励磁系统的额定值
励磁系统
励磁系统一.励磁系统的任务在发电机正常运行或事故情况下，励磁系统都起着十分重要的作用。
性能优良的励磁系统不仅能保证发电机的安全运行，提供合格的电能，而且还能有效地提高发电机及其相联的电力系统的技术经济指标。
根据系统运行方面的要求。
励磁系统应承担下述任务。
1.在正常运行状况下，供给发电机励磁电流，并根据发电机所带负荷的情况，相应地调整发电机励磁电流，以维持发电机机端电压水平在给定水平上。
2.使并列运行的各机组所带的无功功率得到稳定而合理的分配3.增加并入电网运行的发电机的阻尼转矩，以提高电力系统的动态稳定性及输电线路的有功功率的传输能力。
4.在电力系统发生短路故障造成发电机机端电压严重下降时，强行励磁，将励磁电压迅速增升到足够的顶值，以提高电力系统的暂态稳定性。
5.在发电机突然解列，甩负荷时，强行励磁，将励磁电流迅速降到安全数值，以防止发电机电压过分升高。
6.在发电机内部发生故障时，快速灭磁，将励磁电流迅速减到零值，以减小故障损坏程度。
7.在不同的运行工况下，根据要求对发电机实行过励限制和欠励磁限制，以确保发电机的安全稳定运行二兆光励磁系统从发电机出口经励磁变压器供给静止整流装置，励磁自动调节器自动地改变交流励磁机励磁回路的可控整流装置的控制角，以改变交流励磁机的磁场电流，这样就改变了交流励磁机的输出电压，从而调节了主机的励磁。
自并励励磁方式静止原供电的励磁方式的特点：①取消了同轴励磁机，转子的长度可缩短，可节省投资。
②结构简单，维护方便，调节速度快。
③由于转轴缩短，机组振动特性好，安全性好。
④当机端或近处短路，特别是三相短路时，励磁电源电压将降低，甚至消失，因而影响强励效果。
⑤在机端发生短路故障励磁电源消失的情况下将影响后备保护的可靠动作，因而对动作时间超过0.5S的保护应采取补投措施。
主要设备：1.励磁变：励磁变的电源取至发电机出口，因此当发电机没有电压时励磁变也没有电压，所以该励磁系统应设起励装置，为发电机启动时用来建立初期电压，当发电机建立起起励电压后，即可通过励磁变调节发电机的电压。
无刷励磁三相同步电动机能效限定值及能效等级_概述及解释说明
无刷励磁三相同步电动机能效限定值及能效等级概述及解释说明1. 引言1.1 概述无刷励磁三相同步电动机作为一种高效节能的电动机，通过引领新一代电动机发展方向，具有广泛应用前景。
能效限定值及能效等级是评估无刷励磁三相同步电动机性能的重要指标，对于推动电动机领域的技术创新和节能减排具有至关重要的意义。
1.2 文章结构本文主要围绕无刷励磁三相同步电动机的能效限定值及能效等级进行概述和解释说明，并探讨了确定这些数值的方法和指标选取原则。
随后介绍了无刷励磁三相同步电动机能效等级评定流程及标准解读，并分析了实例结果。
最后，我们给出结论与展望，评估实施本文所提出方法带来的潜在影响与效果，并对未来无刷励磁三相同步电动机能效提升进行展望。
1.3 目的本文旨在全面阐述无刷励磁三相同步电动机能效限定值及其对应的能效等级理论知识，并解释了确定这些数值的方法和指标选取原则。
通过评定流程和实例分析，我们将为读者提供对该领域的深入理解和思考。
同时，本文也旨在探讨未来无刷励磁三相同步电动机能效提升的方向，并指出当前研究工作存在的不足点及改进方向。
通过阅读本文，读者将获得关于无刷励磁三相同步电动机能效限定值及能效等级相关概念的全面了解，并为今后相关研究和实践提供指导和借鉴。
2. 无刷励磁三相同步电动机能效限定值及能效等级解释说明2.1 无刷励磁三相同步电动机定义与原理无刷励磁三相同步电动机是一种通过异步转子绕组和永磁体，实现励磁子系统和主要场定子系统的分离，并利用控制算法将控制信号转换为定子电流来驱动转子旋转的电机。
其工作原理基于电流反馈和传感器技术，可以实现高效的能量传输。
2.2 能效限定值的概念与意义能效限定值是指对于无刷励磁三相同步电动机在特定条件下所允许的最低能源消耗水平。
设立能效限定值有助于评估和比较不同厂家生产的无刷励磁三相同步电动机的能源利用效率，促进技术进步和提高整体行业水平。
