发电机励磁系统的检修与维护_王坤

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；

发电机励磁系统故障成因及对策

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/554642471.html, 发电机励磁系统故障成因及对策作者：张国瑞来源：《中国新技术新产品》2017年第24期摘要：励磁系统为发电机中的主要部分，在电力系统正常运行以及事故产生过程中，励磁系统发挥重要作用。励磁系统的稳定运行，不仅能保证发电机更可靠，实现合理性能，也能提高发电机的技术经济指标。所以，在文章中，基于相关案例的分析，对整个过程的系统故障进行详细解决，以提高系统的可靠性。关键词：发电机；励磁系统；故障；可靠性中图分类号：TM312 文献标识码：A 一、案例分析某电站位于辽河支流上，为坝后式电站，存在3台机组。其中，总装机容量为7030kW，每年设计的发电量为1600万kWh。三号机组装机容量为630kW，机端电压为6.3kV。电力系统中同步发电机的励磁方式主要分为两类：（1）直流发电机励磁；（2）半导体静止式励磁。当维护QF-6-2背压式汽轮发电机期间，对励磁系统的常见故障进行了详细分析，并总结一些经验获取有效的处理方法。如图1所示，为励磁系统给的接线原理图。该机组的励磁装置是一种简单的模拟半控桥式静止自并励磁系统，是基于一台接自段的励磁变压器，将其做为励磁电源，并利用晶闸管整流装置，将其发给发电机励磁。当机组启动后，会基于增加的交流电源励冲磁。但是，在实际运行中，也会产生一些故障，影响发电机的运行，所以，需要对其产生的故障进行详细分析。二、发电机励磁系统故障分析及提高可靠性的对策（一）励磁机的逆励磁故障分析一般情况下，发电机处于正常状态。当其中的交流电压逐渐上升的时候，电压表和电流表显示的数值相反。并且，针对发电机在运行过程中的实际发展情况进行分析，发现励磁电流表上的指针以及电压表上的指标也存在明显的相反现象，在定子回路上的电流表、电压表，发现他们的指针方向一致。根据实际情况，对逆励磁情况的产生原因进行分析。发现其具体上主要分为两种。升压时，会产生逆励磁现象，因为新发电机还未运行，励磁较弱。在试验期间，对正负极接错，抵消了剩余励磁的方向。同时，在发电机运行的时候，由于励磁电流小，会增加负荷，增加电枢电流。在这种执行条件下可以发现，励磁磁场整体比较弱，无论在期间使用的是手动方式还是自动方式对其调整，都不会使励磁增加，但会对励磁机的磁场抵消掉。（二）发电机升不起电压的故障分析

