励磁系统题库
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填空题：2选择题：5判断题：6问答题：8
填空题：
1、同步发电机励磁系统的基本任务是（维持发电机电压在给定水平）和（稳定
地分配机组间的无功功率）。
2、可控硅元件导通的条件是①（阳极与阴极之间须加正向电压），②（控制极
上加正向触发电压）。
3、发电机正常停机采用（逆变）方式灭磁，事故时采用（跳灭磁开关）方式灭
磁。调节器具有五种励磁限制：（反时限过励磁电流限制/强励限制）、（过无功限制）、（欠励限制）、（功率柜故障限制）、（伏赫限制/过磁通限制）。
4、在三相全控桥中，共阴极组在（正）半周导通；共阳极组在（负）半周导通。
5、PID调节方式就是（比例积分微分）调节方式。
6、在励磁调节器中，控制发电机电压的通道，称为（自动），控制励磁电流的
通道，称为（手动）。
7、励磁调节器发生 PT 断线，则运行中的通道（退出）运行，即切换，同时该
通道由（发电机电压/自动）调节方式转化为（励磁电流/手动）调节方式。
8、励磁调节器发生过励或低励，调节器就由（发电机电压）调节方式转化为
（无功）调节方式。
9、接触器铁芯上的（短路）环，可防止衔铁振动。
10、一般来说，交流发电机的励磁绕组是转子绕组，而直流发电机的励磁绕
组是（定子）绕组。
11、发电机在旋转的转子磁场中发电，把（机械）能转化为（电能），在发电
机并网前（空载），调节发电机的（励磁电流），作用于调节发电机的机端电压，发电机并网后，调节发电机的（励磁电流），作用于调节发电机的无功负荷（无功电流），有功不变，调节主汽门作用于有功功率（有功电流）的变化，与励磁电流的大小无关。
12、应用电磁理论，导体在磁场中（切割磁力线）产生电动势（电压）：ξ=BLV
（B：磁场强度，L：导体长度，V：切割速度）。简单的讲就是：导体在磁场中做切割（磁力线）运动，就产生感应电动势，当形成（闭合回路时），就会感生出电流。
13、 电动势与机端电压有区别，电动势等于机端电压加定子线圈内阻抗的压
降，当发电机（空载）运行时，定子电流为0，内阻抗的压降也为0，发电机的电动势也等于（机端电压），调节发电机的（励磁电流），直接作用于调节发电机的机端电压；当发电机并网后，定子线圈与负载组成闭合回路，由于定子两端电动势的作用在闭合回路中产生定子电流，内阻抗的压降等于（定子电流）乘以（内阻抗），机端电压等于（发电机）的电动势减去（内阻抗）的压降，向外传递电功率。
14、 对于发电机：转子产生的磁场旋转切割定子线圈，在定子线圈上产生电
动势（电压），由ξ=BLV 可以理解：导体长度L 相当于匝数乘单圈长度，固定不变；假定转速不变，切割速度V=R ω也可以理解为不变；电动势（机端电压）只与旋转的转子磁场强度成正比，其他基本不变。
15、 全波整流（控制角α=0?），在不同的控制角下，输出的电流（励磁电流）
也不同，当控制角α<90?时，输出平均电压Ud 为正，三相全控桥工作在整流状态，将交流转变为直流，平均电压Ud 等于交流线电压在（-π/6+α）至（π/6+α）的平均值：
ααππωωπ
απ
απcos 35.1cos 6sin 223cos 2621
66l l l d U U t td U U =?==?++-
当α>90?时，三相全控整流桥工作在逆变状态，整流桥输出平均电压Ud 为负值，即将直流转变为交流。三相全控桥在逆变
工作状态时的反向直流平均电压：
βββcos 35.1)180cos(35.1l l U U U =-?=
16、对于励磁系统整流桥，在整流状态时，其输出电流I=1.35U/Rcos α=KUcos α，K=1.35/R 是比例系数，当整流桥输入电压（励磁变低压侧电压）基本不变时，整流桥的直流输出电流与控制角α的余弦值成正比，当α角增大时，cos α值减小，整流桥输出电流（励磁电流）也减小，反之亦然；只有在逆变灭磁时α角取135度，大于90度。
17、结合瑞光励磁系统的硬件结构原理图，励磁系统的采样控制回路：发电机出口电压PT 和电流CT 经端子排直接送至测量模块MUB 采样和计算，送入主模块
COB；励磁变低压侧电压和电流（励磁电流）经端子排直接送至PSI模块，由PSI 模块采集后分别送至EGC和COB，进行采样和计算；控制和信号经端子排直接送至快速输入输出模块FIO1和FIO2，直接送入主模块COB进行逻辑控制；U11、U12、U03、U13为变送器，输出励磁电流和电压；LCP调节器屏面板显示，CDP 整流柜面板显示，SPA手操器，T15整流柜风扇电源，T05控制电源，Q15直流110V主电源，Q25直流110V灭磁开关第二路跳闸电源，G15、G05调节器直流24V 电源模块等。
18、励磁系统自动调节其实是一种恒电压模拟量的闭环调节控制系统，调节器测量模块MUB采集发电机的实际机端电压与设定值比较，根据电压偏差量，计算整流桥的控制角α，送至COB板的脉冲形成模块，产生相应控制角α的触发脉冲，送至整流桥的CIN和GDI板，进行监测和放大，放大后的脉冲直接控制可控硅，调整励磁功率元件整流桥的控制角α，改变整流桥的（电流输出），改变励磁电流，保持机端电压相对稳定。
19、如机端电压低于设定值，调节器计算获得一个负的电压偏差ΔU，使整流桥的控制电压Uc减小，从而使整流桥的控制角α也减小，整流柜的直流输出I=Kcos α，因此整流柜的直流输出电流（增加），使发电机的机端电压升高，直至机端电压相对稳定。
20、机端电压高于设定值，产生正的电压偏差，增加控制电压，增大控制角，减小整流桥（直流输出），降低发电机机端电压。
21、励磁系统手动调节实际也是一种恒励磁电流模拟量的闭环调节控制系统，原理与自动调节一样，发电机的励磁电流经PSI模块，送至调节器的EGC板和COB 板，采集的励磁实际电流，与设定值比较，根据励磁电流偏差量，计算整流桥的控制角（α），送至COB板的产生相应控制角α的触发脉冲，调整励磁功率元件整流桥的电流输出，保持励磁电流相对稳定。
22、在自动调节中有许多限制器和保护器，主要有定子过流（定子电流）、过励磁（转子电流）、过V/Hz（定子电压）、低励磁（有功功率和无功功率）等限制器和保护器，采集相应的模拟量与设定值比较，产生偏差，具备条件时参与调节控制，如果调节限制未能限制住，超过保护定值，保护器动作，向DCS和发变组保护发（报警）和（跳闸）。
23、过励磁电压（转子电压）和转子接地（转子对大轴电压）仅有保护和报警，转子接地一般不投，采集相应的模拟量与设定值比较，产生偏差，超过保护定值，保护器动作，向DCS和发变组保护发报警和跳闸。其他还有冷却系统、整流柜设备、调节器板件故障等自检设备故障报警，设备故障达到跳闸条件向DCS和（发变组保护）发报警和跳闸。
24、励磁系统设计有灭磁开关和灭磁回路，由远方和就地2种控制方式，远方主要由（DCS）、（同期）、（AVC）、（发变组保护）等装置。
