发电机静止励磁系统故障快速保护 孙文博
发电机静止励磁系统故障快速保护孙文博
发表时间：2018-03-14T10:38:55.050Z 来源：《电力设备》2017年第29期作者：孙文博1 陈学印1 伍星2
[导读] 摘要：发电机中包含的励磁系统属于同步发电机的关键构成部分，该系统能够针对发电机的具体运行状态进行分析，向相应的励磁绕组发出直流励磁电流，此类电流通常具备可调节的特点，能够保证发电机实现不同方式的运行。
(1.山东中实易通集团有限公司山东济南 250000;2.山东核电有限公司山东烟台 265100)
摘要：发电机中包含的励磁系统属于同步发电机的关键构成部分，该系统能够针对发电机的具体运行状态进行分析，向相应的励磁绕组发出直流励磁电流，此类电流通常具备可调节的特点，能够保证发电机实现不同方式的运行。静止自并励磁方式通常在接线操作上都比较简便，其主机轴系通常比较短，而且不会产生过多造价，在实际运行维护工作上也比较简易，能够获取较快的反应速度等，该系统在现阶段的电力电网运行中运用的越来越普遍。鉴于此，本文主要分析发电机静止励磁系统故障快速保护。
关键词：发电机；静止励磁系统；故障
1、静止励磁系统的组成及其保护配置
发电机静止励磁系统主要由励磁变压器、可控硅整流桥、自动励磁调节器、励磁绕组及各设备间连接装置等组成?静止励磁系统包括励磁变压器、励磁装置和发电机励磁绕组三部分。而励磁系统的故障除了励磁变压器的短路故障以及励磁绕组的接地及过负荷故障之外，励磁装置也有多种类型的故障形式，既包括因过电压或电压（流）上升率过大而引起的整流器件损坏，也包括因器件失效、主回路断臂、滑环短路、触发脉冲丢失而引起的整流主回路异常运行。系统接线如图1所示?图中：KZ为可控硅整流装置；LB为励磁变压器；FLQ为励磁绕组；H为滑环；TA和TV分别为电流和电压互感器?
图1发电机静止励磁系统接线图
目前，发电机励磁系统的保护主要有励磁变压器差动保护、励磁变压器过流保护、励磁绕组过负荷保护和转子接地保护等。
励磁变压器差动保护是励磁变压器的主保护，只能对励磁变压器本身及其引线的相间故障做出反应，而无法对整流主回路的故障做出反应。
励磁变压器过流保护作为励磁变压器的后备保护，一般装设在励磁变压器高压侧，配备两段过流段：Ⅰ段为速断段，为保证选择性，其定值按保护范围不伸出变压器低压侧的原则整定；Ⅱ段为带延时段，为保证灵敏度，其定值只需躲过发电机最大强励电流，因此同时也可兼顾整流主回路的故障，但其延时必须躲过强励运行时的暂态过程，一般取0.5~1.0s?
励磁绕组过负荷保护对励磁绕组的平均发热状况做出反应，一般采用反时限动作判据，根据发电机转子承受过负荷的能力曲线进行整定。由于一般装设在励磁变压器高压侧或低压侧，因此可对整流主回路的故障做出反应，但延时一般较长。
2、发电机静止励磁系统故障及快速保护措施
2.1、励磁装置调差率故障及解决措施
发电机实现并网以后，通常能够形成一些无功负荷。系统电压在运行过程中可能会出现波动，机组在无功调节方面表现出很大的灵敏度，同时，针对无功功率表以及励磁电压表等仪器，其摆动频率以及具体变化明显高于别的并列机组，这种情况下，励磁装置会出现严重的调差率问题。
针对该故障问题，建议通过以下途径将故障及时解决：
发电机启动后如出现以上现象，应针对该发电机开展全面检查，确定其属于正调差或是属于负调差。首先，针对调差波段相对应的开关进行科学设置，使其处于0档位置，待发电机完成并网之后，产生无功负荷，再针对波段开关进行调节，放置1档，也可以选择2档。在此过程中认真观察发电机无功负荷情况，如出现下降变化，应判断为正调差，如上升，则判断为负调差。避免无功变化出现过多，变化过明显，而给整个机组造成不良影响，降低运行的有效性及安全性。假如检验结果显示为负调差，建议马上暂停运行并对调差电流互感器的具体极性实施调整改正，假如检验结果显示为负调差，同时出现以上表现，建议针对其具体调差系数实施增大处理，保证并列运行机组能够实现合理的无功分配。