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

同步电动机励磁系统常见故障分析

同步电动机励磁系统常见故障分析作者：陆业志本文结合KGLF11型励磁装置，对其在运行中的常见故障进行分析。 1 常见故障分析 (1)开机时调节6W，励磁电流电压无输出。原因分析：励磁电流电压无输出，肯定是晶闸管无触发脉冲信号，而六组脉冲电路同时无触发脉冲很可能是移相插件接触不良，或者同步电源变压器4T损坏，造成没有移相给定电压加到六组脉冲电路的1V1基极回路上，从而六组脉冲电路无脉冲输出导致晶闸管不导通。 (2)励磁电压高而励磁电流偏低。原因分析：这是个别触发脉冲消失或是个别晶闸管损坏的缘故。个别触发脉冲消失可能是脉冲插件接触不良。另外图1中三极管1V1、单极晶体管2VU及小晶闸管9VT损坏，或者是电容2C严重漏电或开路。如果主回路中晶闸管1VT～6VT中有某一个开路或是触发极失灵，同样会导致输出励磁电流偏低的现象。 (3)合励磁电路主开关时，励磁电流即有输出。原因分析：这是由于图1所示脉冲电路中的三极管1V1集电极-发射极之间漏电，即使移相电路还未送来正确的控制电压，也会导致1C充电到2VU导通的程度。2VU即输出触发使小晶闸管9VT导通，2C经9VT放电而发出脉冲令1VT、3VT、6VT之一触发导通，使转子励磁电路中流过直流电流。 (4)同步电动机起动时，励磁不能自行投入。原因分析：励磁不能自行投入。肯定是自动投励通道电路中断或工作不正常，因此可能是投励插件与插座间接触不良，或是图2所示投励电路中的三极管3V1、单结晶体管4VU工作不正常，电容5C漏电、电位器W′损坏。另外是移相插件同样有接触不良现象，或者是图3所示移相电路的小晶闸管10VT损坏等等。 (5)运行过程中励磁电流电压上下波动。原因分析：引起励磁电流电压输出不稳的原因很多，主要有1)脉冲插件可能存在接触不良，造成个别触发脉冲时有时无。2)图1所示脉冲电路的电位器4W松动，使三极管1V1电流负反馈发生变化，造成放大器工作点不稳定，从而影响晶闸管主回路输出的稳定性。另外，如果电容2C漏电或单结晶体管2VU及三极管1V1性能不良，也会引起触发脉冲相位移动。3)图3所示移相电路的电位器6W松动或接触不良，将会使移相控制电压Ed间歇性消失，引起励磁电流电压输出大幅度波动。另外，如果稳压管7VS、8VS损坏，都会使Ey随电网电压波动而波动，使Ed输出波动，造成晶闸管主回路直流输出不稳。 (6)励磁装置输出电压调不到零位。