25、励磁系统有1套完善的控制回路，控制起励、增减磁、投退励磁和灭磁开关等操作，并有人机接口与设备进行（通讯）和（操作）。
选择题：
1、对于励磁调节器来说，若给定电压丢失，将造成励磁装置（ B ）
A．励 B.失磁 C.无功摆动
2、对于励磁调节器来说，若测量回路断线，将造成机组（C ）。
A．强励 B. 失磁 C.切手动
3、可控硅整流桥常采用（ C ）的冷却方式。
A．自然冷却 B. 水冷 C. 强迫风冷
4、非线性电阻的压敏电压与其残压的关系是（ C ）。
A. 相等
B. 压敏电压大于残压
C. 压敏电压小于残压
5、处理220V照明回路中灯不亮故障时，验电发现火线和零线都有电，原因是（D）A．灯泡短路 B. 灯泡开路 C. 火线开路 D. 零线开路
6、一个三相半控桥有（B）个可控硅。
A．1 B. 3 C. 6
7、反时限强励限制，电流越大，该限制的动作时间就越（A）。
A．快 B. 慢 C. 不变A．DC220V直流电 B.AC380V厂用电
C.AC380V自用电
8、同步发电机带负载并网运行，自动电压调节器的电压给定值保持不变，调差装置投入。调整系统或并联机组无功，测定被试发电机端电压与无功电流变化关
系曲线，就会计算
出励磁装置的（B ）。
A．静差率 B.调差率 C.频率特性
9、励磁控制系统在额定负载状态下运行，自动电压调节器的无功补充单元退出，电压给定值不变。将同步发电机负载从额定减到零，测定发电机端电压变化，就会计算出励磁装置的（A）。
A．静差率 B.调差率 C.频率特性
10、发电机在空载情况下运行自动电压调节器投入，改变同步发电机转速，使频率变
为±3Hz，测定同步发电机端电压对频率的变化率并以与空载额定电压之比的百分率来表
示，就会计算出励磁装置的（C）。
A．静差率 B.调差率 C.频率特性
11、当发电机进相运行时，有功表和无功表分别显示（C）。
A．+P，+Q B. -P，-Q C. +P，-Q D. -P，+Q
12、当发电机调相运行时，有功表和无功表分别显示（D）。
A．+P，+Q B. -P，-Q C. +P，-Q D. -P，+Q
13、晶体三极管作为开关管使用时，应工作于（C）区域。
A．放大和截止 B.放大和饱和 C.饱和和截止
14、发电机频率f、磁极对数p、转速n三者之间的关系是（B）。
A．n=60p/f B.n=60f/p C.f=p/60n79．
15、同步发电机同步运行时，定子电流产生的磁场与转子电流产生的磁场的关系是（A）。
A．同方向，同速度 B. 同方向，不同速度 C.同速度，不同方向
判断题：
1、励磁小电流试验的控制角大于60度时，其输出波形由连续变为不连续。（正确）
2、当发电机发出无功功率，此时称机组为滞相运行。（正确）
3、自动励磁调节器设置PT短线保护功能的目的是为了防止调节器误强励。（正确）
4、当电力系统发生接地或短路故障时，自动励磁调节器将进行强行励磁。（正确）
5、三相全控桥运行中随时有两硅导通。（正确）
6、三相全控桥SCR元件的关断是因为触发脉冲消失。（错误）
7、对于电力系统而言，励磁强励倍数越大越好。（正确）
8、机组正常停机时，也需要跳FMK灭磁。（错误）
9、可控硅电压变化率或电流变化超过一定值时，将发生损坏。（正确）
10、机组正常停机时，调节器自动逆变灭磁。（正确）
11、励磁电流的限制一般采用反时限特性。（正确）
12、全控桥中硅元件的导通是有序的。（正确）
13、PSS具有增加电力系统阻尼，抑制低频振荡的作用。（正确）
14、励磁调差单元也称为无功补偿单元。（正确）
15、正调差系数显示发电机端电压随发出的无功的增加而下降。（正确）
16、在可控硅阻容保护中，电容开路，电阻的运行温度降为环境温度。（正确）
17、灭磁电压越高，其转子电流衰减的速度就快越。（正确）
18、继电器线圈带电时，此时断开的触点称为常开触点。（错误）
19、发电机的欠励运行就是指发电机的进相运行。（正确）
20、发电机空载运行时，其功率角等于零。（正确）
21、发电机负载运行且处于发电状态时，其功率角大于零。（正确）
22、发电机调相运行时，其功率角小于零。（正确）
23、灭磁开关触头最好的接触型式是面接触。（正确）
24、发电机磁极对数和转子转速决定了交流电动势的频率。（正确）
25、电源变压器的屏蔽层要采用一点金属接地。（正确）
26、电压互感器二次侧阻抗大其误差就小。（正确）
27、发电机自同期并网前，必须将转子经电阻短接。（正确）
28、同步发电机的阻尼绕组不影响发电机短路电流的大小。（错误）
29、发电机短路时其转子会感应周期交流分量。（正确）
问答题：
1、对同步发电机灭磁系统的基本要求是什么？
答案要点：灭磁时间短和转子过电压不应超过容许值。
2、自动开机不能启励升压，其故障原因有哪些，如何处理？
答案要点：自动开机不能启励升压，其故障原因有很多可能性，主要有启励电源未投，或启励回路元件有问题，或开机令没有发到励磁盘来，或调节器工作不正常，或功率柜的开关未合，等等。处理以上问题，可以解决自动开机不能启励升压问题。
3、功率柜阳极电压回路并联压敏电阻的作用？
答案要点：利用压敏电阻非线性特性，吸收阳极回路中的过电压尖峰。
4、励磁装置小电流试验如何进行？
答案要点：调节器外接 100V 机端和同步试验电压、必要时还要外接定子和转子试验电流；功率柜外接 380V 阳极电压，带假负载。调节器工作并发触发脉冲，用示波器观察功率柜整流输出波形。在接线前，要做安全措施，比如：断开调节器 PT 等回路，断开功率柜输入输出刀闸等。
5、U/F限制的作用是什么？其动作结果？
答案要点：防止机组在低速运行时，过多地增加励磁，造成发电机和变压器铁芯磁密度过大而损坏设备。U/F 限制的动作结果就是机端电压随频率的下降而下降，当频率下降到很低时，励磁装置就逆变灭磁。
6、欠励限制的功能是什么？
答案要点：由于电网的要求，机组有时需要进相运行（吸收系统无功），但机组过分进相又可能引起机组失磁或其它不良影响，故需要对欠励进行限制。按照机组进相运行时无功与有功的对应关系，在一定量的有功时，限制无功进相的程度，此时，调节器就不能再减磁了。
7、若励磁功率柜脉冲掉一相运行，则励磁系统会产生什么现象？
答案要点：调节器触发角变小；并联变铁芯过热，串联变声音异常；功率柜三相交流电流不平衡。
8、 PSS的作用？
答案要点：PSS的作用主要有三个方面：第一是抑制低频振荡；第二是提高静稳定的功率极限；；第三是有利于暂态稳定。
9、简述常规励磁PID调节的含义。
答案要点：励磁调节器对发电机端电压偏差ΔUt进行比例、积分、微分控制，简称PID调节。比例就是按比例放大；积分是对微小偏差进行累计求和，以达到消除这些偏差，提高调压精度；微分将动态的输入信号相位超前，使调节器能作出快速的反应。
10、什么是线性电阻和非线性电阻?
