3.1.5发电机励磁和电压调节系统
§3.1.5 发电机励磁和电压调节系统（GEX）一、系统功能发电机励磁和电压调节系统GEX的作用是保证发电机的励磁建立转子旋转磁场，发电机并网前用以调节同步所需的空载电压，发电机并网后用以调节与电网交换的无功功率.也就是实现励磁--给发电机励磁，调压--调节发电机端电压，监测--监测发电机和励磁机的磁场，限制--限制转子、定子电流以保证稳定与不发热，保证--保证安全、保证供电的质量。
具体功能如下：1、数字式自动电压调节器（AVR）它对主发电机的励磁电流提供数字控制，并由此控制主发电机组的端电压在电压设定器（内部记忆）设置的设定值上，此电压控制为AVR的固有功能。
另一磁场控制功能是将励磁电流维持在一个由手动电压设定器（内部记忆）设置的设定值上（也称为手动运行）。
2、发电机磁场接地探测（61E1）由辅助滑环和安装在励磁机上的线圈驱动的刷子（可自动改变方向），提供一个有外电源的外部电路，来实现发电机的磁场接地探测。
3、励磁机磁场接地探测（64E）利用桥式电路的原理，采用动圈式线圈继电器，对主励磁机的励磁线圈进行监测，有接地时，给出报警，并显示接地点的极性。
本系统不属于与核安全相关系统。
二、系统描述1、系统组成发电机励磁和电压调节系统主要由主励磁机（即无刷励磁机，包括二极管整流桥）、副励磁机（即永磁发电机）、数字式自动电压调节器（包括可控硅整流桥）、辅助电压互感器、辅助电流互感器等部件组成，系统如图1所示，励磁机布置如图2所示。
发电机励磁和电压调节系统的工作原理是：（1）汽机转子带动发电机大轴、副励磁机的永磁铁及主励磁机转子以3000转/分的转速旋转；发电机转子与励磁机之间不用滑环与碳刷；（2）副励磁机（永磁发电机）有8对磁极，故在副励磁机的定子中产生三相400Hz、274V、320A的交流电，向数字式自动电压调节器供电，并经可控硅整流桥整流后供给主励磁机励磁；（3）接在发电机端的辅助电压互感器PT和电流互感器CT将发电机的电压、电流信号引至数字式自动电压调节器，由数字式自动电压调节器控制三相桥式全控可控硅整流电路向主励磁机固定励磁线圈的供电，建立主励磁机的固定磁场；（4）主励磁机的固定磁场有4对磁极，故其旋转电枢产生三相200Hz、417V、3820A的交流电；（5）旋转的二极管整流桥对主励磁机产生的交流电进行三相全波整流，为发电机转子提供直流励磁电流，建立转子旋转磁场；（6）主发电机产生三相50Hz、20kV、36111A交流电；（7）主发电机产生的电压和电流反馈给数字式自动电压调节器；（8）数字式自动电压调节器以自动或手动控制使发电机端电压保持为20kV。
例如，当发电机无功输出增加，引起发电机电压下降时，数字式自动电压调节器（AVR）使可控硅控制角减少，可控硅输出增加，发电机励磁电流增大，发电机电压回升，最后稳定在给定水平。
当电力系统发生突然短路或突然增负荷时，发电机端电压突然下降和定子电流突然增加，数字式自动电压调节器（AVR）使可控硅控制角迅速减少，可控硅处于全开放状态，对发电机进行强行励磁。
发电机甩负荷时，端电压突然升高，控制回路可使可控硅控制角迅速增大，可控硅处于逆变状态，对发电机进行强行减磁，有效地抑制发电机的电压升高。
当发电机出现内部短路时，由继电保护动作，通过控制回路使可控硅处于逆变状态，主励磁机励磁电流迅速下降，随后灭磁装置动作，将可控硅输出回路切断并将主励磁机的励磁绕组短接在灭磁电阻上，励磁电流最后逐渐降至零。
发电机端电压和无功功率调节的物理机理是：（1）旋转的转子磁场使固定的定子绕组产生交流感生电动势，其大小取决于转子转速、定子绕组的匝数和转子磁场的磁通。
