停事故是由励磁系统设备或相关的管理不善引起