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%。

发电机励磁系统故障成因及对策

发电机励磁系统故障成因及对策发表时间：2018-05-14T16:43:48.563Z 来源：《电力设备》2017年第35期作者：刘锐 [导读] 摘要：励磁系统是发电机重要的组成部分。（中国核电工程有限公司华东分公司浙江嘉兴 341000）摘要：励磁系统是发电机重要的组成部分。在电力系统正常运行中，发电机的励磁控制系统起着重要作用。优良的励磁系统不仅可以保证发电机运行的可靠性和稳定性，提供合格的电能，而且可以有效地提高发电机及其并入的电力系统的技术经济指标。本文针对励磁系统出现的故障现象，对整个处理过程进行分析和总结，以便同行遇到类似问题时借鉴。关键词：发电机；励磁系统；故障成因；对策前言：励磁系统是发电机带有的中心构造，也是整合性电力体系配有的侧重部件。励磁体系的顺畅运转，可提升发电机带有的安全性能，供应可用的电力测定指标。若发电机组带有的无功功率，没能被合理预设，励磁系统会产出故障。为防止发电机损坏，必须要快速解决发电机励磁系统故障。 1 现有的励磁体系概述发电机配有的励磁系统，多归属于可控硅属性的励磁系统。体系内含的励磁方式，能分出他励及对应性的自励路径。其中他励这样的方式，可分出交流类别的带静止方式，以及无刷励磁路径。这种方式配有的励磁电源，带有凸显的独立性，没能遇有电力体系的多重干扰；顶值电压带有的数值，也没能关联起短路点。无刷励磁这种方式，配有滑动的衔接配件，可限缩维护用到的劳动量，也可抵挡住很恶劣的总括环境。然而，这样的体系，仍旧存留着转子电流内含的参数没能被测定的疑难。选用其他励磁路径时，要顾及到增添主体厂房带有的高度。在规模偏大的新构建电站内，惯常采纳这样的方式[1]。自励这种方式，可分出交流侧及直流侧配有的叠加方式。其中，每一类别的叠加路径，还能分出并联及串联的精准类别。自励内含的属性存有差别，然而，这一类的励磁路径，都带有占地偏多、衔接电线偏复杂、维护用到的劳动偏多等弊病。新构造的规模偏小电站，不会选取这样的励磁方式。采纳范畴最大的路径，归属于可控硅框架下的自并励路径。 2 发电机励磁系统故障 2.1 系统概述某电厂1号发电机励磁系统整流装置包括 3个整流柜，正常运行时，3个整流柜全部投入，并列运行。如果有1个整流柜发生故障，装置发出“整流桥 1 故障”信号，并闭锁故障整流柜的脉冲；如果有2个整流柜发生故障，装置发出“整流桥 2 故障”信号，并闭锁故障整流柜的脉冲，限制强励；如果3个整流柜均发生故障，装置强行自动投入全部整流柜并限负荷运行。 2.2 故障现象 2016年12月30日15：11，1号发电机带有功功率300MW，无功功率140MVA，励磁方式为恒机端电压方式。15：11：21“发电机强励”光字亮，发电机定子电压、无功功率、励磁电流和励磁电压均突然上升（定子电压由20.4kV升至20.9kV，无功功率由140MVA升至 194.6MVA，励磁电流由1960A升至2234A，励磁电压由368V升至453V），持续约10s后恢复正常。15：11：40“整流桥1故障”光字亮，运行值班员检查发现3号整流柜“脉冲切除”指示灯亮、“触发脉冲”和“可控硅导通”指示灯灭，装置面板出现“3号整流柜故障”、“3号整流柜熔丝熔断”、“3号整流柜脉冲丢失”、“3号整流柜断流”的报警信号，迅速联系主控制室将无功功率降至60MVA。15：29，发电机定子电压、无功功率、励磁电流和励磁电压再次突然上升，“整流桥2故障”光字亮；同时运行值班员听到1号整流柜处有异常声响，接着1号整流柜“脉冲切除”指示灯亮、“触发脉冲”和“可控硅导通”指示灯灭，迅速联系主控制室降低发电机有功功率。约1min后，1号、2号、3号整流柜突然全部投入运行，无功功率瞬间上升至280MVA；迅速降低发电机无功功率，当无功功率降至50MVA时，发电机变压器组保护励磁系统故障动作，发电机断路器、灭磁断路器跳闸；同时运行值班员听到整流柜处有放电声音，3号整流柜处出现弧光并起火，运行人员立即将励磁系统断电并迅速灭火。 3 发电机励磁系统故障成因及对策 3.1 自耦调压器过热的分析与处理开关合上，将TECHNOLOGY运行维护技术耦调压器升压，同时用钳形电流表监测调压器一次电流，发现调压器升压不到40V，一次电流便达到10A以上，以致调压器严重过热，无法进行正常试验。分析与处理：调压器升压到40V时，可控制硅不导通，电压调节器直流回路不工作，调压器负载只有三相可控硅交流回路，一次电流过大，说明可控硅交流回路作为调压器的负载存在问题，导致一次电流增大。用数字万用表检查回路，发现接至中控室的电压表和电流表回路有接地，使整流桥的负端接地，将接至中控室的表线拆除（即拆除端子XT：77和XT：78接线）[2]。将调压器升压，一次电流恢复正常。结论：整流桥中二极管公共侧接地，形成零式整流，使调压器二次负载极小，导致一次电流增大，接地消除，回路恢复正常。 3.2 自耦调压器烧毁的分析与处理试验前因有其它设备需要调整，将开关K断开，没多久发现调压器冒烟，迅速将总电源开关断开。对自耦调压器进行全面检查，发现调压器A相已烧毁。故障分析与处理：调压器烧毁前电源开关K已断开，调压器没有接入电源为什么会烧毁？此时判断可能是电源开关有问题，检查电源开关K，发现开关K的A相在开关断开状态时仍在接通状态，说明调压器A相烧毁与开关A相开关没有分断电源有关。当时直流回路处于断开状态，即使A相回路没有断开，但B相、C相回路却是断开的，整流桥中没有回路，不至于烧毁调压器。至此，A相烧毁说明A 相有接地，A相电源与地形成回路烧毁调压器，然后将调压器升压，同时用钳形电流表对一次电流时行监测，三相电流正常且三相平衡（此前A相电流大于B相、C相电流）。结论：整流桥A相接地，将调压器烧毁，A相接地消失，回路恢复正常；电气设备（尤其二次配电盘内接线及小元器件）要定期清理灰尘，以免造成电气部件接地，影响设备正常运行。 3.3 电压调节器内部回路故障分析与处理以上两项故障均是电压调节器外部故障，故障消除后，正式做开环特性试验。调压器渐渐升压，同时用示波器观察直流侧输出波形，此过程波形正常。调压器二次电压升至额定100V时，调整脉冲移项单元上的可调电阻，使波形宽度一致，然后操作增减磁按钮，波形不可调。首先判断自动电压给定电位器RPA有问题，RPA（由其负责提供基准电压UZ）由伺服电机驱动，操作增减磁按钮，伺服电机转动，带