磁通的大小取决于转子电流；（2）当发电机接上负载时，在感生电动势作用下，就有交流电流流过负载和定子绕组；359（3）如果是纯电阻性的负载时，在负载内和定子绕组内流过的是有功电流，有功电流的方向与感生电势的方向相合。
这个电流流过定子绕组时，定子绕组也会产生一个磁场，其磁通穿过转子磁极轴线，使转子磁场有点偏斜和减弱，使发电机端电压略有下降。
但总的看来，影响不大。
（4）如果是纯电感性的负载时，在负载内和定子绕组内流过的是纯感性的无功电流，它落后于感生电势90。
，所产生的磁场磁通与转子磁场的磁通方向相反，起去磁作用，使发电机端电压下降。
为了维持端电压不变，必须增加发电机励磁电流，也就是增加发电机的无功功率。
（5）如果是纯电容性的负载时，在负载内和定子绕组内流过的是纯容性的无功电流，它超前于感生电势90。
，所产生的磁场磁通与转子磁场的磁通方向相同，起助磁作用，使发电机端电压升高。
为了维持端电压不变，必须减少发电机励磁电流，也就是减少发电机的无功功率。
（6）实际上，发电机的负载不可能是纯电阻性的、纯电感性的或纯电容性的，而是综合性的。
流过负载和定子绕组的电流与感生电势的相位关系也不是90。
，但上述对端电压的影响趋势的分析还是适用的，发电机端电压和无功功率调节的机理还是相同的。
2、设备说明（1）励磁机组无刷励磁机组包括为汽轮发电机组励磁系统所需的转动机械，并直接连接在汽轮发电机上。
机组有一台具有永磁的转子和固定定子的400 Hz三相交流永磁发电机。
从永磁发电机定子输出的400 Hz三相交流电在数字式自动电压调节器的控制下进行整流，它的直流输出供给主励磁机磁场线圈。
另有一台具有200Hz三相交流旋转电枢和静态直流磁场的主励磁机，它向旋转整流器（二极管整流桥）供电。
从主励磁机电枢线圈输出的200Hz三相交流电供给旋转整流器进行整流。
从旋转整流器输出的直流电，通过励磁机引线和汽轮发电机轴中心的膛孔以及转子联轴节处的外部接线，被送到汽轮发电机转子线圈，由此提供励磁电流，并使汽轮发电机输出要求的兆伏安。
励磁开关（41E）是一个空气灭弧断路器，其控制电源是110VDC，它有一个合闸线圈，两个跳闸线圈，励磁开关与灭磁开关连锁动作。
（2）数字式自动电压调节器（AVR）数字式自动电压调节器（AVR）是一个基于微机的自动控制系统，有四个控制柜。
它供给并控制主励磁机的励磁电流，从而控制主发电机端电压。
其基本工作原理是数字式自动电压调节器通过控制主励磁机旋转电枢的输出，来控制发电机出口端电压，它取电压参考值（操纵员通过电压设定器给定）和发电机电压（电压互感器测量并传送到AVR）二者之间的误差来调整所需的可控硅整流桥导通角，以改变可控硅整流桥供给主励磁机固定绕组的电流，来控制主励磁机旋转电枢输出电流的大小，从而控制了发电机励磁绕组电流的大小，达到调节发电机端电压的目的。
数字式自动电压调节器的覆盖范围，包括从电压互感器二次侧电压的探测到给可控硅整流器（供电单元）输出控制用的导通脉冲的产生。
它有两个系列，每个系列都能完全控制端电压。
每个系列包括同步变压器，CPU，触发单元和可控硅单元等；两个系列的共用部分有辅助电流互感器，辅助电压互感器及400 Hz调试电源等。
另外，还有发电机磁场接地监测，主励磁机磁场接地监测。
（3）发电机磁场接地探测有两个辅助滑环，一个接在励磁机轴上，另一个接在励磁机交流侧中心点上。
有两个回路：由110V 直流供电的探测流过滑环电流的探测回路和由三个计时器（64T、64T1、64T2）组成的自动驱动刷子并改变其极性的自动探测回路。
64T每24小时一个循环，每6小时开启一次，每次开启时间15分钟。