2.2、励磁变高温绝缘故障及解决措施
在正常气温下，励磁变的温度不会出现异常现象，甚至在夏季正常运行过程中，其温度均处于正常范围。如果环境温度升高或者无功负荷出现骤增，励磁变很容易会发生温度上的异常改变，可能会突然升高到一个温度，导致励磁变出现严重的损耗问题，并造成励磁变外部绝缘出现损伤，绝缘性能大大削弱，不利于保证电网的正常运行，给励磁变运行带来极大的安全隐患。
针对该故障问题，建议采用以下方法进行解决：
综合分析发电机无功功率运行的相关要求以及标准，应确保相关指标处于规定范围内，切忌高出标准界限。其次，要进一步强化对周围环境以及温度等指标的观察及监测，保证通风性的提高，为励磁变创造良好的运行环境。最后，在夏天，应该高度重视励磁小间空调的观察及维护，了解其具体运行状况，针对其具体环境温度进行控制。
2.3、相可控硅击穿故障及解决措施
故障表现：如果某相可控硅击穿，在对负反馈控制原理进行应用的过程中，应保证励磁电流不发生改变，维持发电机电压与无功恒
发电机励磁原理及构造
发电机原理及构造——发电机的励磁系统 众所周知，同步发电机要用直流电流励磁。在以往的他励式同步发电机中，其直流电流是有附设的直流励磁机供给。直流励磁机是一种带机械换向器的旋转电枢式交流发电机。其多相闭合电枢绕组切割定子磁场产生了多相交流电，由于机械换向器和电刷组成的整流系统的整流作用，在电刷上获得了直流电，再通过另一套电刷，滑块系统将获得的直流输送到同步发电机的转子，励磁绕组去励磁，因此直流励磁机的换向器原则上是一个整流器，显然可以用一组硅二节管取代，而功率半导体器件的发展提供了这个条件。将半导体元件与发电机的轴固结在一起转动，则可取消换向器、滑块等滑动接触部分、利用二极管换成直流电流。直流送给转子励磁、绕组励磁。这就是无刷系统。 下面我们以典型的几种不同发电机励磁系统，介绍它的工作原理。 一、相复励励磁原理 左图为常用的电抗移相相复励励磁系统线路图。由线形电抗器DK把电枢绕组抽头电压移相约90°、和电流互感器LH提供的电压几何叠加，经过桥式整流器ZL整流，供给发电机励磁绕组。负载时由电流互感器LH供给所需的复励电流，进行电流补偿，由线形电抗器DK 移相进行相位补偿。 二、三次谐波原理 左图为三次谐波原理图，对一般发电机来源，我们需要的是工频正弦波，称为基波，比基波高的正弦波都称为谐波、其中三次谐波的含量最大，在谐波发电机定子槽中，安放有主绕组和谐波励磁绕组（s1、s2），而这个绕组之间没有电的联系。谐波绕组将绕组中150HZ谐波感应出来，经过ZL桥式整流器整流，送到主发电机转子绕组LE中进行励磁。 三、可控硅直接励磁原理 由左图可以看出，可控硅直接励磁是采用可控硅整流器直接将发电机输出的任一相一部分能量，经整流后送入励磁绕组去的励磁方式，它是由自动电压调节器（A VR），控制可控硅的导通角来调节励磁电流大小而维持发电机端电压的稳定。 四、无刷励磁原理 无刷励磁主要用于西门子、斯坦福、利莱等无刷发电机。它是利用交流励磁机，其定子上的剩磁或永久磁铁（带永磁机）建立电压，该交流电压经旋转整流起整流后，送入主发电机的励磁绕组，使发电机建压。自动电压调节器（A VR）能根据输出电压的微小偏差迅速地减小或增加励磁电流，维持发电机的所设定电压近似不变。 中小型三相同步发电机的技术发展概况 一．概述 中小型同步发电机是中小型电机的主要产品之一，广泛应用于小型水电站、船舶电站、移动电站、固定电站、应急备用电站、正弦波试验电源、变频电源、计算机电源及新能源――风力发电、地热发电、潮汐发电、余热发电等。它对边（疆）老（区）贫（穷）地区实现电气化，提高该地区经济发展水平和人民的生活水平有着重要的作用，中小型发电机在船舶、现代电气化火车内燃机车等运输设备中也是一个关键设备。移动电站对国防设施、工程建设、海上石油平台、陆上电驱动石油钻机、野外勘探等也是不可缺少的关键装备之一。应急备用电站在突发事件中的防灾、救护保障人民的生命和财产的安全有着不可替代的作用。开发绿色能源、可再生能源、减少大气二氧化碳的含量，小水电、风力发电、地热发电和余热发电是重要的组成部分。 我国小型同步发电机的第一代产品是1956年电工局在上海组织的统一设计并于1957年完成的TSN、TSWN系列农用水轮发电机。第二代产品是在进行了大量试验研究和调查研究的基础上于1965年开始的T2系列小型三相同步发电机统一设计，该水平达到六十年代国际先进水平，为B级绝缘的有刷三相同步发电机。在这段时间还开发了ST系列有刷单相同