发电机和励磁系统的故障处理

一、发电机的事故处理 1 发电机发生强烈振荡或失去同期时 1）现象 a、定子电流表的指针来回剧烈摆动，定子电流表的摆动有超过正常值的情形。 b、发电机和母线上各电压表指针剧烈摇摆，经常是电压降低。 c、电力表（有功，无功）的指针在全盘上摆动。 d、转子电流表的指针在正常值的附近摆动。 e、发电机发出呜响，其节奏与表针摆动合拍。 2）原因 a、系统上发生短路 b、发电机励磁系统故障引起发电机失磁，使发电机电动势急剧下降。 c、系统电压过低。 d、发电机电动势过低或功率因数过高。 3）处理 a、对于自动励磁调节装臵在手动方式运行时的发电机，应尽可能的增加其励磁电流，并适当的降低发电机的有功负荷，以利恢复周期。 b、对于自动励磁调节装臵在自动方式运行的发电机，应减少发电机的有功负荷。 c、若以上处理后，两分钟内不能恢复正常运行，汇报调度之后，将发电机与系统解列。 2 发电机非同期并列。 1）现象 a、定子电流表指示突然升高后剧烈摆动； b、定子电压表指示降低并来回摇动； c、发电机受到强烈的电流冲击，系统电压降低； d、机组发出强烈的振动和鸣声。 2）原因调整不当或操作错误。 3）处理 a、发电机在短时间内能拉入同步，并无显著异常响声和振动，表计摆动很快趋于缓和，则不必停机。 b、若发电机组产生较大的冲击和强烈的振动，表计摆动剧烈且不衰减，则立即将其解列停机。 c、非同期并列引起发电机跳闸或强烈振荡，应报告调度长及有关领导，并对发电机进行全面检查（打开发电机端盖，检查线圈端部无变形等），检查保护，测定发电机绝缘，经检查一切正常后，由相关技术人员和领导决定是否投入运行。