64T 首先被激励，滑环开始工作，两滑环之间感应出电压，测量开始，同时探测回路接通，继电器64E1根据探测到的电流自动动作；15s后64T2持续激励15s，改变滑环的极性；再15s后64T1被激励，自动测量结束。
（4）励磁机磁场接地探测探测回路与主励磁机的励磁线圈并联连接，主要部件是D-5型直流动圈式线圈继电器（D-5）,另外还有非线性电阻（VR），线性电阻（R1、R2），辅助继电器（TA,发出报警信号）和两个指示接触开关（ICS-1、ICS-2）。
接地故障时，励磁线圈与探测回路形成一个不平衡桥式回路，D-5根据流过的电流，判断接地点的极性，使相应的ICS-1或ICS-2动作，并给出极性显示。
同时TA动作，发出报警，TA的辅助触点断开流过D-5的电流。
VR的作用是消除了桥式电路的死区。
三、系统运行1、数字式自动电压调节器发电机励磁和电压调节系统GEX正常运行时，励磁开关闭合，灭磁开关断开，励磁回路接通，灭磁回路断开，数字式自动电压调节器的一个系列处于工作状态，另一个系列处于备用状态，自动调节发电机端电压，并对发电机和主励磁机的磁场进行接地监测。
工作系列出现故障时，自动切换至备用系列。
360双CPU均故障时可启动后备手动运行：通过使设定值增加/减少的外部命令来改变设定值。
数字式自动电压调节器故障不会自动投入工频手动励磁。
数字式自动电压调节器的辅助电压互感器和辅助电流互感器将发电机的电压互感器和电流互感器信号转变为能被AVR接受的信号水平（±10V），提供给AVR的每个系列；同步变压器产生同步信号，使导通脉冲与主回路电源同步；数字控制由AVR的核心，CPU/触发单元，来实现；有风扇冷却的可控硅整流器向无刷励磁机励磁线圈提供直流电，通过触发单元发出的导通脉冲信号对永磁机的输出电流实行控制和整流；AVR有两种运行模式，用AVR开关（类似于模拟式AVR中的“AVR自动/手动”开关）选择。
在“恒压”模式，AVR控制发电机的输出电压在电压设定器设定的水平，一般在此模式下运行，电压设定范围为空载时10%~110%，带载时95%~105%。
在“恒定励磁”模式，AVR根据电压设定器的要求产生恒定的励磁磁场，试验时在此模式下运行，或当电压互感器熔丝熔断或模拟卡2系统故障时自动从恒压模式切换至此模式。
操纵员通过电压设定器开关增加/降低“恒压”模式或“恒定励磁”模式时的设定值。
电力系统稳定器开关使电力系统稳定器（PSS）投入，根据探测到的功率波动改变励磁电流，迅速将功率波动稳定下来，提高系统的动态稳定；低压时（≤0.3额定电压），发电机电压的增加/降低（超过±10%）暂时闭锁PSS。
最小励磁限制器（MEL）调整励磁电流，防止发电机进相运行超过稳定性限制。
过励磁限制器（OEL）限制励磁电流不超过105%额定电压时的励磁电流值，使发电机运行在励磁线圈能承受的范围内，防止迟相运行超过限值。
两种可供选择的额外功能：（1）V/F限制器（VFL）限制电压与频率的比值不大于某定值，防止发电机、主变等的过激磁；（2）线路压降的补偿可补偿主变高压侧由于感性电流的滞后性而引起的电压降。
2、发电机磁场接地探测正常运行时，由三个计时器控制运行时间，每24小时一个循环，每6小时启动一次，每次启动15分钟，正、负极各测量15秒。
发电机励磁系统原理
发电机励磁系统原理发电机励磁系统是指为了使发电机在运行中能够产生稳定的电压和电流，采取的一系列控制和调整励磁电流的措施。
励磁系统的原理是通过调节励磁电流来改变磁场强度，进而控制发电机的输出电压和频率。
一、电磁感应原理根据法拉第电磁感应定律，当导体在磁场中运动或磁场变化时，会在导体中产生感应电动势。