发电机静态励磁系统
发电机静态励磁系统 发电机静态励磁系统（参考EXC —9000 型）发电机励磁系统的主要任务是向发电机的励磁绕组提供一个可调的直流电流，以满足发电机正常运行的需要。无论在稳定运行或暂态过程中，同步发电机运行状态在很大程度上与励磁有关。对发电机的励磁进行的调节和控制，不仅可以保证发电机运行的可靠性和稳定性，而且可以提高发电机及其电力系统的技术经济指标。 WX21Z —085LLT 150MW 发电机采用的是静态励磁方式，也称为机端自并励励磁系统，指的是发电机出口处装设有一台降压的励磁变压器通过晶闸管向发电机提供受控的励磁电流，其显著特点是整个励磁装置中没有旋转的励磁机部分，电源来自静止的变压器所以又称为静态励磁系统。这种系统没有转动部分，励磁系统接线相对简单，维护简单，造价低，而且是一种高起始响应系统。但这种系统也有缺点，当发生发电机机端短路时，励磁电压会严重下降，以至完全消失。实际证明，在短路开始的0.5S 内，静态励磁与它励方式的励磁能力是很接近的，只是在短路0.5S 以后才明显下降。因此，只要发变组装设了动作时间小于0.5S 的快速保护，就能满足静态励磁系统的要求。 自动励磁调节器概述自动励磁调节器是发电机励磁控制系统中的控制设备，其基本任务是检测和综合励磁控制系统运行状态的信息，即发电机的端电压、静子电流、转子电流、有功功率、无功功率、发电机
频率等，并产生相应的控制信号，控制励磁功率单元的输出，以达到自动调节励磁、满足发电机及系统安全稳定运行的需要。自动励磁系统主要作用分析 1、控制发电机机端电压 在系统正常运行条件下，励磁调节系统供给同步发电机所需要的励磁功率，根据不同的负荷情况，自动调节励磁电流，以维持机端或系统某点电压在给定水平上。根据发电机的外特性曲线可知，造成发电机空载电势与端电压差值的主要原因是负荷电流中无功电流的大小，如果发电机的励磁电流保持不变时，当负荷的无功电流越大时，端电压降低也越严重，发电机的外特性曲线就是保持发电机转速不变，发电机的负载和负载功率因数为常数的情况下，发电机端电压随负载变化的曲线。我们所说的负载一共可以分为三类，即电感性负载、电容性负载、电阻性负载，发电机在接带这三种不同的负载时所对应的外特性曲线是不一样的，容性负载的增大使发电机端电压上升，而阻性和感性负载的增大使发电机端电压下降。从电力系统实际情况来看，负载都是阻性与感性的一种综合，当发电机接带这种综合负载时，发电机电枢反应的结果是将发电机气隙磁场削弱并扭曲，这就必然会使发电机的感应电势减小，因而使发电机的端电压降低，就必须增加转子励磁电流以增强主磁场，从而补偿由于电枢反应引起气隙磁场被削弱的程度。 2、控制无功功率分配发电机输出的无功功率和励磁电流有关，调节励磁可改变发电机输出的无功功率。在实际运行中，改变励磁会使端电压和输出无功功率都发生变化，但端电压变化较小，而输出的无
发电机励磁原理