3 发电机出线运行开关自动跳闸 1 ）现象 a、保护动作正确跳闸现象 b、发电机出线开关和励磁开关均跳闸，位臵指示灯闪光并有事故音响信号。 c、发电机有关表计（功率表，定子电流表）指示为零。 d、在断路器跳闸的同时，故障机组和其他机组均有异常信号，表计亦有相应的异常指示。 e、人员误碰、保护误动引起的跳闸现象。 f、断路器位臵指示灯闪光，励磁开关仍在合上位臵。 g、发电机定子电压升高，机组转速升高。 h、在自动励磁调节器作用下，发电机转子电压、电流大幅度下降。 i、有功功率指示为零，无功功率有极少量指示，定子电流指示近于零。 j、其它机组表计无故障指示，即无电气系统故障现象。 2 ）原因 a、机组内部或外部短路故障引起继电保护正确跳闸。 b、机组失磁保护动作跳闸。 c、机组热机系统发生故障，由值班人员就地紧急停机或热力系统的其它故障由热机保护动作联锁使断路器跳闸。 d、直流系统发生两点接地，造成控制回路或继电保护动作跳闸。 e、人员误碰或误操作、继电保护误动作使断路器跳闸。 3 ）处理 a、保护正确动作跳闸处理。（1）检查励磁开关是否已跳闸，未跳闸时应立即拉开。（2）复归跳闸断路器控制开关和音响信号。（3）停用发电机的自动励磁调节器。（4）调节、监视其它无故障机组的运行工况，以维持其正常运行。（5）检查继电保护动作情况，根据检查和分析的结果作出下列相应处理： a)若查明为发电机所属一次回路发生短路故障时，应立即将与其有关的系统改为冷备用并详细检查发电机及其它有关的设备和保护区的一切电气回路（包括电缆在内）的情况，作详细的外部检查，查明有无外部征象（如烟、火、响声、绝缘烧焦味、放电或烧伤痕迹等），以判明发电机有无损坏，测量发电机定子线圈绝缘，以确定故障点的故障性质，并停机检修。 b)若为外部故障引起的跳闸，应通知中控操作人员维持汽机转速。在外部故障切除或经运行方式倒换已与故障系统隔离后，发电机组可以重新投运时，应尽快将机组重新并网。

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 5.1励磁调节器模型：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

同步发电机励磁控制实验

实验报告课程名称：电力系统分析综合实验指导老师：成绩：__________________ 实验名称：同步发电机励磁控制实验实验类型：________________同组学生姓名：__________ 一、实验目的 1.加深理解同步发电机励磁调节原理和励磁控制系统的基本任务； 2.了解自并励励磁方式和它励励磁方式的特点； 3.熟悉三相全控桥整流、逆变的工作波形；观察触发脉冲及其相位移动； 4.了解微机励磁调节器的基本控制方式； 5.掌握励磁调节器的基本使用方法； 6.了解电力系统稳定器的作用；观察强励现象及其对稳定的影响。二、原理与说明同步发电机的励磁系统由励磁功率单元和励磁调节器两部分组成，它们和同步发电机结合在一起就构成一个闭环反馈控制系统，称为励磁控制系统。励磁控制系统的三大基本任务是：稳定电压，合理分配无功功率和提高电力系统稳定性。图1 励磁控制系统示意图实验用的励磁控制系统示意图如图l 所示。可供选择的励磁方式有两种：自并励和它励。当三相全控专业：电气工程及其自动化姓名：学号：日期：地点：教2-105

桥的交流励磁电源取自发电机机端时，构成自并励励磁系统。而当交流励磁电源取自380V市电时，构成它励励磁系统。两种励磁方式的可控整流桥均是由微机自动励磁调节器控制的，触发脉冲为双脉冲，具有最大最小α角限制。微机励磁调节器的控制方式有四种：恒U F (保持机端电压稳定)、恒I L(保持励磁电流稳定)、恒Q(保持发电机输出无功功率稳定)和恒α(保持控制角稳定)。其中，恒α方式是一种开环控制方式，只限于它励方式下使用。同步发电机并入电力系统之前，励磁调节装置能维持机端电压在给定水平。当操作励磁调节器的增减磁按钮，可以升高或降低发电机电压；当发电机并网运行时，操作励磁调节器的增减磁按钮，可以增加或减少发电机的无功输出，其机端电压按调差特性曲线变化。发电机正常运行时，三相全控桥处于整流状态，控制角α小于90?；当正常停机或事故停机时，调节器使控制角α大于90?，实现逆变灭磁。三、实验项目和方法 (一) 不同α角(控制角)对应的励磁电压波形观测 (1)合上操作电源开关，检查实验台上各开关状态：各开关信号灯应绿灯亮、红灯熄； (2)励磁系统选择它励励磁方式：操作“励磁方式开关”切到“微机它励”方式，调节器面板“它励”指示灯亮； (3)励磁调节器选择恒α运行方式：操作调节器面板上的“恒α”按钮选择为恒α方式，面板上的“恒α”指示灯亮； (4)合上励磁开关，合上原动机开关； (5)在不启动机组的状态下，松开微机励磁调节器的灭磁按钮，操作增磁按钮或减磁按钮即可逐渐减小或增加控制角α，从而改变三相全控桥的电压输出及其波形。注意：微机自动励磁调节器上的增减磁按钮键只持续5秒内有效，过了5秒后如还需