由此，发电机中的转子在转动时，通过导线产生的感应电动势可以用来驱动电流，从而实现电能的转换。
二、励磁机构发电机励磁系统的核心是励磁机构，它由励磁电源和励磁回路组成。
励磁电源提供直流电源，用于激励发电机的磁场。
而励磁回路则通过一组电阻、电感和励磁开关等元件，将励磁电流导入到发电机的励磁线圈中。
三、调整励磁电流励磁电流的大小决定了发电机的磁场强度，从而影响了输出电压和频率。
一般情况下，发电机励磁系统会根据负荷的需求，通过调节励磁电流的大小来实现稳定的电压输出。
4、励磁系统的调整机制发电机励磁系统通常采用自动调压和手动调压两种方式来保持输出电压的稳定。
在自动调压模式下，根据电压传感器的反馈信号，控制励磁电流的大小。
一旦输出电压下降，励磁系统会自动增加励磁电流，以提高输出电压。
手动调压模式下，操作人员可以根据需要手动调整励磁电流，以实现电压的稳定输出。
五、励磁系统的稳定性好的励磁系统应具有良好的稳定性，能够在负荷变化时迅速调整励磁电流，并且使输出电压变化最小。
稳定性的提高可以通过增加励磁回路中的电感和电容元件，以及制定合理的励磁调节策略来实现。
六、励磁系统的应用发电机励磁系统广泛应用于各种发电场景中，包括电力站、风力发电、水力发电、汽车发电机等。
它不仅能够保证电力供应的稳定性和可靠性，还能够提高发电效率和节能减排。
总结：发电机励磁系统是使发电机能够稳定输出电压和频率的重要控制系统。
通过调节励磁电流来改变发电机的磁场强度，励磁系统能够实现电能的转换和稳定输出。
良好的励磁系统应具有稳定性和高效性，能够适应负荷变化并实现可靠的电力供应。
发电机励磁系统-讲解
2013年07月
生产准备部金恩
粤电靖海电厂励磁控制柜 （美国GE公司）
华润电力（温州）有限公司生产准备部
发电机励磁系统基本原理
➢ 供给发电机励磁电流的电 源及其附属设备称为励磁 系统。
➢ 它分为励磁功率单元和励 磁调节器两个主要部分。
➢ 励磁功率单元向同步发电 机转子提供励磁电流；而 励磁调节器则根据输入信 号和给定的调节准则控制 励磁功率单元的输出。
间的自动跟踪 ➢ 自动和手动通道的双向自动跟踪 ➢ 恒无功或恒功率因素的控制 ➢ PSS电力系统稳定器。
测量单元板(MUB)
➢ 用于测量发电机定子侧信 号。它直接测量发电机的 三相电压和电流，并通过 这些量计算出其它信号： 如P（有功）、Q（无功）、 f（频率）等，同时提供了 强电参数和测量信号之间 的电气隔离。
扩展门极控制板(EGC)
➢ 作为双通道配置的后备通道使 用。
➢ EGC 连同COB、MUB一起安 装在同一个金属箱中，但在结 构上是独立的。
➢ EGC具有下列功能： 1、励磁电流调节 2、通道跟踪，以便在COB故障
时实现平稳切换 3、备用瞬时过电流保护继电器 4、备用反时限过电流继电器 5、直流侧短路保护
采用自然风冷（带冷却风机）的冷却方式，当励磁变温 度高至100℃时，冷却风扇自启；温度低至80℃时，风 扇自动停止。励磁变温度高至130℃时，发超温报警。
高压侧每相提供3组套管CT，两组用于保护，一组用于 测量。低压侧每相也提供3组CT，两组用于保护，一组 用于测量。
可控硅整流器
➢ 采用三相全波桥式整流，共有4个功率 柜组成。
灭磁要求： 1.灭磁时间尽可能的短（发电 机端电压由额定值Un降至5% Un所需的时 间称灭磁时间）2.励磁绕组两端的过电压 不超过允许值（通过跨接器来实现过压保 护的要求）。
大亚湾核电站二回路系统图