励磁系统是同步发电机的重要组成部分，它是供给同步发电机励磁电源的一套系统。励磁系统一般由两部分组成：（如图一所示）一部分用于向发电机的磁场绕组提供直流电流，以建立直流磁场，通常称作励磁功率输出部分（或称励磁功率单元）。另一部分用于在正常运行或发生故障时调节励磁电流，以满足安全运行的需要，通常称作励磁控制部分（或称励磁控制单元或励磁调节器）。在电力系统的运行中，同步发电机的励磁控制系统起着重要的作用，它不仅控制发电机的端电压，而且还控制发电机无功功率、功率因数和电流等参数。在电力系统正常运行的情况下，维持发电机或系统的电压水平；合理分配发电机间的无功负荷；提高电力系统的静态稳定性和动态稳定性，所以对励磁系统必须满足以下要求： 图一 1、常运行时，能按负荷电流和电压的变化调节（自 动或手动）励磁电流，以维持电压在稳定值水平，并能稳定地分配机组间的无功负荷。 2、应有足够的功率输出，在电力系统发生故障，电压降低时，能迅速地将发电机地励磁电流加大至最大值（即顶值），以实现发动机安全、稳定运行。 3、励磁装置本身应无失灵区，以利于提高系统静态稳定，并且动作应迅速，工作要可靠，调节过程要稳定。我热电分厂现共有三期工程，5台同步发电机采用了3种励磁方式: 1、图二为一期两台QFG-6-2型发电机的励磁系统方框图。 图二 2、图三为二期两台QF2-12-2型发电机的励磁系统方框图。
图三 3、图四为三期一台QF2-12-2型发电机的励磁系统方框图 图四 一、三种发电机励磁系统的组成 一期是交流励磁机旋转整流器的励磁系统，即无刷励磁系统。如图二所示，它的副励磁机是永磁发电机，其磁极是旋转的，电枢是静止的，而交流励磁机正好相反，其电枢、硅整流元件、发电机的励磁绕组都在同一轴上旋转，不需任何滑环与电刷等接触元件，这就实现了无刷励磁。二期是自励直流励磁机励磁系统。如图三所示，发电机转子绕组由专用的直流励磁机DE供电，调整励磁机磁场电阻Rc可改变励磁机励磁电流中的IRC从而达到调整发电机转子电流的目的。三期采用的是静止励磁系统。这类励磁系统不用励磁机，由机端励磁变压器供给整流器电源，经三相全控整流桥控制发电机的励磁电流。 二、励磁电流的产生及输出 一期励磁系统原理图如图五所示。其中主励磁机的励磁
发电机励磁系统故障成因及对策
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/f415460763.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
发电机励磁方式有哪几种
发电机励磁方式有哪几种有何特点？ 发电机的励磁有五种方式：他励方式、自励方式、混合式励磁、转子绕组双轴励磁及定子绕组励磁方式。 （1）他励方式。这种励磁方式，发电机的励磁不是同步发电机本身供给，而是由其他电源供给。根据电源形式的不同，通常有如下几种： 1）同轴直流励磁机供电的励磁方式。这是小容量发电机普遍使用的一种励磁方式，其优点是励磁可靠，调节方便，但换向器和电刷设备的维护量大。 2）不同轴直流励磁机供电的励磁方式，如采用单独供电的感应电机拖动或经减速齿轮与发电机大轴连接的低速直流发电机，当转速在1000r/min以下时，可应用在大容量的机组上，但结构复杂，应用不多。对水轮发电机，因转速低，故直流发电机的换向不是主要问题，但在过低转速下，容量太大的直流发电机也存在着结构上困难。 3）同轴交流励磁机－静止整流器供电的励磁方式（可控或不可控）。这是交流发电机和整流装置的组合，适用在较大容量的发电机上。 4）同轴交流励磁机－旋转整流器供电供电的励磁方式。无刷励磁系统主要由同轴交流励磁机与主轴一起旋转的硅整流装置组成。同轴交流励磁机的三相交流绕组装在转子上，而直流励磁绕组则装在定子上，这样励磁机发出的交流经旋转硅整流装置整流后，通入主发电机的励磁绕组，不需要换向器、电刷和滑环等设备。它解决了大容量机组励磁系统中大电流滑动接触的滑环制造和维护的问题，结构简单、维护方便、因而可靠性高。但也存在一些问题： 装在高速旋转大轴上的硅整流元件和附属设备在运行中承受很大的离心力，因而存在机械强度上的问题。 发电机励磁回路的监测问题。 快速灭磁问题。 整流元件的保护问题，当励磁回路元件故障时，无法使用备用励磁机。 5）不同轴交流励磁机供电的励磁方式。如采用经齿轮减速器与发电机轴连接的静止可控整流。 6）单独供电的硅整流励磁方式（可控或不可控）。 （2）自励方式。这种励磁方式，发电机的励磁由同步发电机本身发出的交流经整流后供给。一般有如下两种： 1）自励静止半导体供电的励磁方式。将同步发电机本身发出的工频电压降压隔离后，经晶闸管整流桥供给发电机励磁绕组。这种励磁方式在发电机启动时，需借助外部直流电源供给少量励磁，使发电机建起少量电压，而后再自励到额定电压，因此需要起励设备。在外部短路时，因电压下降，为保证发电机有较大的励磁，需另设电