励磁系统常见故障及其处理方法

励磁系统常见故障及其处理方法 1、起励不成功原因1：起励按钮/按键接通时间短，不足以使发电机建立维持整流桥导通的电压。处理方法：保持起励按钮持续接通5秒以上。原因2：发电机残压太低，却仍然投入“残压起励”，这样即使按起励按钮超过5秒，也不会起励成功。处理方法：切除“残压起励”功能，直接用辅助电源起励。原因3：将功率柜的脉冲投切开关仍置于切除位置。原因4：整流桥的交流电源未输入（励磁变高压侧开关或低压侧开关未合上）。原因5：同步变压器的保险丝座开关未复位。原因6：机组转速未到额定，而转速继电器提前接通，造成自动起励回路自动退出。原因7：起励电源开关未合，起励电源未送入起励回路。原因8：起励接触器未动作或主触头接触不良。原因9：起励电源正负极输入接反，导致起励电流无法输入转子。原因10：起励电阻烧毁开路。原因11：转子回路开路。原因12：转子回路短路。原因13：始终存在“逆变或停机令”信号。（近方逆变旋钮开关未复位；远方监控或保护的停机令信号未复位）原因14：灭磁开关控制回路的分闸切脉冲或分闸逆变信号始终保持。原因15：调节器没有开机令信号输入。原因16：可控硅整流桥脉冲丢失或可控硅损坏。原因17：调节器故障原因18：调节器脉冲故障。原因19：脉冲电源消失或电路接触不良。原因20：灭磁开关触头接触不良。

2、起励过压原因1：励磁变压器相序不对。原因2：PT反馈电压回路存在故障。原因3：残压起励回路没有正确退出。原因4：调节器输出脉冲相位混乱。 3、功率柜故障原因1：风压低，风压继电器接点抖动。处理方法：调整风压继电器行程开关的角度。原因2：风温过高，温度高于50度。处理方法：对比两个功率柜，检查测温电阻是否正常。原因3：电流不平衡，6个可控硅之间均流系数<0.85。处理方法：检查是否有可控硅不导通或霍尔变送器测量误差。 4、PT故障条件：PT电压>10％，任一相电压低于三相平均值的83％。原因1：PT高压侧保险丝熔断处理方法：测量PT输入端三相电压，检查电压是否平衡。原因2：模拟量总线板故障，其中间电压互感器或接线插头有问题。处理方法：将输入A/B套DSP板的接线插头互相调换测试。原因3：调节器DSP板故障，导致PT电压测试不准确处理方法：更换对应的DSP板，或将A/B套DSP板互换。 5、调节器故障原因1：调节器硬件故障，包括CPU、DSP、I/O板故障。处理方法：更换对应的电路板，或将A/B套电路板互换。原因2：同步信号没有输入调节器。处理方法：检查进入开关量总线板的同步信号是否正常。原因3：程序跑飞或CPU死机造成程序运行超时处理方法：按RESET键将程序重新启动，观察程序重新运行是否正常。