一．蒸汽系统：1主蒸汽系统2汽轮机旁路排放系统2.1向冷凝器排放系统2.2向除氧器排放系统2.3向大气排放系统3汽水分离再热器系统（2个）功能：1.除去高压缸排气中约98%的水分2.提高进入低压缸的蒸汽温度，使之成为过热蒸汽3.1再热蒸汽系统3.2抽泣再热系统（来自高压缸）3.3汽水分离器3.4再热器放弃系统3.5再热器泄压系统5 汽轮机轴封系统功能：汽轮机启动时，向主汽轮机的高压缸，低压缸端部轴封，给水泵汽轮机端部轴封及汽轮机截止阀和调节阀密封供汽，防止空气进入气缸影响抽真空5.1压力控制器5.2分离器5.3轴封蒸汽凝汽器5.4轴封蒸汽凝汽器疏水箱5.5排气风机5.6调节风门5.7管线6汽轮机蒸汽和疏水系统功能：（1 向汽轮机高压缸公报和蒸汽2把高压缸排气送到汽水分离再热器3自汽水分离再热器想低压缸供过热蒸汽4启动时排除暖机过程中形成的水5连续运行时排除验证其流动方向分离出的水6在瞬态过程中排出饱和蒸汽形成的水）6.1蒸汽回路系统6.2疏水回路系统7 蒸汽转换器系统功能（）8 辅助蒸汽分配系统二．给水加热系统（功能：（1 与冷凝器抽中控系统CVI和循环水系统CRF一起为汽轮机建立和维持真空2 将进入冷凝器的蒸汽凝结成水3 将凝结水从冷凝器热井中抽出，生涯后经低压加热器送到除氧器4接受各疏水箱来的水5 向其他设备提供冷却水和轴封用水）1凝结水抽取系统1.1三台并联冷凝器1.2三台凝结水泵1.3两个疏水接受箱1.4汽轮机疏水箱1.5凝结水过滤器1.6除氧气水位控制阀1.7再循环控制阀1.8冷凝器补水控制阀2低压给水加热器系统功能：利用汽轮机低压缸抽汽加热给水，提高记住热力循环的效率2.1凝结水系统2.2抽气系统2.3疏水系统2.4排气系统2.5泄压装置3给水除氧器系统功能：1 对给水进行除氧和加热，向主给水泵连续提供含氧量低于3ug/kg 的给水2 保证给水泵所需的净正吸入压头，并贮存一定水量 3 接受其他部分来的疏水4 将不凝结的气体排放到主冷凝器或大气3.1 凝结水系统3.2加热蒸汽系统3.3再循环系统3.4排汽系统3.5卸压系统4主给水系统4.1汽动主给水系统（2台）4.2电动主给水系统5电动主给水润滑系统5.1润滑油回路5.2工作油回路5.3调节有回路6主给水流量控制系统6.1给水母管6.2给水调节站6.3给水流量测量三汽轮机调节系统1汽轮机调节油系统1.1调节油输送系统1.2油转送和输送系统1.3调节油处理系统1.4调节油负荷分配系统2 汽轮机润滑、顶轴和盘车系统2.1润滑油系统2.2顶轴油系统3汽机调节系统3.1微机调节器3.2操纵员终端3.3转速测量设备3.4汽机进汽阀4汽轮机保护系统4.1先导脱扣阀（2个）4.2危急脱扣阀4.3脱口引发装置4.4脱口复位装置4.5油回路5汽轮机排气口喷淋系统6蒸汽发生器排污系统7冷凝器真空系统7.1臭气系统（3）7.2真空破坏系统四常规岛冷却水系统1循环水系统及循环水过滤系统2循环水处理系统3辅助冷却水系统4常规岛闭路冷却水系统五发电机及其辅助系统1发电机2发电机钉子冷却水系统3发电机密封油系统4发电机氢气冷却系统5发电机励磁和电压调节系统。
2024版图解发电机励磁原理
高可靠性设计
提高发电机励磁系统的可靠性是未 来的重要发展方向，通过采用冗余 设计、故障预测与健康管理等技术
手段降低系统故障率。
绿色环保
随着环保意识的提高，未来发电机 励磁系统将更加注重绿色环保，采 用低能耗、低污染的材料和技术，
降低系统对环境的影响。
对未来学习和工作的建议
深入学习专业知识
继续深入学习电力电子、控制理 论等相关专业知识，为从事发电 机励磁相关领域的工作打下坚实
案例分析：某大型水电站励磁调节器设计