2.3 能效等级标准及分类根据有关国际标准和规范，无刷励磁三相同步电动机被分为多个不同的能效等级。
新励磁规程
UNITTROL 5000型励磁系统大修试验前言近几年来，瑞士ABB公司生产的或国内设备制造厂组装的UNITTROL 5000型励磁系统在我省得到了广泛的应用。
为了规范UNITTROL 5000型励磁系统的大小修试验，保证大小修质量，满足现场励磁专业工作人员的需要，特制定了《UNITTROL 5000型励磁系统大修试验规程》。
本规程规定了UNITTROL 5000型励磁系统的试验内容、试验要求和试验接线等，从而为UNITTROL 5000型励磁系统的试验提供了统一的技术规范。
本规程给出的试验报告表格仅供参考，各单位可根据本单位“质量管理体系”的要求自行编定，但不得进行试验项目的删减和技术要求的降低。
目录第一部分试验项目第二部分装置的试验1 机组启动前励磁系统检修试验项目2 机组启动时励磁系统检修试验项目附录一供参考的试验报告表格附录二专有名词解释第一部分试验项目机组启动前励磁系统检修试验项目和机组启动时励磁系统检修试验项目分别见下表1及表2。
表1 机组启动前励磁系统检修试验项目表2 机组启动时励磁系统检修试验项目第二部分 装置的试验1机组启动前励磁系统检修试验项目 1．1 灭磁电阻试验UNITTROL 5000励磁系统采用SiC 非线性电阻进行灭磁。
大修试验中需要对SiC 阀片或组件进行标称压敏电压测量。
1．1．1 试验接线T T 12220V A CVD101T1：调压器，1KVA ； T2：升压变压器，1KV A ；220/2000V ；VD101~VD104：高反压二极管（反压不底于4000V ，可用多个串联组成）；C1：滤波电容器，4.7uF/2000V ；R1：放电电阻，100K Ω/20W,5个串联；R2：可调限流电阻，2K Ω/100W ；R Z ：待测试阀片；PA1：电流表，测U10mA 用毫安表，测0.5 U10mA 时用微安表；PV1：电压表，0~2000V(可调电压表)1．1．2 试验方法a 在阀片两端施加可调直流电压（其脉动部分不超过±0.5%），当流过阀片电流为10mA 时，测录阀片两端电压值即为标称压敏电压 U 10mA 。
励磁变压器及励磁系统保护和故障、事
（2）直流侧过电压保护
当发电机机端出现故障，如短路、误同期并 列和/或异步运行时，会感应出负方向磁场电流， 并在转子回路中产生过电压。必须采取措施， 将此过电压限制到可控硅反向峰值电压和转子 耐压以下，并留有足够的安全裕度。通常使用 跨接器完成直流侧过压保护。。该电路采用穿 导二极管BOD检测转子回路中的正向和反向过 电压。当产生的过电压足够高时，BOD动作， 触发相应的可控硅，将灭磁电阻并联到转子两 端，同时发出跳闸令使磁场断路器立即跳闸。
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FCB故障 FCB failed
开关闭合”信号在 闭
合命令触发一秒钟
（二）系统的连接及基本原理
从发电机端部经三相封闭母线连接到 励磁变的一次侧；2万伏高压变比成900伏 并经三相封闭母线连接到可控硅整流桥， 可控硅整流桥输出连接到与发电机转子绕 组直接相连的滑环。UNITROL 5000调节 器根据测量到的发电机电压、电流可算出 有功、无功、功率因数并根据实际运行工 况计算出所需脉冲，控制可控硅整流桥的 输出，即控制发电机励磁，从而达到控制 发电机运行。
速断保护整定原则为大于本线路末端 三相短路电流，不带时限，所以它不能保 护全线路，保护范围小；
四、励磁系统故障与事故处理
（一）DCS画面内励磁系统故障报警信息
LOCAL ON
就地控制中
SETPOINT MIN SETPOINT MAX
调节器给定最小位置 调节器给定最大位置
EGC ON FIELD FLASHING ON FIELD FORCING ACTIVE
自并励系统在发电机无电压输出或电
压低于5%空载额定电压时可控硅整流桥不