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
励磁系统题库
励磁系统题库 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。
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。
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
改善电网电压水平的发电机励磁系统调差系数优化策略
DOI :10.7500/AEPS201301231 一改善电网电压水平的发电机励磁系统调差系数优化策略 安一军1,穆一钢1,郑太一2,王明星1,刘柏林1,姜一旭2 (1. 东北电力大学电气工程学院,吉林省吉林市132012;2.国网吉林省电力有限公司,吉林省长春市130021)摘要:充分发挥发电机无功电压调节潜力,改善电网电压质量,是电力系统无功电压控制的重要目 标三从改善电网全运行电压水平角度出发,提出了发电机励磁系统调差系数优化整定策略三分析了发电机励磁系统调差系数对电网电压的影响,给出了发电机励磁系统调差系数分区整定原则,建立了以系统多运行方式下中枢点电压波动指标为最小的目标函数,以电网潮流约束方程和发电机励磁系统调差系数为控制变量的优化模型,采用粒子群优化算法对其模型进行求解三将优化策略应用到吉林省电网发电机励磁系统调差系数整定中,仿真结果与实际应用均表明,提出的优化整定策略对改善电网运行电压质量,提高发电机无功调节潜力具有重要的意义三关键词:无功电压控制;励磁系统;调差系数;控制策略;粒子群优化算法 收稿日期:2013-01-29;修回日期:2013-05-24三 教育部长江学者和创新团队发展计划资助项目(IRT1114) 三0一引言 电压是电能质量的重要指标,维持正常的电压水平是电力系统安全经济运行的重要保障三电网电压水平与无功功率平衡密切相关,当系统中无功电 源与无功负荷平衡关系被打破时,将会引起电压变 化,严重时导致电压越限,影响系统的安全运行[ 1-2] 三合理调控无功电源是保证电压水平的重要措 施三同步发电机作为电力系统中重要的无功电源,具有无功调节范围大二快速自动连续无功调节二无功 调节品质好二无需附加投资等特点,对电网的电压水 平具有重要的影响[ 3] 三励磁系统调差系数是描述同步发电机无功电压 外特性的参数,其值大小不但对发电机电压和无功功率具有重要影响,也间接影响到电网电压水 平[4-6] 三因此,有必要对励磁系统调差系数进行合理 整定三 目前,电力企业管理部门按照发电机励磁系统技术要求的国家标准,对发电机励磁系统调差系数 的整定以保证发电厂内发电机安全运行且并列运行 的发电机间无功功率合理分配为目标[7] ,并未考虑 发电机励磁系统调差系数对电网电压的支撑作用三笔者曾对某省级电力系统中发电机励磁系统调差系数现状进行过深入调研,发现该电力系统中各发电 机间励磁系统调差系数整定值差异较大,并未充分 发挥发电机的无功调节能力[ 8] 三国内外学者对励磁系统调差系数的整定也展开 了深入研究,文献[9-10] 以单机无穷大系统为研究对象,分析了励磁系统调差系数对电力系统功角稳定性的影响;文献[11-13]研究了励磁系统调差系数对电力系统电压稳定性的影响,并给出了提高电力系统电压稳定性的励磁系统调差系数控制措施;文献[14]提出基于全网网损最小为目标,典型运行方式下部分发电机励磁系统调差系数的优化配置方案,但是并未考虑励磁系统调差系数的整定对电网电压水平的改变程度三 