答案要点：电阻值不随电压、电流的变化而变化的电阻叫做线性电阻。线性电阻的阻值是一个常量,其伏安特性是一条直线,线性电阻上的电压与电流的关系服从欧姆定律。电阻值随着电压、电流的变化而变化的电阻叫做非线性电阻,其伏安特性曲线是一曲线,不能用欧姆定律来直接运算,而要根据伏安特性用作图法来示解。
11、发电机的自动灭磁装置有什么作用？
答案要点：自动灭磁装置是在发电机开关和励磁开关跳闸后，用于消除发电机磁场和励磁机磁场，为的是在发电机切开后尽快降低发电机电压至零，以便在下列几种情况下不导致严重后果： (1)发电机内部故障时，只有去掉电压才能使故障电流停止； (2)发电机甩负荷时，只有自动灭磁起作用才不致使发电机电压大幅度地升高。 (3)转子两点接地引起跳闸时，只有尽灭快磁才能消除发电机的振动。总之在事故情况下，尽快灭磁可以减轻故障的后果。
12、强励有何作用？
答案要点：(1)增加电力系统的稳定度；
(2)在短路切除后，能使电压迅速恢复；
(3)提高带时限的过流保护动作的可靠性；
(4)改善事故时电动机的自起动条件。
13、发电机失磁后有什么现象？
答案要点：发电机失磁后，在仪表上反映出来的现象是：转子电流突然降为零或接近于零，励磁电压也接近为零，且有等于转差率的摆动，发电机电压和母线电
压均降低，定子电流表指示升高，功率因数表指示进相，无功功率表指示零值以下。
14、怎么实现全厂机组的AVC控制调节
答案要点：通过上位机进行机组无功功率调节时，可以实现全厂机组的AVC控制调节，此时各机组的无功给定值由AVC设定；也可以在上位机操作键盘上直接设置无功给定值。一旦上位机将各机组的无功功率设定好，就向各机组的LCU装置发出调节指令，机组LCU装置再向励磁调节器发出调节指令。
15、励磁系统的主要设备
（1）励磁变
（2）整流柜：有可控硅（控制电流）、保险（短路）、阻容保护（保可控硅过压）、霍尔传感器（直流电流测量）、整流冷却风机（散热）、脉冲隔离放大板（脉冲能量）、接口板（测量、脉冲、控制、显示等智能控制）和电流表（故障显示）等。（3）电源转接柜：交流母线接线、起励回路、自用电隔离变压器、同步电源隔离变压器、励磁电流测量CT等。
（4）灭磁开关柜：灭磁开关、灭磁电阻、转子过压检测控制板、转子过压可控硅、励磁电流和直流电压测量等。
（5）调解器：输入输出接口板、测量板（MUB）、主控板（COB）、后备紧急手动板（EGC）、变送器、电源模块、控制回路等。
16、励磁系统的作用
同步发电机运行时，必须在励磁绕组中通入直流电流，以便建立磁场，这个电流称为励磁电流，而供给电流的整个系统称为励磁系统。由于励磁绕组又称发电机转子，故励磁电流也叫转子电流。在电力系统的运行中，同步发电机是电力系统的无功功率主要来源之一，通过调节励磁电流可以改变发电机的无功功率，维持发电机端电压。不论在系统正常运行还是故障情况下，同步发电机的直流励磁电流都需要控制，因此励磁系统是同步发电机的重要组成部分。励磁系统的安全运行，不仅与发电机及其相联的电力系统的运行经济指标密切相关，而且与发电机及电力系统的运行稳定性密切相关。
17、为什么改变励磁电流If就能改变发电机端电压？
在同步发电机空载运行中，转子以同步转速 n 旋转时，励磁电流产生的主磁通
Φ切割N匝定子绕组感应出频率为 f=pn/60 的三相基波电势，其有效值E0 同f，N, Φ0以及绕组系数k的关系：E0=4.44 fNkΦ0 这样，以改变主磁通Φ0，空载电势E0 值也将改变，二者的关系就是发电机的空载特性 E0=f(If)或发电机的磁化特性Φ0=f(Ff)。在发电机空载状态下，空载电势E0 就等于发电机端电压Ut，改变励磁电流也就改变发电机端电压。
同步发电机励磁自动控制系统练习参考答案
一、名词解释 1．励磁系统 答：与同步发电机励磁回路电压建立、调整及在必要时使其电压消失的有关设备和电路。 2．发电机外特性 答：同步发电机的无功电流与端电压的关系特性。 3．励磁方式 答：供给同步发电机励磁电源的方式。 4．无刷励磁系统 答：励磁系统的整流器为旋转工作状态，取消了转子滑环后，无滑动接触元件的励磁系统。 5．励磁调节方式 答：调节同步发电机励磁电流的方式。 6．自并励励磁方式 答：励磁电源直接取自于发电机端电压的励磁方式。 7．励磁调节器的静态工作特性 答：励磁调节器输出的励磁电流（电压）与发电机端电压之间的关系特性。 8.发电机调节特性 答：发电机在不同电压值时，发电机励磁电流IE与无功负荷的关系特性。 9．调差系数 答：表示无功负荷电流从零变至额定值时，发电机端电压的相对变化。 10．正调差特性 答：发电机外特性下倾，当无功电流增大时，发电机的端电压随之降低的外特性。11．负调差特性 答：发电机外特性上翘，当无功电流增大时，发电机的端电压随之升高的外特性。12．无差特性 答：发电机外特性呈水平．当无功电流增大时，发电机的端电压不随之变化的外特性。
13．强励 答：电力系统短路故障母线电压降低时，为提高电力系统的稳定性，迅速将发电机励磁增加到最大值。 二、单项选择题 1．对单独运行的同步发电机，励磁调节的作用是( A ) A．保持机端电压恒定； B．调节发电机发出的无功功率； C．保持机端电压恒定和调节发电机发出的无功功率； D．调节发电机发出的有功电流。 2．对与系统并联运行的同步发电机，励磁调节的作用是( B ) A．保持机端电压恒定； B．调节发电机发出的无功功率； C．调节机端电压和发电机发出的无功功率； D．调节发电机发出的有功电流。 3．当同步发电机与无穷大系统并列运行时，若保持发电机输出的有功 PG = EGUG sinδ为常数，则调节励磁电流时，有( B )等于常数。 X d A．U G sinδ； B．E Gsinδ； C．1 X d ?sinδ； D．sinδ。 4．同步发电机励磁自动调节的作用不包括( C )。 A．电力系统正常运行时，维持发电机或系统的某点电压水平； B．合理分配机组间的无功负荷； C．合理分配机组间的有功负荷； D．提高系统的动态稳定。 5．并列运行的发电机装上自动励磁调节器后，能稳定分配机组间的( A )。A．无功负荷；
电机的励磁方式
旋转电机中产生磁场的方式。现代电机大都以电磁感应为基础，在电机中都需要有磁场。这个磁场可以由永久磁铁产生，也可以利用电磁铁在线圈中通电流来产生。电机中专门为产生磁场而设置的线圈组称为励磁绕组。由于受永磁材料性能的限制，利用永久磁铁建立的磁场比较弱，它主要用于小容量电机。但是随着新型永磁材料的出现，特别是高磁能积的稀土材料如稀土钴、钕铁硼的出现，容量达百千瓦级的永磁电机已开始研制。 一般的电机多采用电流励磁。励磁的方式分为他励和自励两大类。 他励由独立的电源为电机励磁绕组提供所需的励磁电流。例如用独立的直流电源为直流发电机的励磁绕组供电；由交流电源对异步电机的电枢绕组供电产生旋转磁场等等。前者为直流励磁，后者为交流励磁。同步电机按电网的情况,可以是转子的励磁绕组直流励磁,也可以定子上由电网提供交流励磁，一般以直流励磁为主。如直流励磁不足，则从电网输入滞后的无功电流对电机补充励磁；如直流励磁过强，则电机就向电网输出滞后的无功电流,使电机内部磁场削弱。采用直流励磁时,励磁回路中只有电阻引起的电压降,所需励磁电压较低,励磁电源的容量较小。采用交流励磁时，由于励磁线圈有很大的电感电抗，所需励磁电压要高得多，励磁电源的容量也大得多。 他励式励磁电源，原来常用直流励磁机。随着电力电子技术的发展，已较多地采用交流励磁机经半导体整流后对励磁绕组供电的方式励磁。励磁调节可以通过调节交流励磁机的励磁电流来实现；也可以在交流励磁机输出电压基本保持不变的情况下，利用可控整流调节。后者调节比较快速，还可以方便地利用可控整流桥的逆变工作状态达到快速灭磁和减磁，从而取消常用的灭磁开关。前一种方式，整流元件为二极管，如把它和交流励磁机电枢绕组、同步电机励磁绕组一起都装在转子上，则励磁电流就可以直接由交流励磁机经整流桥输入励磁绕组,不再需要集电环和电刷，可构成无刷励磁系统,为电机的运行、维护带来很多方便。当然整流元件、快速熔断器等器件在运行中均处于高速旋转状态，要承受相当大的离心力，