工作即无整流电压输出。此时起励装置借 助于厂用220V交流电经整流二极管、接触
发电机和励磁系统设备参数
654 MW
直轴超瞬变电抗Xd”
20.383/22.156%
发电机额定电压
20KV
交轴同步电抗Xq
220.928%
发电机额定电流
19245A
交轴瞬变电抗Xq'
39.195/44.540%
发电机额定频率
50HZ
交轴超瞬变电抗Xq”
19.840/21.566%
发电机额定功率因数
0.9
零序电抗X0
庄河电厂一期工程励磁系统相关设备参数
1.发电机的技术参数
参数名称
参数
参数名称
参数
发电机型号
QFSN-600-2YHG
转子绕组直流电阻(75ºC)
0.097444Ω
发电机额定容量
666.667MVA
直轴同步电抗Xd
226.963%
发电机功率
600MW
直轴瞬变电抗Xd'（饱和值/非饱和值）
26.710/30.353%
发电机氢压额定纯度
98%
短路时交轴超瞬变时间常数Tq”
0.035s
发电机漏氢量
11M3/d
短路电流直流分量时间常数Ta
0.258s
定子绕组内冷却水入口压力
0.25～0.35 MPa
短路比
0.52
定子绕组内冷却水出口压力
0.15～0.25 MPa
发电机转动惯量
9.6×103kg·m3
定子绕组内冷却水流量
90±3 M3/d
发电机惯性常数
0.71kw·s/KVA
定子绕组内冷却水20ºC导电率
0.5～0.15ｕs/cm
发电机临界转速：一阶
733 r/min
励磁变压器参数
励磁变压器的接线采用Y/Δ-1接法，减少谐波干扰。
一、1B主变基本技术参数
型号： SF9-2500/110 制造厂：山东达驰电器股份有限公司额定容量： 2500KVA
额定频率： 50HZ
相数： 3相
空载电流（%）：0.15
空载损耗（KW）：15.31KW
负载损耗（KW）：107.96KW
短路阻抗（%）：10.5
装置方式户外
联结组标号：YN，D11
冷却方式：ONAF
绝缘水平：h.v
油面温度：800C
ZN12型户内高压真空断路器(1DL、2DL)：西门子生产
ZN12型户内高压真空断路器(903DL、904DL)：成都森源开关公司
一、41T、42T厂用变压器：
1、型式：三相、双绕组、铜芯、无励磁调压、环氧浇注干式、自冷、降压变压器。
2、型号：SC9-400/10.5KV、 SC9-400/10kV
3、安装地点：主厂房内。
4、冷却方式：AN。
5、额定频率：50Hz。
6、额定容量：400kVA。
7、额定电压：高压侧：10.5KV、10kV；低压侧：400V
8、额定电压比：10±5%/0.4kV
9、短路阻抗： 4 ％
10、绝缘水平：额定短时工频耐受电压（有效值） 35kV/5min
额定雷电冲击耐受电压（峰值） 75kV
11、绝缘等级：F级
12、联接组标号：Y，yn0
13、在额定电压、额定频率、额定容量的损耗值：空载损耗值 <1.2kW；负载损耗值 <4.62 kW。
14、中性点电流互感器：300/5 0.5级一只。
发电机的励磁系统介绍
发电部培训专题（发电机的励磁系统）（因为目前我公司的励磁系统的资料还没有到，该培训资料还是不全面的，其间还有许多不足之处希望大家批评指正）我厂励磁系统采用的是机端自并励静止励磁系统，全套引入ABB公司型号为UNITROL5000励磁系统。
发电机励磁系统能够满足不超过额定励磁电压和额定励磁电流倍情况下的连续运行。
励磁系统具有短时间过负荷能力，励磁强励倍数为2倍，允许强励时间为20秒，励磁系统强励动作值为倍的机端电压值。
我厂励磁系统可控硅整流器设置有备用容量，功率整流装置并联支路为5路。
当一路退出运行后还可以满足强励及额定励磁电压和额定励磁电流倍情况下的连续运行工况；当两路退出运行时还可以满足额定励磁电压和额定励磁电流倍情况下的连续运行工况，但闭锁强励功能。
5路整流装置均设有均流装置，均流系数不低于95%。
整流柜冷却风机有100%的额定容量，其通风装置有两路电源供电并可以自动进行切换。
任意一台整流柜或风机有故障时，都会发生报警。