• 设计背景：某大型水电站采用水轮发电机组，装机容量大、运行工况复杂，对励磁调节器性能要求高。 • 设计目标：设计一款高性能、高可靠性的励磁调节器，满足水电站运行要求。 • 设计方案：采用基于DSP的数字式励磁调节器设计方案，实现快速、精确的电压调节和功率分配功能；同时采
基础。
关注前沿技术动态
关注发电机励磁技术的最新发展 动态，了解新技术、新方法的应 用情况，不断提升自己的专业素 养。
加强实践动手能力
通过参与实验、项目等方式加强 实践动手能力，培养解决实际问 题的能力。
拓展跨学科知识
学习与发电机励磁相关的跨学科 知识，如电力系统分析、电机学 等，提升综合分析和解决问题的
如失磁、励磁不稳、励磁过流等故障，通过 案例分析学习相应的处理方法和预防措施。
发电机励磁技术发展趋势预测
数字化与智能化
随着电力电子技术和控制理论的发 展，未来发电机励磁系统将更加数 字化和智能化，实现更精确的控制 和优化。
多功能集成化
为满足不同应用场景的需求，发电 机励磁系统将向多功能集成化方向 发展，如集成无功补偿、谐波治理 等功能。
提高发电机并列运行的稳定性。
功能
燃机发电机励磁调试
第三部分燃机发电机励磁调试方案§3.1发电机控制部分1.试验准备2.调整优化原则2.1优化调整的目的是设定调节值（提交的电流或发电机电压）反应尽快以无振荡的突然变化（将在射击角α确认）。
因此，发射角α要注意观察波形。
2.2优化调整的目的是设定调节值（文件说明的电流或发电机电压）反应迅速且无振荡的突然变化（以射击角α确认）。
因此，发射角α要注意观察波形。
2.3执行优化的目的是当负载震荡或受到电压冲击的时候，励磁电流和定子电压的上升时间减少到最小。
此外，调整器不能振荡（可从晶闸管射击角α中发现）。
2.4下列信号应记录：A：励磁电流在手动模式和定子电压电流自动模式B：晶闸管触发角α（ALPHIW）2.5调试程序：优化调节从低信号开始，再一点一点增大设定值直到全过程。
优化方式始终选额由低到信号从内向外，例如：电流调节；电压调节；限制器。
3.校准原则校准规则是必须使得调整值和物理值一致。
例如定子100％定子额定电流（IGIW）对应于在调节器1PU。
校准的时候应根据这个文件，以便修改相关的数值的时候对目前的调整没有影响。
IGIW校验应该在发电机额定电流的状态下进行。
这个状态可能会发生在励磁电流调整模式下的电路短路试验中，此时发电机电流不代表在运行模式下的任何调节量。
3.1必须根据发电机资料进行校验的数值3.2晶闸管电流校准3.3 励磁电流校准3.5发电机出口电压校准4.耐压试验5.发电机短路试验6.发电机断路试验（无负荷试验）表6.17.发电机负荷试验8.做出下列示波图示波图1：设定值从95%-105%UGN 示波图2：设定值从105%-95%UGN 示波图3：从0V到发电机额定电压示波图4：适当的减少励磁示波图5：减少励磁保护跳闸示波图6：负荷拒载。
第三部分燃机发电机励磁调试试验§3.2发电机保护部分1.相关系统图装配图DWG NO3572881；电路保护图DWG NO3572884；备件目录图DWG NO3572885。
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。
发电机的控制原理
发电机的控制原理
发电机的控制原理是通过对其输入电流进行调节来控制其输出功率。
通常情况下，发电机的输入电流由外部的控制系统通过调节电压或频率来实现。
发电机的主要控制原理包括：
1. 励磁系统控制：发电机的励磁系统主要负责产生磁场，其控制可通过调节励磁电流来实现。
一般情况下，提高励磁电流能够增强磁场强度，从而提高发电机的输出功率。