励磁系统试验方案
励磁系统投运试验方案 批准 审核 编写 检修维护部 2011年8月8日
一、机组开启前静态试验 1．外围回路检查 微机励磁调节装置及可控硅整流柜等装置经过现场技术人员精心设计施工，接口（包括电源、开关量输入输出，PT以及脉冲输出回路）应无任何错线，均符合设计要求。 2．设备通电前检查 通电前，励磁调节装置及其它设备作外观、机械结构、插件、元件检查。 无任何异常，应符合通电条件。 3．小电流试验 1）用变送器输出100V电压，3.5A电流分别和调节器PT端子（励磁PT和仪用PT），CT端子（定子CT和转子CT）。 2）在可控硅整流桥交流开关处加永磁机电压（100V，400Hz）在直流开关处加滑动变阻器作为负载，使得流过负载的电流大于2A。 3）用示波器探头夹在负载电阻两端，周期调至0.25ms。 4）投调节器电源按现地开机钮，观察示波器波形，通过增减磁，观察工控机显示触及角度是否与示波器显示一致（正常波形和接线后附）。 4．模拟量测量校验 1）在调节器在100V加在励磁PT和仪用PT，观察工控机信息窗机端电压是否为100%，如果用变送器加电压其输出应为57.5V。 在定子CT和转子CT加电流5A，观察工控机和信息窗定子电流，转子电流是否各为100%，如果用变送器加电流，其输出应为3.54A。 2）开关量与输入、输出端子校验 通过开关量输入端子模拟各量加入、观察工控机开关量窗输入量与之相对应的灯是由白变绿，开关量板的输入灯是否与之相对应。 模拟各种输出的状态，使输出继电器动作，观察工控机开关量窗输出量与之相对应的灯是否由白变黄，开关量板的输出灯是否与之相对应，各输出结点动作是否正常。 5．励磁调节装置功能模拟 1）定载给定值上下限检查 在工控机设置窗设置为电压闭环或电流闭环，通过增、减磁观察电压给定值或电流给定值是否与参数窗电压给定或是流给定的最大值或最小值相对应。 2）负载给定值上下限检查 人为模拟油开关闭合或加机端电压定子电流使有功、无功有一定值，在工控机设置窗设置为电压闭环或电流闭环。通过增、减磁观察电压给定或电流给定是否与参数窗负载电压或负载电流的最大值或最小值相对 1
发电机励磁装置说明书
第一章概述 随着发电机容量及电网的不断增大, 电力系统及发电机组要求励磁系统有 更好控制调节性能, 更多和更灵活的控制、限制、报警等附加功能。为满足上述要求, 微机控制的数字式励磁调节器应运而生。微机励磁调节器的广泛应用，极大地提高了电厂生产的安全可靠性和经济效益。广大中小型机组用户也迫切需要一种价格便宜，性能优良，结构简单，易掌握，可靠性高的励磁调节器。为此, 广州电器科学研究院继开发LTW6000工控机型励磁调节器，DLT6000PLC 型励磁调节器后，又研制出采用单片计算机控制、监控的新型多功能励磁调节器—DLT4000 型励磁调节器，适用于小型机组用户，全面取代分立元件及集成电路型调节器，具有优良的性能价格比。 本手册主要介绍DLT4000型励磁调节器的特点、性能、工作原理及软、硬件结构。 §1—1 适用范围 一、用途 DLT4000 型励磁调节器可用于不同容量机组、不同励磁方式的励磁调节。——适用于从几百千瓦到一万千瓦不同类型同步发电机的励磁系统，包括：汽轮发电机组 水轮发电机组 燃汽轮机组 ——适用于以下各种励磁方式： 自并激励磁系统 它励式静止励磁系统 直流励磁机励磁系统 交流励磁机励磁系统 无刷励磁系统 二、使用环境 1、海拔高度不超过2000米。 2、周围空气温度最高+40℃, 最低-10℃。 3、空气相对湿度, 最湿月的月平均最大相对湿度为90%, 同时该月的月平均最低温度为+25℃。
4、无爆炸危险及干净的环境中。空气中无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体及导电尘埃，以及在无较大振动或颠簸的地方。 5、特殊要求由用户与我方协商确定。 §1—2 主要特点 1、功能强大，应用范围广。 DLT4000型励磁调节器具备励磁标准所要求的全部功能，各项性能指标均达到或优于标准要求。它可应用于不同励磁方式下的励磁系统，适用于各种容量的发电机组。 2、充分发挥单片计算机的软件功能，附加功能由软件实现，使硬件电路大大简化。 3、采用高集成度的移相触发模块。 高集成度的移相触发模块克服了以往由分立元件组成的移相触发电路繁琐、维护困难、可靠性差的缺陷，并扩充了许多的辅助功能。 4、精简的硬件结构。 DLT4000型励磁调节器硬件为单板式结构，核心部件为一块229×165mm2的电子线路板，硬件相当简练。 5、独特的外部总线结构。 图1—1 独特的外部总线结构 外部总线是我所专门为双通道励磁调节器开发设计的一套总线结构，它使励磁系统接线从复杂、无序变为简单、有序。LTW6000型、DLT6000型及DLT4000型励磁调节器在外部总线级兼容，使调节器具有灵活的组态及互换性。 6、全新的故障检测方式。 在DLT4000型励磁调节器中，专门配置了一块单片机用于调节器的电源故障、脉冲故障、软硬件故障的检测和通道间的自动切换。彻底摈弃故障自我诊断方式，从根本上防止了漏发、误发故障信号，充分保证了故障时通道间的顺利切
发电机励磁系统建模及参数测试现场试验方案
发电机励磁系统建模及参数测试现场试验方案 1．概述 电网“四大参数”中发电机励磁系统模型和参数是电力系统稳定分析的重要组成部分，要获得准确、可信度较高的模型和参数，现场测试是重要的环节。根据发电机励磁系统现场交接试验的一般习惯和行业标准规定的试验内容，本文选择了时域法进行发电机励磁系统的参数辨识及模型确认试验。这种试验方法的优点在于可充分利用现有设备，在常规性试验中获取参数且物理概念清晰明了容易掌握。发电机励磁参数测试确认试验的内容包括：1)发电机空载、励磁机空载及负载试验；2）发电机、励磁机时间常数测试；3）发电机空载时励磁系统阶跃响应试验；4)发电机负载时动态扰动试验等。现场试验结束后，有关部门要根据测试结果，对测试数据进行整理和计算，针对制造厂提供的AVR等模型参数，采用仿真程序或其他手段，验证原始模型的正确性，在此基础上转换为符合电力系统稳定分析程序格式要求的数学模型。为电力系统计算部门提供励磁系统参数。2．试验措施编制的依据及试验标准 1）《发电机励磁系统试验》 2）《励磁调节器技术说明书》及《励磁调节器调试大纲》 3）GB/T7409.3-1997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/T650-1998大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件 3试验中使用的仪器设备 便携式电量记录分析仪，8840录波仪，动态信号分析仪以及一些常规仪表。4试验中需录制和测量的电气参数 1）发电机三相电压UA、UB、UC（录波器录制）； 2）发电机三相电流IA、IB、IC（录波器录制）； 3）发电机转子电压和转子电流Ulf、Ilf（录波器录制）； 对于三机常规励磁还应测量： 1)交流励磁机定子电压（单相）Ue（标准仪表监视） 2)交流励磁机转子电压和转子电流Uef、Ief（录波器录制）； 3)永磁机端电压Upmg（录波器录制和中频电压表监视）； 4)发电机端电压给定值Vref（由数字AVR直读）； 5)励磁机用可控硅触发角（由数字AVR自读）； 对于无刷励磁系统除发电机电压电流外，仅需测量励磁机励磁电压电流；但需制造厂家提供励磁机空载饱和特性曲线及相关参数。 5．试验的组织和分工
发电机励磁装置说明书