每一路整流装置都设有快速熔断器保护。
我厂励磁系统主要包括：励磁变、励磁调节器、可控硅整流器、起励和灭磁单元几个部分。
如图所示：我厂励磁变采用三相油浸式变压器，其容量为7500KV A，变比为，接线形式为△/Y5形式，高压侧每相有3组CT ，其中两组分别提供给发变组保护A、C柜，另一组为测量用。
低压侧设有三组CT其中两组分别提供给发变组保护A、C柜，另一组为备用。
高压侧绝缘等级是按照35KV设计的，它设有静态屏蔽装置。
我厂励磁调节器采用的是数字微机型，具有微调节和提高暂态稳定的特性。
励磁调节器设有过励限制、过励保护、低励限制、电力系统稳定器、过激磁限制、过激磁保护、转子过电压和PT断线保护单元。
自动调节器有两个完全相同而且独立的通道，每个通道设有独立的CT、PT稳压电源元件。
两个通道可实现自动跟踪和无扰动切换。
单通道可以完全满足发电机各种工况运行。
自动调节器具备以下4种运行方式：机端恒压运行方式、恒励磁电流运行方式、恒无功功率运行方式、恒功率因数运行方式。
中小型同步电机励磁系统基本技术要求_GB_10585-89
中华人民共和国国家标准中小型同步电机励磁系统基本技术要求GB10585-89 fundamental requirements of excitation systems formedium and small synchronous machines中华人民共和国机械电子工业部1989-01-25批准1990-01-01实施1主题内容与适用范围本标准规定了中小型同步电机励磁系统的基本技术要求。
本标准适用于下列范围的50Hz(60Hz)同步电机励磁系统：a.10000kW以下的水轮发电机：b.6000kW以下的汽轮发电机；c.3200kW及以下的内燃发电机；d.10000kW及以下的同步电动机。
2引用标准GB755旋转电机基本技术要求GB3797电控设备第二部分：装有电子器件的电控设备GB1497低压电器基本标准3一般要求励磁系统除满足本标准要求之外，应符合GB755的规定。
同步电动机励磁系统还应符合GB3797的规定。
4术语、代号4.1励磁机exciter为同步电机提供励磁电流的电源。
注：此电源可以是：直流电机；交流电机及其整流设备；一个或几个变压器及其整流设备。
4.2励磁系统excitation system为同步电机提供励磁电流的设备，包括励磁机及所有的调节和控制元件，以及灭磁和保护装置。
4.3励磁控制系统excitation control system包括同步电机及其励磁系统的反馈控制系统。
4.4反馈控制系统feedback control system通过所选择的系统变量与给定值的差值去影响控制，以达到这些变量间预先规定关系的控制系统。
4.5额定励磁电流If N rated field current同步电机在额定电压、额定电流、额定功率因数和额定转速下运行时，励磁绕组中的直流电流。
4.6额定励磁电压UfN rated field voltage当冷却介质处于最高温度、电机励磁绕组处在额定负载和额定条件下对应的温度时，为了产生额定励磁电流而需要在电机励磁绕组端施加的直流电压。
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励磁系统的额定值
1、什么是励磁系统的预定电流？
励磁系统的额定电流是指在确定的运行条件下，考虑到发电机大多数的励磁要求（通常根据发电机的电压与频率偏差），励磁系统能够提供的在其输出端的直流电流。
2、什么是励磁系统的额定电压？
励磁系统的额定电压是指在确定的运行条件下，励磁系统给出额定电流时，励磁系统能够提供的在其输出端补的直流电压。
这个电压起码要满足发电机的大多励磁要求（通常根据发电机的电压与频率偏差）。
3、什么是励磁系统的顶值电流？
励磁系统的顶值电流是在指定时问段内，励磁系统能够给发电机励磁绕组提供的最大直流电流。
4、什么是励磁系统的顶值电压？
励磁系统的顶值电压是指在规定的条件下，励磁系统能够给发电机励磁绕组提供的最大直流电压。