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

发电机常见故障原因分析

发电机常见故障原因分析转载文章发电机常见故障原因分析无刷发电机发电机故障现象： 1、不发电或电压不正常原因处理方法 (1) 保险丝断 (1)在确认线路正常后，换上保险丝再合闸 (2)电表损坏 (2)用万用表电压档直接测量发电机端电压 (3)电表不准 (3)定时校验电表，不准的应予更换 (4)调压器插脚接触不良(4)检查调压器50HZ，60HZ及6、7插脚是否有松动现象 (5)浪涌电压抑制器短路 (5)检查硒堆，确保无碰片现象 (6)旋转二极管损坏 (6)将旋转整流子通向主机转子磁场的连接线拆下，用万用表或校灯就可对二极管进行测量，如果损坏需要更换管子(6只一起更换) (7)失去剩磁 (7)用蓄电池12V接入交流励磁机的定子线圈充磁一次，正极接F+(红线)，负极碰F-(黑线)(约15-20秒种) 注意：充磁时，发电机必须处于静止状态 (8)接线错误 (8)详细检查，按接线图接对 (9)励磁机磁场线圈断路 (9)将断线处纽合，用锡焊焊牢，外用绝缘材料包好 (10)接头松动或接触不良 (10)将接头擦干净后，重新接好 (11)发电机电枢线圈断路 (11)找出断路处，重新焊接包扎 (12)发电机电枢线圈短路 (12)短路会造成严重发热现象，应于拆换线圈 (13)励磁机电枢线圈断路或短路 (13)找出故障点，更换线圈 (14)转速不正常 (14)用转速或频率表检查发电机转速 (15)调节器保护关断路动作 (15)根据调节器说明书纠正后调节调节器(16) 调节器失效 (16)更换调节器发电机故障现象： 1、发电机电压波动原因处理方法 (1)转速不对 (1)用转速表，频率表面核算发电机转速 (2)转速不稳定 (2)核实调速器说明书，调整调压器稳定性 (3) 调压器稳定性 (3)参考调节器说明书，调整调压器稳定性 (4)接线故障或接头松动 (4)检查所有的接线是否有松动或连接不良 (5)二极管，浪涌电压抑制器或发电机绕组故障 (5)发电机进行他励试验 (用12V电池) (6)遥控电压调节电位器(如果使用的话) (6)参考调节器说明书检查遥控电位器的工作状态 (7)调节器故障 (7)参考调节器说明书，更换调节器 (8)轴承不良或轴承支承磨损引起不对称气隙 (8)更换用旧的轴承，检查轴承支承的磨损，如有必要更换 3、电机过热 (1)过负载 (1)应随时注意电流表，勿使过

同步电机励磁系统

同步电机励磁系统 Excitation system for synchronous electricalmachines-Definitions GB/T 7409.11997 本标准是对GB 7409—87的修订。 GB 7409—87执行七年来，技术已有新的发展，其中有些内容IEC已制定了国际标准。为适应技术发展的要求和贯彻积极采用国际标准的精神，原标准需作修订。为便于采用IEC标准和今后增补、修订标准的方便，经技术委员会研究，将GB 7409改编为系列标准：修订后的GB 7409.1等同采用IEC 34-16-1：1991；GB 7409.2等同采用IEC 34-16-2：1991，至于GB 7409.3，由于IEC目前还没有相应的标准，此部分是根据GB 7409执行七年的情况并参考了美国IEEE std 421.1—1986、421.A—1978、421.B—1979和原苏联ГОСТ21558—88等标准编写的。本标准定义的同步旋转电机的励磁系统术语为一般通用的术语。同步电机励磁系统所有各分标准在使用同步电机励磁系统技术名词和术语时均符合本标准之规定。其他未包括的术语，应在同步电机励磁系统各分标准中作补充规定。本标准由全国旋转电机标准化技术委员会汽轮发电机分技术委员会提出并归口。本标准负责起草单位：哈尔滨大电机研究所。主要起草人：忽树岳。 IEC