第二章调节器组成及原理 §2—1 调节器的总体结构 DLT4000型励磁调节器由励磁调节板、测量用电压、电流互感器、操作继电器等硬件组成。测量用电压互感器及电流互感器通过适当变换输出的模拟量由外部总线连接到调节器板。操作继电器等开关量通过外部总线连接到调节器板。调节器组态为双通道, 双通道互为备用, 备用通道自动跟踪运行通道工况, 在检测到主通道故障时自行切换至备用通道运行并告警。 DLT4000型励磁调节器的总体结构示意图见图2一1所示。调节板主要硬件资源包括： ·二套以单片计算机为核心的调节器 ·移相触发模块 ·脉冲功放电路 调节板与外部的联系通过总线插座与外部总线挂接来实现，拆装方便。除调节板外，还有外部总线端子板及操作面板。总线端子板上安装测量变送元件及连接操作继电器。操作面板由薄膜开关、LED发光二极管等组成。 调节器面板是活动的，可以旋转90℃向下打开，便于调试维护。
图2－1 DLT4000型励磁调节器的总体结构示意图
§2—2 外部总线 外部总线是我所专门为双通道励磁调节器开发设计的一套总线结构。通过外部总线，采集外界开关量信号和模拟量信号，并输出相应的开关量信号和模拟量信号，通过扁平电缆与调节板连接。外部总线使励磁系统接线从复杂、无序变为简单、有序。 外部总线由50针插座和50线扁电缆组成，引脚定义见表2—1。 除模拟量信号外，其它开关量信号均为低电平有效。 表2—1 外部总线引脚定义
§2—3 单片计算机 单片微型计算机简称为单片机。它将一个计算机的各个组成部分（CPU、程序存储器、数据存储器、并行口、串行口、可编程定时/计数时钟）集成于一个芯片内，是大规模集成电路技术发展的产物。 单片机作为励磁调节器的核心器件，完成下列功能： 1、增减励磁控制； 利用I/O端口及内部寄存器，实现发电机电压给定数字化；增减励磁通过改变单片机内部数字量来实现。 2、起励控制； 开机前，单片机对给定值进行预置，并通过串行口输出端输出给12位D/A 转换器，与反馈量一起经过PID调节，输出控制信号给移相触发模块；机组下达开机令后，移相触发模块允许脉冲输出，即可实现发电机起励。 3、停机控制 接收到停机令后，逆变灭磁。逆变灭磁完成后重新初始化，并对给定值进行预置，等待下次开机。 4、强励控制 单片机检测到发电机电压突然下降，则通过输出端口控制调节器退出1.1倍电流限制，投入顶值电流控制，强励时限由单片机软件设定，并能自动复归。 5、故障检测 单片机能够检测以下故障：起励失败、脉冲丢失、调节器故障等，并综合其他故障向外发出切换和报警信号。 §2—4 调节板 一、工作原理 励磁调节功能由调节板完成。板内有按发电机电压偏差调节的调节器(AVR), 恒励磁电流调节的过励限制器, 欠励限制器。发电机电压、电流，励磁电流等模拟量信号从模拟量总线引入, 发电机电压给定由单片机提供。自动通道运行时AVR调节器输出控制信号至移相触发模块进行移相控制, 过励时由过励限制器输出控制信号限制转子电流最大值；欠励时由欠励限制器输出控制信号限制转子电流最小值。欠励限制仅在并网后才起作用。手动通道运行时，由恒励磁电流调节器输出控制信号进行移相控制。强励时限由单片机设定。 二、主要功能 调节板主要完成以下功能：
励磁系统操作说明
励磁系统操作说明 一、外供电 将0.4kV厂用PCA段的1号机励磁系统风机电源一、初励电源、工作电源一送电良好，将0.4kV厂用PCB段的1号机励磁系统风机电源二、工作电源二送电良好。 二、整流柜 （一）整流柜投入操作 (1)合操作电源开关K3，装置面板显示灯亮； (2)合风机主、备电源开关K1、K2；当满足运行条件（有自动开风机节点输入，或有手动开风机控制输入），风机应正常运转；风机若不能运转，首先考虑将风机控制把手S1改为手控档（即S1处于分断位置）；若还不能运转，则检查热继电器是否未复归；最后考虑参照相关电气原理图进一步检查电源是否正常、相关继电器是否正确动作，检查热继电器的常闭触点是否接通，检查“风机启动控 制”回路等等； (3)合整流桥交流侧的开关DK1； (4)合整流桥直流侧的开关DK2； (5)将触发脉冲切除/投入把手S2置于“投入”档。 至此完成整流柜投入操作。注意：投入前应当确保S2置于“切除”档。 （二）整流柜退出操作 发电机正常停机，可控硅整流柜不需要做任何操作。要退出整流柜，按下列步骤进 行操作： (1)待发电机组机端电压下降至零，将触发脉冲的操作把手S2置于“切除”档； (2)分开整流桥直流侧的开关DK2； (3)分开整流桥交流侧的开关DK1； (4)分风机主、备电源K1、K2以及操作电源开关K3。 至此退柜操作完成。特别要强调的是，在运行中要退出一台整流柜，必须先切除该柜的可控硅脉冲，然后才能分开交流测和直流侧开关，否则，在脉冲没有切除，电流仍然存在时分断交流测或直流侧开关，在开关断口上会产生电弧，不安全。 （三）正常运行 整流装置正常运行时，柜门上的电流表或电压表应指示运行值；熔丝熔断指示灯不亮；相应的合闸指示灯亮，分闸指示灯不亮；有风机强迫风冷的整流装置，一般风机处于
励磁系统调试报告
. 发电机励磁系统试验报告 使用单位： 机组编号： 励磁装置型号： 设备出厂编号： 设备出厂日期： 现场投运日期： 广州电器科学研究院 广州擎天电气控制实业有限公司
励磁系统调试报告 使用单位：机组号：设备型号：设备编号：出厂日期：发电机容量：额定发电机电压/电流： 额定励磁电压/电流： 励磁变压器：KVA三相环氧干式变压器 励磁变额定电压： 励磁调节器型号：型调节器 一、操作回路检查 1．励磁柜端子接线检查 检查过柜接线是否与设计图纸相符，确认接线正确。 检查励磁系统对外接线是否正确，确认符合要求。 2．电源回路检查： 厂用AC380V工作电源。 DC-220V电源 检查励磁系统DC24V工作电源。 检查调节器A、B套工控机工作电源。 3．风机开停及转向检查： 4．灭磁开关操作回路检查 5．励磁系统信号回路检查
6．串行通讯口检查 二、开环试验 试验目的：检查励磁调节器工作是否正常，功率整流器是否正常。 试验方法：断开励磁装置与励磁变压器及发电机转子的连接，用三相调压器模拟PT电压以及整流桥交流输入电源，以电阻或滑线变阻器作为负载，用小电流方法检查励磁装置。 1．检查励磁系统试验接线，确认接线无误。 2．将调压器电压升到100V，按增磁、减磁按钮，观察负载上的电压波形是否按照调节规律变化。 功率柜上桥的输出波形正常，无脉冲缺相。 功率柜下桥的输出波形正常，无脉冲缺相。 3．调节器通道切换试验： 人工切换调节器工作通道，切换正常。 模拟A套调节器故障，调节器自动切换到备用通道。 模拟B套调节器故障，调节器自动切换到C通道。 4．励磁系统故障模拟试验 调节器故障
1-励磁系统中的各种定值及试验
1-励磁系统中的各种定值及试验
励磁系统中的各种定值介绍 一、励磁系统中各种定值的分类 励磁系统中的各种整定值主要是在励磁调节器（AVR）中。本次重点介绍励磁调节器中的定值。 1、发电机的励磁形式一般有直流励磁机系统、三机常规励磁系统、无刷旋转励磁系统、自并励励磁系统等。 （1）自励直流励磁机励磁系统： （2）三机常规励磁系统： （3）无刷旋转励磁系统 （4）自并励励磁系统
2、华北电网各个电厂所用的励磁调节器有吉思GEC系列、南瑞电控SAVR2000系列、NES5100系列、SJ800系列、武汉洪山的HJT系列、ABB公司的UN5000系列、GE公司的EX2100系列、英国R-R的TMR-AVR、日本三菱等。 各个厂家的励磁调节器中的定值数量各不相同。少的几十个（如吉思、南瑞），多的上千个（如ABB、GE）。 3、针对各种励磁调节器中的定值按照使用功能可以分为 （1）控制定值（控制参数） 控制定值包括自动方式控制参数、手动方式控制参数、PSS控制参数、低励限制控制参数、过励限制控制参数、过激磁限制控制参数等 （2）限制动作定值 包括过励限制动作定值、过激磁限制动作定值、低励限制动作定值等 （3）其他定值 包括励磁调节器模拟量测量的零飘修正、幅值修正、励磁方式定义、起励时间设定、调压速度设定、调差率等。