本文从改善电网全运行电压水平的角度出发,在基于电网分区结果的基础上,提出发电机励磁系统调差系数优化整定策略三通过建立吉林省电网发电机励磁系统调差系数的优化模型,采用改进的粒子群优化方法给出了发电机励磁系统调差系数优化整定方案三仿真分析和实际运行效果证明了本文所提策略的有效性三 1一励磁系统调差系数基本概念 同步发电机励磁系统调差系数决定了发电机无功电压调节特性三发电机的励磁系统调差系数是指发电机端电压U G 随发电机无功功率Q G 变化而变 化的直线斜率,其表达式为:β=-ΔU G ΔQ G (1)按照调差系数的定义可以分为正调差二负调差和零调差,如图1所示三 79 第37卷一第23期2013年12月10 日Vol.37一No.23Dec.10,2013
发电机励磁原理
发电机励磁原理 励磁机的作用: 发电机原理为永磁极随转子旋转，产生交流电，交流电一部分作为AER的电源，一部分通过逆变器整流成直流为转子建立磁场。通过调节导通角可以改变发电机的端电压（空载时）进而实现并网，在并网时调节向电网的无功输出。 工作原理:众所周知，同步发电机要用直流电流励磁。在以往的他励式同步发电机中，其直流电流是有附设的直流励磁机供给。直流励磁机是一种带机械换向器的旋转电枢式交流发电机。其多相闭合电枢绕组切割定子磁场产生了多相交流电，由于机械换向器和电刷组成的整流系统的整流作用，在电刷上获得了直流电，再通过另一套电刷，滑块系统将获得的直流输送到同步发电机的转子，励磁绕组去励磁，因此直流励磁机的换向器原则上是一个整流器，显然可以用一组硅二极管取代，而功率半导体器件的发展提供了这个条件。将半导体元件与发电机的轴固结在一起转动，则可取消换向器、滑块等滑动接触部分、利用二极管换成直流电流。直流送给转子励磁、绕组励磁。这就是无刷系统。 下面我们以典型的几种不同发电机励磁系统，介绍它的工作原理。 一、相复励励磁原理 由线形电抗器DK把电枢绕组抽头电压移相约90°、和电流互感器LH提供的电压几何叠加，经过桥式整流器ZL整流，供给发电机励磁绕组。负载时由电流互感器LH供给所需的复励电流，进行电流补偿，由线形电抗器DK移相进行相位补偿。 二、三次谐波原理 对一般发电机来源，我们需要的是工频正弦波，称为基波，比基波高的正弦波都称为谐波、其中三次谐波的含量最大，在谐波发电机定子槽中，安放有主绕组和谐波励磁绕组（s1、s2），而这个绕组之间没有电的联系。谐波绕组将绕组中150HZ谐波感应出来，经过ZL桥式整流器整流，送到主发电机转子绕组LE 中进行励磁。 三、可控硅直接励磁原理 可控硅直接励磁是采用可控硅整流器直接将发电机输出的任一相一部分能量，经整流后送入励磁绕组去的励磁方式，它是由自动电压调节器（AVR），控制
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
发电机励磁的调差试验如何做
* 贴子主题：请教，发电机励磁的调差试验如何做呢？ 傲狮三国 等级：论坛游民 文章：18 积分：390 注册：2006-12-7 OICQ 第11楼 但是很多励磁装置显示到工控机上的电压给定都是在叠加调差 信号前的，随增磁，减磁而变化，不随无功变化而变化，那怎 么试验调差单元呢，包括静态和动态下 2008-2-21 15:22:26 chenxm 等级：超级版主 文章：1020 积分：13257 注册：2006-6-14 第 14 楼 静态和动态调查试验，都是在给定不变的情况下进行的，想办法让 无功变化，从而观察励磁的输出变化。 2008-3-12 13:41:28 yepri_wsj 等级：新手上路 文章：2 积分：270 注册：2007-7-23 第 15 楼 我个人观点：这个也需要判断是那种励磁设备（或者是那个厂家的 励磁设备），比如：ABB的UN5000励磁系统过的调差系数和目前我 国国内的设备定义就存在不同，我国国内的设备一般所定义的正调 差在UN5000中成为了负调差，即刚好相反。 2008-3-14 17:28:49 chenxm 等级：超级版主 文章：1020 积分：13257 注册：2006-6-14 第 16 楼 我们不能简单的根据软件所设置的调差数值的正负来判断调差点系 数的正负。同样一个调差数值的正负，设置在测量环节或设置在给 定环节，其结果完全相反。 2008-3-15 23:14:06