1)IEC(国际电工委员会)是由所有国家的电工技术委员会(IEC国家委员会)组成的世界范围内的标准化组织。IEC的目的是促进电工和电子领域内所有有关标准化问题的国际间的合作。为此目的和除其他活动之外，IEC出版国际标准。这些标准是委托各个技术委员会制定的；对所讨论的主题感兴趣的任何一个国家委员会都可以参加起草工作，与IEC有联系的国际的，政府的和非政府的组织也可以参加起草工作。IEC和ISO(国际标准化组织)按两大组织之间共同确定的条件紧密合作。 2)IEC关于技术问题的正式决议或协议是由代表各国家委员会专门利益的技术委员会所制定的，这些决议或协议都尽可能充分地表达了国际上所涉及的问题的一致意见。 3)这些决议或协议均以标准、技术报告或导则的形式出版且以推荐的形式供国际上使用，并在此意义上为各国家委员会所承认。 4)为了促进国际上的统一，IEC各国家委员会应尽最大可能在各自的国家和地区标准中明确地采用IEC国际标准，并应清楚地指明IEC标准与对应的本国或本地区标准之间的某些分歧。 5)IEC对任何申明符合其某些标准的设备不提供表明它已被认可的标记过程，并且也不对其负责。 IEC

火电厂发电机励磁系统常见故障分析及处理方法

火电厂发电机励磁系统常见故障分析及处理方法励磁系统安全可靠性是确保发电机以及火力发电厂安全高效运行的关键。本文阐述了火电厂发电机励磁系统的作用，分析了火电厂发电机励磁系统常见故障，提出了火电厂发电机励磁系统故障的处理方法。标签：发电机励磁系统;作用;常见故障;处理方法励磁系统故障是火电厂发电机系统中比较容易出现的故障类型，并且会对火电厂的正常用电和发电机的安全稳定造成较大的威胁。随着电力市场的快速发展和火电厂装机容量的不断扩大，对发电机励磁系统的运行维护工作提出了更高更新的要求。因此，深入分析发电机励磁系统常见故障及处理方法是需要研究的课题。 1、火电厂发电机励磁系统的作用火电厂发电机中的励磁系统主要由励磁功率单元和励磁调节器两部分组成，其在火电厂中主要的作用就是向发电机提供直流电流，而且在发电机中建立直流磁场。因此通过对励磁系统的有效控制则可以保证发电机的正常运行，当发电机出现故障之后也可以通过对励磁电流的调节来确保其安全运行。因此，火电厂中发电机励磁系统的作用主要有以下几个方面：首先就是电压控制。发电机励磁系统可以按照负荷情况的不同来对励磁电流进行调节，保证和维持电压的给定水平，实现对电压的有效控制以及保证系统的正常运行。其次就是无功分配。通过发电机励磁系统来合理分配发电机组中的无功功率，起到对发电机组中的功率因数、电流以及无功功率参数的有效控制和调节作用。最后就是保证电力设备的安全运行。发电机励磁系统可以在发电系统短路时进行故障切断来维持电力系统中的电压，提高电压恢复的速度，实现发电系统动态稳定性和静态稳定性的提升。 2、火电厂发电机励磁系统常见故障分析 2.1自并励磁系统故障。此故障主要表现在发电励磁互感器中存在电流突变的现象，而且还会使得励磁互感器在较短的时间内达到饱和状态，同时在延迟40ms之后会出现差动保护动作。在10ms之后励磁开关会关闭并导致跳机的问题。而在上述故障发生时通常会在B相回路的位置出现，并电流互感器中会出现短路电流，在高压绕组和电流互感器的影响下导致故障的出现。此外，在实际运行中会导致励磁变电动力超出其系统稳定时的极限数值，这就会造成绝缘装置开裂以及高压绕组移位的问题。 2.2发电机转子两点接地的故障。发电机励磁系统在长时间运行中发生积灰问题以及转子槽口位置的绝缘损坏问题，就容易导致接地故障的出现。而通常其在出现一点接地时不会对正常运行造成影响，但是一旦出现两点接地，就会对发电机的正常运行造成干扰。励磁系统或者转子绕组中回路的任何一处有两点接地

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

发电机励磁系统的检修与维护_王坤

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