励磁调节器内部的控制参数 励磁调节器作为发电机的一种自动控制装置。在正常运行或限制动作时，用来控制发电机的运行工况不超过正常运行范围的参数。这些参数在运行中，是时刻发挥作用的。控制参数整定的合理，直接影响整个励磁系统的动态特性的好坏及各种限制功能的正常发挥作用。 一、自动方式下的控制参数(电压闭环) 1、自动方式是以机端电压作为控制对象的控制方式，是励磁调节器正常的工作方式。也是调度严格要求必须投入的运行方式。 华北电网调度部门下发的《华北电网发电机励磁系统调度管理规定》中规定： （1）各发电厂机组自动励磁调节装置正常应保持投入状态，其投入、退出和参数更改条件应在运行规程中作出规定，并应得到调度部门和技术监督部门的批准。调度部门要求投入的PSS装置应可靠投入运行。发电机自动励磁调节装置、PSS装置如遇异常退出，应及时向当值调度员备案，事后向技术监督部门汇报。 （2）电厂将励磁系统定值报有关调度部门和技术监督部门审核、批准后执行。运行中如定值或设定参数发生变化，须经有关调度部门和技术监督部门核准方可执行。参数实测后如定值或设定参数发生变化，应说明对已实测参数是否有影响，必要时重新进行参数实测工作。 （3）发电机励磁系统应采用定发电机电压控制方式运行。如果采用其他控制方式需要经过调度部门和技术监督部门的批准。 2、按照经典自动控制原理，一般采用PID控制方式。其中的P代表比例调节控制，I代表积分调节控制，D代表微分调节控制。 一般励磁调节器中的PID控制形式有以下三种方式： （1）并联PID控制方式传递函数
励磁系统建模试验方案计划
励磁系统建模试验方案
目录 1.试验目的 (1) 2.试验内容 (1) 3.试验依据 (1) 4.试验条件 (1) 5.设备概况及技术数据 (2) 6.试验内容 (4) 7.试验分工 (5) 8.环境、职业健康安全风险因素辨识和控制措施 (6) 9.试验设备 (6)
1.试验目的 对被测试机组的励磁系统进行频率响应以及动态响应测试，确认励磁系统模型参数和特性，为电力系统分析计算提供可信的模型数据。 2.试验内容 2.1励磁系统模型传递函数静态验证试验。 2.2发电机空载特性测量及空载额定状态下定子电压等各物理量的测量。 2.3发电机时间常数测量。 2.4 A VR比例放大倍数测量试验。 2.5系统动态响应测试（阶跃试验）。 2.6 20%大干扰阶跃试验。 2.7对发电机进行频率响应测试。 3.试验依据 Q/GDW142-2012《同步发电机励磁系统建模导则》 设备制造厂供货资料及有关设计图纸、说明书。 4.试验条件 4.1资料准备 励磁调节器制造厂应提供AVR和PSS模型和参数。 电机制造厂应提供发电机的有关参数和特性曲线。 4.2设备状态要求 被试验发电机组励磁系统已完成全部常规的检查和试验，调节器无异常，具备开机条件。
5.设备概况及技术数据 容量为135MW，励磁系统形式为自并励励磁方式，励磁调节器采用南瑞电控公司生产的NES6100型数字励磁调节器。其励磁系统结构框图如图1： 图1 励磁系统框图 图2 励磁调节器模型
5.2发电机： 生产厂家：南京汽轮机电机厂 型号：QFR-135-2 额定视在功率：158.8 MV A 额定有功功率：135 MW 额定定子电压：13.8 kV 额定定子电流：6645 A 额定功率因数：0.85 额定励磁电流：893 A 额定励磁电压：403 V 额定空载励磁电流：328 A 额定空载励磁电压：147 V 额定转速：3000 r/min 发电机轴系（发电机+燃气轮机）转动惯量（飞轮转矩）：18.91t.m2 转子绕组电阻：0.3073Ω（15℃）0.3811Ω(75℃), 0.4179Ω(105℃试验值) 转子绕组电感： 直轴同步电抗Xd（非饱和值/饱和值）：219.04/197.15 直轴瞬变电抗Xd’（非饱和值/饱和值）：30.02/27.02 直轴超瞬变电抗Xd”（非饱和值/饱和值）：19.63/17.67 横轴同步电抗Xq（非饱和值/饱和值）：205.96/182.36 横轴瞬变电抗Xq’（非饱和值/饱和值）：36.03/32.42 横轴超瞬变电抗Xq”（非饱和值/饱和值）：23.1/20.79 直轴开路瞬变时间常数Td0’ : 9.8 秒 横轴开路瞬变时间常数Tq0’ : 1.089秒 直轴开路超瞬变时间常数Td0” : 0.06秒 横轴开路超瞬变时间常数Tq0” : 0.054秒
发电机讲义(励磁方式部分)
发电机讲义(励磁方式部分)
5.2 同步发电机的运行特性(空载特性、短路特性、外特性) 5.3 同步发电机的并列方法（定速、升压、并网前准备、准同期并网）。 5.4 同步发电机的功角特性（有功调节、无功调节、静态稳定性、V形曲线、发电机的PQ运行曲线） 5.5 同步发电机的故障分析(突然短路、不对称运行、失磁、失步、震荡) 同步电机原理和结构 同步电机原理简述 结构模型 ◆同步发电机和其它类型的旋转电机一样，由固定的定子和可旋转的转子两大部分组成。一般分为转场式同步电机和转枢式同步电机。 ◆图15.1给出了最常用的转场式同步发电机的结构模型，其定子铁心的内圆均匀分布着定子槽，槽内嵌放着按一定规律排列的三相对称交流绕组。这种同步电机的定子又称为电枢，定子铁心和绕组又称为电枢铁心和电枢绕组。 ◆转子铁心上装有制成一定形状的成对磁极，磁极上绕有励磁绕组，通以直流电流时，将会在电机的气隙中形成极性相间的分布磁场，称为励磁磁场(也称主磁场、转子磁场)。 ◆气隙处于电枢内圆和转子磁极之间，气隙层的厚度和形状对电机内部磁场的分布和同步电机的性能有重大影响。 ◆ 除了转场式同步电机外,还有转枢式同步电机，其磁极安装于定子上，而交流绕组分布于转子表面的槽内，这种同步电机的转子充当了电枢。图中用AX、BY、CZ三个在空间错开120电角度分布的线圈代表三相对称交流绕组。
工作原理 ◆主磁场的建立：励磁绕组通以直流励磁电流，建立极性相间的励磁磁场，即建立起主磁场。 ◆ 载流导体：三相对称的电枢绕组充当功率绕组，成为感应电势或者感应电流的载体。 ◆ 切割运动：原动机拖动转子旋转（给电机输入机械能），极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组（相当于绕组的导体反向切割励磁磁场）。 ◆ 交变电势的产生：由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割运动，电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的三相对称交变电势。通过引出线，即可提供交流电源。 ◆ 感应电势有效值：由第11章可知，每相感应电势的有效值为 (15.1) ◆ 感应电势频率：感应电势的频率决定于同步电机的转速n 和极对数p ，即 (15.2) ◆ 交变性与对称性：由于旋转磁场极性相间，使得感应电势的极性交变；由于电枢绕组的对称性，保证了感应电势的三相对称性。 同步转速 ◆同步转速从供电品质考虑，由众多同步发电机并联构成的交流电网的频率应该是一个不变的值，这就要求发电机的频率应该和电网的频率一致。我国电网的频率为50Hz ，故有： (15.3) ◆要使得发电机供给电网50Hz的工频电能，发电机的转速必须为某些固定值，这些固定值称为同步转速。例如2极电机的同步转速为3000r/min，4极电机的同步转速为1500r/min，依次类推。只有运行于同步转速，同步电机才能正常运行，这也是同步电机名称的由来。 同步电机的主要运行方式有三种，即作为发电机、电动机和补偿机运行。作为发电机运行是同步电机最主要的运行方式，作为电动机运行是同步电机的另一种重要的运行方式。同步电动机的功率因数可以调节，在不要求调速的场合，应用大型同步电动机可以提高运行效率。近年来，小型同步电动机在变频调速系统中开始得到
励磁系统试验方案(DOC)
#3发电机励磁系统调试方案 习水电厂#3发电机励磁调节系统改造投运 试验方案 批准： 审定 审核： 编制： 二〇一三年十一月七日
一、概况 习水电厂#3发电机励磁调节系统运行多年，元器件老化严重，故障频繁，运行不可靠，给机组及电网安全运行带来严重威胁，经厂部批准决定进行改造，将原ABB公司生产的ABB UNITROL-F励磁调节设备改造为南瑞科技公司生产的NES-5100励磁调节设备，该工程于2013年11月3日开工，现已安装结束，准备进入调试阶段，为保证调试工作的顺利开展，特编制本调试方案。二、编制依据 试验遵循以下规范但不限于： 发电机励磁系统调度管理规程DL 279-2012-T。 发电机励磁系统及装置安装、验收规程DLT 490-2011。 大型汽轮发电机励磁系统技术条件DLT 843-2010。 三、组织措施 1、领导小组： 组长：邓先进 副组长：刘志刚雷涛 成员：丁明奎邹彬美韦金鹏杨廷模班平胡猛 职责：负责#3发电机励磁调节系统调试工作的整体协调及指