GHZD 等级：版主 文章：249 积分：6490 注册：2007-1-26 第 17 楼 发电机端电压的调差系数是自动励磁调节器的调差单元投入、电压 整定单元的给定固定不变、发电机功率因素为零的情况下，当发电 机的无功负荷从零变化到额定值时，用发电机额定电压百分数表示 的机端电压变化率。 软件实现调差功能的基本原理是：在电压给定相加点处另外附加一 个与发电机无功电流成正比的值，其比例系数即为调差系数。如果 相加的极性为负，则无功电流增加（减小）时，使电压给定减小（增 大），通过励磁调节器去减小（增加）发电机的励磁，这样就获得 了正的发电机调差系数；如果相加的极性为正，则当无功电流增加 （减小）时，使电压给定增大（减小），通过励磁调节器去增加（减 小）发电机的励磁，这样就获得了负的发电机调差系数。 个人认为，各个励磁调节器关于实现调差功能的软件编程思想不一 样，可能在用软件实现调差功能的时候，会不一样，上面说的软件 实现调差功能原理与ABB Unitrol 5000励磁调节器一样。 [此贴子已经被作者于2008-3-16 16:29:39编辑过] 2008-3-16 16:23:58 GHZD 等级：版主 文章：249 积分：6490 注册：2007-1-26 第 18 楼 根据中华人民共和国电力行业标准《大型汽轮发电机自并励静止励 磁系统技术条件DL/T-650-1998》之规定：自动电压调节器对发电机 电压的调差采用无功调差。调差率范围应不小于±10%。调差率的整 定可以是连续的，也可以在全程内均匀分档。 2008-3-16 16:32:27 GHZD 等级：版主 文章：249 第 19 楼
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
励磁系统的调差
励磁系统的调差 正调差是调节机组间的无功分配，负调差是补偿变压器的电压降。 先简单说说励磁调节器的自动恒电压调节（既AVR）方式，其调节公式可简单描述为UF=K （U-UG），即励磁电压UF与电压设定值U和发电机端电压UG的差值成正比。 所谓正调差就是励磁系统当发电机无功增加时，让励磁装置检测到的机端电压“升高”，即相当于UG'=UG+KT*Q，从而使励磁输出减小，从而无功输出减小些。反之则增大。其作用是防止发电机出口直接并联的机组简出现抢无功。（类似与电压源的直接并联需要串联电阻）。负调差与正调差符号相反，即在无功增大时，引入的无功反馈使励磁在增大些，以补偿变压器的电压降（或则说变压器的无功损耗，变压器是有阻抗的），以使我们调节的电压（无功）尽可能对应电网（主变高压侧）的值。 UG'=UG+KT*Q KT代表条差系数，即无功反馈作用的强弱。对于正调差，一般为2~3%，负调差为3~5%，但不得大于主变的阻抗，即从主变高压侧看过去还得是正调差。 正调差用于完成发电机母线上并联运行的发电机组之间合理稳定的无功分配，负调差，通过升压变压器在高压母线上并列运行的发电机，为了保证其在高压母线上，机组之间仍能合理稳定的分配无功功率，要求发电机组具有负调差系统，调差系数的选择与变压器漏电抗压降有关。负调差可以部分补偿无功电流在变压器变压器漏电抗中的压降。所以又叫做电流补偿环节。 顺便说一下，正调差，负调差是在励磁调节装置里设置的，一般由电网公司决定，励磁调试人员负责的。 在励磁调节器自动方式下，为了保证多台并联运行的发电机组之间的无功功率合理分配或补偿单元制接线主变压器的电压降，调节器附加有无功调差功能。采用合适的正调差值，可保证多台并联运行的发电机组之间的无功功率合理分配。采用负调差，可补偿在单元制接线方式下主变压器的电压降。调节器的调差值范围在-15%和+15%之间。