导。 2、试验实施组 组长：雷涛 副组长：杨廷模 成员：李时国杨恩华宋力刘杰运行当班值长 职责：负责#3发电机励磁调节系统的整体调试操作、记录等工作。 3、安全保障组 组长：杨冬 成员：胡猛李晓伶谭刚 职责：负责检查#3发电机励磁调节系统调试期间安全措施的执行情况。 四、调试步骤 ㈠静态试验 1．外围回路检查 励磁调节装置及可控硅整流柜等装置接线无误，符合设计要求。2．设备通电前检查 通电前，励磁调节装置及其它设备作外观、机械结构、插件、
元件检查。无任何异常，应符合通电条件。 3．小电流试验 如图： 1）用调压器在可控硅整流桥交流开关处加电压（100V），在直流开关处加滑动变阻器作为负载，使得流过负载的电流大于2A。2）投入调节器电源，按就地开机按钮，通过增、减磁，观察工控机显示触发角度、转子电压、转子电流与示波器是否一致。4．模拟量测量校验 ⑴用三相保护校验仪输出电压电流，模拟发电机励磁PT 、保护及测量用PT 、发电机定子CT 、发电机转子CT 、同步变压器二次侧输入，观察工控机和信息窗定子电流，转子电流是否各为100%。
励磁系统调试方案
鹤壁电厂二期扩建 工程 2×300M W机组 发电机励磁系统调试方案 河南电力建设调试所
目次 1 目的 (04) 2 依据 (04) 3 设备系统简介 (04) 4 试验内容 (05) 5 组织分工 (05) 6 使用仪器设备 (05) 7 试验应具备的条件 (05) 8 试验步骤 (06) 9 安全技术措施 (10) 10调试记录 (10) 11 附图（表） (10)
1 目的 为使发电机励磁系统安全可靠地投入运行，须对励磁系统的回路接线的正确性、自动励磁调节器的性能和品质以及励磁系统所有一、二次设备进行检查和试验，确保励磁调节器各项技术指标满足设计要求，特编制此调试方案。 2 依据 2．1 《电力系统自动装置检验条例》 2．2 《继电保护和安全自动装置技术规程》 2．3 《大、中型同步发电机励磁系统技术要求》 2．4 《大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件》 2．5 《火电工程调整试运质量检验及评定标准》 2．6 设计图纸 2．7 制造厂技术文件 3 设备系统简介 河南鹤壁电厂二期扩建工程同步发电机的励磁系统设计为发电机机端供电的自并励静态励磁系统，采用瑞士ABB公司生产的UNITROL5000励磁系统设备。 整个系统可分为四个主要部分：励磁变压器、两套相互独立的励磁调节器、可控硅整流桥单元、起励单元和灭磁单元。 在该套静态励磁系统中，励磁电源取自发电机端。同步发电机的磁场电流经由励磁变压器、可控硅整流桥和磁场断路器供给。励磁变压器将发电机端电压降低到可控硅整流桥所需的输入电压，为发电机端电压和磁场绕组提供电气隔离以及为可控硅整流桥提供整流阻抗，可控硅整流桥将交流电流转换成受控的直流电流提供给发电机转子绕组。 励磁系统可工作于AVR方式，自动调节发电机的端电压，最大限度维持发电机端电压恒定；或工作于叠加调节方式，包括恒功率因数调节、恒无功调节；也可工作于手动方式，自动维持发电机励磁电流恒定。自动方式与手动方式相互备用，备用调节方式总是自动跟随运行调节方式，在两种运行方式间可方便进行切换。 励磁调节器采取双通道结构，有两个完全独立的调节和控制通道组成，两个通道完全相同，可任选一路作为运行通道。备用通道（非运行通道）总是自动跟踪运行通
励磁系统试验
励磁系统试验 励磁系统是发电机的重要组成部份，它对电力系统及发电机本身的安全稳定运行有很大的影响，因此根据《继电保护及自动装置检验规程》，定期对励磁系统整套装置进行试验。 一、操作回路及信号回路检查 1、电源回路检查：量取励磁调节柜内两路厂用段来的电源及直流操作电源；量取励磁调节柜内A、B通道调节器电源及由交流/直流供电的24V直流电源。 2、风机操作：对风机进行操作，检查状态信号指示及转向是否正常，是否能够正常切换。 3、灭磁开关操作：远、近方进行操作，检查状态信号指示是否正常。 4、励磁系统输入信号检查：通过短接相应接点进行检查。 5、脉冲投切回路试验：结合开环试验，通过观察波形确认开关功能正确。 6、励磁系统输出信号检查：通过短接相应接点进行检查，单控间观察信号是否正确。 二、开环试验 1、需要的工具：三相调压器、电炉、示波器、继电保护测试仪 2、接线方法：三相调压器原边接AC380V厂用电源，副边接入同步变压器输入端，继电保护测试仪接入PT端。断开灭磁开关，将电炉负载接在灭磁开关的输入端，同时记得解除分闸切脉冲和分闸逆变信号。 3、改变继电保护测试仪的输出电压，观察励磁系统的10％和40％
电压信号的复归和启动是否正常。 4、模拟故障切换试验，故障通道能准确快速切换到备用通道，故障信号能正确显示和输出到监控系统（分别模拟PT断相、电源故障、调节器故障）。 5、将调压器输出线电压升至一定值（面板不报同步断相故障），调节器置于“正常起励”状态，增磁或减磁，观察控制信号的变化和整流输出波形是否正常。(A/B通道均应试验） 6、将C通道置于恒触发角控制状态（短接JP1跳线器），增磁，观察控制信号的变化和对应输出波形是否正常，试验后将JP1跳线器取下。 7、模拟并网令输入励磁系统，此时调节器投入“逆变”开关，观察示波器的直流电压输出波形，将仍保持不变，逆变将不起作用。 三、空载闭环试验 1、采用“零起升压”方式，A/B通道为自动方式，若调节器及外部的输入接线正常，A/B零升成功后，机端电压将稳定在15％UN以下。用C套调节器试验，机端电压将稳定在20％UN以下。 2、每个通道零升后均增磁到额定值，然后手动逆变。 3、设置为“正常起励”后再重新升压，测试远方增减磁及逆变是否正常。 4、调节器工作电源切换试验，任意一路电源单独供电均应保证励磁系统的正常工作 5、空载分灭磁开关。（要确保灭磁回路接线正确）
自动装置励磁系统设计
课题：励磁控制系统主回路设计及系统性能分析专业：电气工程及其自动化 班级：4班 学号： 姓名： 指导教师： 设计日期：2016.5.30-2016.6.8 成绩：
自动装置励磁系统设计报告 一、设计目的 1、回顾发电机励磁控制系统主回路的设计原理。 2、进一步了解发电机励磁控制的系统性能分析。 3、学会建立发电机励磁系统的数学模型。 二、设计要求 励磁控制系统的动态特性如上升时间、超调量、调整时间等都要满足要求。因为本设计主要针对PID 调节在励磁控制中的作用，因此设计方案设有无PID 调节励磁控制和有PID 调节控制两个方案，并进行对比，分出优劣，选取效果极佳的方案。 2号题：发电机型号QF —25—2 基本数据：额定容量（MW ）：25 转速；3000 额定电压（KV ）：6.3 功率因数cos?：0.8 额定电流：（A ）：2860 效率（%）：97.74 励磁数据：空载励磁电流（A ）：149.4 满载励磁电流（A ）：372 空载励磁电压（V ）：62.5 满载励磁电压（V ）：180 参数：定子线圈开路时励磁线圈时间常数（s ）：11.599 转子电阻：（75℃）（Ω）：0407（ c 75?R =1.24c 15?R ） 电压降之和ΔU=3 三、设计过程 1、系统概述 （1）设计发电机励磁控制系统的数学模型，并以PID 控制方式，搭建仿真模型。 （2）性能分析： 应用控制理论的各种分析方法分析所设计的励磁控制系统的性能，并给出典型运行方式下的最佳参数整定值，要求打印主要分析曲线及计算结果。 （3）主回路设计 主回路设计包括：励磁方式选择；励磁变压器选择；起励问题及计算；整流元件参数确定及选择；主回路保护配置；要求绘出励磁系统主回路原理图。 励磁方式：自并励方式
发电机励磁控制系统MATLAB仿真
上海电力学院 《自动控制原理》MATLAB仿真实验报告 课程：自动控制原理 题目：发电机励磁控制系统 院系：电气工程学院 班级：2010021 姓名： 学号：20102168
发电机励磁控制系统（PID 、超前、滞后控制）仿真 一、仿真模型 图1发电机励磁控制系统模型 如图所示为发电机励磁控制系统模型。功率励磁装置的传递函数为 1 1f T S +， 发电机的等效传递函数为 11d T S '+，10.05T s =，0.5f T s =，5d T s '=，20K =，分 别用不同的控制器（PID ，超前，滞后）使系统相位域量50γ≥ ，误差系数大于40。 ，在实验过程中比较不同控制器的特点。 二、系统控制器 （1） PID 控制器 PID 控制器有三个可以调整的参数，即p K 、i T 和d T ，11c p d i G K T s T s ??=++ ? ? ? 这种控制器既有比例作用的及时迅速，又有积分作用的消除余差能力，还有微分作用的超前控制功能。当偏差阶跃出现时，微分立即大幅度动作，抑制偏差的这种跃变；比例也同时起消除偏差的作用，使偏差幅度减小，由于比例作用是持久和起主要作用的控制规律，因此可使系统比较稳定；而积分作用慢慢把余差克服掉。只要三个作用的控制参数选择得当，便可充分发挥三种控制规律的优点，得到较为理想的控制效果。PID 控制器特别适用于过程的动态特性是线性的而且控制性能要求不太高的场合。 （2） 超前校正控制器 超前校正装置的主要作用是通过其相位超前效应来改变频率响应曲线的形状，产生足够大的相位超前角，以补偿原来系统中元件造成的过大的相位滞后。利用其相位超前特性，可以增大系统的稳定裕度，提高动态响应的平稳性和快速性；对
发电机讲义(励磁方式部分)
5.2 同步发电机的运行特性(空载特性、短路特性、外特性) 5.3 同步发电机的并列方法（定速、升压、并网前准备、准同期并网）。 5.4 同步发电机的功角特性（有功调节、无功调节、静态稳定性、V形曲线、发电机的PQ运行曲线）5.5 同步发电机的故障分析(突然短路、不对称运行、失磁、失步、震荡) 同步电机原理和结构 同步电机原理简述 结构模型 ◆同步发电机和其它类型的旋转电机一样，由固定的定子和可旋转的转子两大部分组成。一般分为转场式同步电机和转枢式同步电机。 ◆图15.1给出了最常用的转场式同步发电机的结构模型，其定子铁心的内圆均匀分布着定子槽，槽内嵌放着按一定规律排列的三相对称交流绕组。这种同步电机的定子又称为电枢，定子铁心和绕组又称为电枢铁心和电枢绕组。 ◆转子铁心上装有制成一定形状的成对磁极，磁极上绕有励磁绕组，通以直流电流时，将会在电机的气隙中形成极性相间的分布磁场，称为励磁磁场(也称主磁场、转子磁场)。 ◆气隙处于电枢内圆和转子磁极之间，气隙层的厚度和形状对电机内部磁场的分布和同步电机的性能有重大影响。 ◆ 除了转场式同步电机外,还有转枢式同步电机，其磁极安装于定子上，而交流绕组分布于转子表面的槽内，这种同步电机的转子充当了电枢。图中用AX、BY、CZ三个在空间错开120电角度分布的线圈代表三相对称交流绕组。 工作原理 ◆主磁场的建立：励磁绕组通以直流励磁电流，建立极性相间的励磁磁场，即建立起主磁场。 ◆ 载流导体：三相对称的电枢绕组充当功率绕组，成为感应电势或者感应电流的载体。 ◆ 切割运动：原动机拖动转子旋转（给电机输入机械能），极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组（相当于绕组的导体反向切割励磁磁场）。 ◆ 交变电势的产生：由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割运动，电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的三相对称交变电势。通过引出线，即可提供交流电源。
WKKL-2000励磁控制系统试验方法
WKKL-2000励磁控制系统试验方法 中国电力科学研究院
目录 第一部分概述 (1) 第二部分试验操作方法 (2) 2.1 短路试验 (3) 2.2 5%阶跃试验 (3) 2.3 发电机（励磁机）空载时间常数试验 (4) 2.4 手/自动切换试验 (5) 2.5 通道切换试验（自并励机组） (5) 2.6 调节器单柜/双柜切换试验（三机励磁机组） (5) 2.7 调差极性检查 (6) 2.8 强励试验 (6) 2.9 附加保护试验 (6) 2.10电压调节精度校验 (8) 2.11PID参数整定方法 (9) 2.12开环放大倍数计算方法 (9) 2.13转子电压负反馈系数 (9) 2.14PSS试验 (9)
第一部分概述 WKKL-2000 微机励磁调节器为中国电力科学研究院自主研发并生产的第二代微机励磁调节器。它继承了第一代WKKL系列微机励磁调节器的全部调节、控制及限制保护功能，并结合了WKKL系列微机励磁调节器300余台套的现场运行经验的基础上开发研制的升级换代产品。WKKL-2000 微机励磁调节器在计算速度、抗电磁干扰，可靠性以及使用的方便性上都有了很大的提高。WKKL-2000适用于从三机励磁到自并励等各种方式的可控硅励磁，是现代大、中型同步发电机理想的励磁调节装置。 WKKL-2000 发电机励磁调节器采用美国TI公司最新的高速32位DSP作为核心，配以大规模的可编程逻辑器件CPLD作为辅助元件，将控制系统基本缩小为一个片上系统，大大提高了系统的可靠性。同时外挂的平板机和大屏幕液晶显示器将人机交互提高到了一个更新的高度，给用户的使用提供了极大的方便。 值得一提的是，随着全国联网的基本完成，电力系统稳定的要求对励磁系统提出了更高的指标。WKKL-2000 将电科院几代专家多年电力系统稳定器（PSS）研究的成果进行了产品化。在国第一家采用改进型的PSS-2A电力系统稳定器的模型，完全解决了单一采用电功率信号的PSS-1A模型带来的反调问题。目前这一技术已经在三峡水力发电厂成功投入运行，取得了明显的效果。 本试验方法主要介绍了WKKL-2000 发电机励磁调节器的试验方法，以便用户有一个全面的了解。
励磁装置
励磁装置 励磁装置是指同步发电机的励磁系统中除励磁电源以外的对励磁电流能起 控制和调节作用的电气调控装置。励磁系统是电站设备中不可缺少的部分。励磁系统包括励磁电源和励磁装置，其中励磁电源的主体是励磁机或励磁变压器；励磁装置则根据不同的规格、型号和使用要求，分别由调节屏、控制屏、 灭磁屏和整流屏几部分组合而成。励磁装置的使用，是当电力系统正常工作的情况下，维持同步发电机机端电压于一给定的水平上，同时，还具有强行增磁、减磁和灭磁功能。对于采用励磁变压器作为励磁电源的还具有整流功能。 励磁装置可以单独提供，亦可作为发电设备配套供应。中小型水利发电设备已实施出口产品质量许可制度，未取得出口质量许可证的产品不准出口。励磁 装置的种类和规格励磁装置主要分为电磁型和半导体型两大类。电磁型励磁装置主要用于以直流或交流励磁机为励磁电源的励磁系统中，半导体型励磁装 置既可以与励磁机一起组成静止(或旋转)整流器励磁系统，也可以与励磁变压 器组成静止励磁系统。目前我国出口的励磁装置型号，适用范围及主要构成部 分（如表）各生产厂除供应定型产品外，还可根据用户需要进行设计和制造。 励磁装置的检验标准(1)GB7409-97《大中型同步发电机励磁系统基本技术条件》；(2)SD299-88《大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置的技术条件》； (3)《中小型同步发电机励磁系统基本技术要求》(报批稿)；(4)JB/DQ3468- 88《中小型水轮发电机励磁装置产品质量分等》；(5)GB3797-89《电控设备第二部分：装有电子器件的电控设备》；(6)GB4720-84《电气传动控制设备第一部分：低压电器电控设备》；(7)其他基础标准；(8)合同或技术附件规定的标准或技术经济指标。 励磁装置的检验项目(1)出厂检验项目：①耐电压试验；②操作、保护和