2. 电压调节控制：发电机的输出电压通过调节励磁电流来控制。
当负荷增加时，控制系统会检测到输出电压下降，然后增加励磁电流以提高输出电压。
反之，当负荷减少时，控制系统会减小励磁电流以降低输出电压。
3. 频率调节控制：发电机的输出频率同样通过调节励磁电流来控制。
当负荷增加时，控制系统会增加励磁电流以提高输出频率。
反之，当负荷减少时，控制系统会减小励磁电流以降低输出频率。
4. 保护系统控制：发电机还需要配备相应的保护系统来保证其正常运行和安全性。
保护系统通常包括过载保护、短路保护、欠频保护、过频保护等功能，以防止发电机在异常情况下受损或发生事故。
需要注意的是，不同类型的发电机可能具有不同的控制原理，
例如交流发电机和直流发电机之间存在差异。
此外，现代化的发电机往往依赖于计算机控制系统，能够实现更精确的控制和监测。
第三章 同步发电机励磁自动控制系统
二、对励磁系统的基本要求
励磁系统由励磁功率单元和励磁调节器两部分组成。
（一）对励磁调节器的要求
励磁调节器主要任务是检测和综合系统运行状态的信 息，以产生相应的控制信号，经放大后控制励磁功率 单元以得到所要求的发电机励磁电流。
励磁 功率单元
G 发电机
电力系统
励磁调节器 输入信息
一、同步发电机励磁控制系统的任务
优良的励磁控制系统不仅可以保证发电机可靠运行，提供可靠的电 能，而且可以有效地提高系统的技术指标。
电压控制
控制无功功率的分配 提高同步发电机并联运行的稳定性 改善电力系统的运行条件
静态稳定 暂态稳定
水轮发电机组要求实行强行减磁
(一)、电压控制
电力系统运行时，负荷波动引起电压波动，需要对励磁电流进 行调节以维持机端电压在给定水平。励磁自动控制系统担负了 维持电压水平的任务。
1. 自励交流励磁机静止可控整流器励磁系统
AE
VS
G
滑环
TR
TV
电压 启励元件
自动恒压元件
启励电源
AVR
2. 自励交流励磁机静止整流器励磁系统
AE
V
G
滑环
TR
TV
电压 启励元件
启励电源
励磁调节器
图3-19 静止励磁系统原理接线
§3.3 励磁系统中的整流电路
交流电压
整流
直流电压
大型发电机的转子励磁回路通常采用三相桥 式不可控整流电路，在静止励磁系统中采用三相 桥式全控整流电路；励磁机励磁回路通常采用三 相桥式半控整流或三相桥式全控整流电路。
0
ωt
(b) 输出电压波形（α＝1200）
同步发电机励磁调节原理
同步发电机励磁调节原理
同步发电机励磁调节原理是通过对励磁系统的电流、电压进行调节，控制发电机的励磁电压和励磁电流，从而控制发电机的输出电压和输出功率。
具体原理如下：
1. 励磁电压调节：通过调节励磁电压的大小，可以控制发电机的输出电压。
一般情况下，发电机的励磁电压是由励磁系统中的励磁电源提供的。
调节励磁电压的大小可以通过调节励磁电源的电压来实现，如使用电位器或自动电压调节器（AVR）来调节发电机的输出电压。
2. 励磁电流调节：通过调节励磁电流的大小，可以控制发电机的输出功率。
励磁电流一般由励磁系统中的励磁电源提供，并且通过励磁电阻进行调节。
通过增大或减小励磁电阻的阻值，可以调节励磁电流的大小，从而控制发电机的输出功率。
同时，还需要根据发电机输出的电压和功率信号，通过控制回路，将励磁系统的电压和电流进行反馈控制，使发电机的输出能够稳定在设定值。
综上所述，发电机的励磁调节原理是通过对励磁电压和电流进行调节，控制发电机的输出电压和输出功率。
三机励磁系统基本结构
1.“三机”励磁系统发电机交流励磁机-静止整流器励磁系统（“三机”励磁系统）简介交流主励磁机（ACL）和交流副励磁机（ACFL）都与发电机同轴。
副励磁机是自励式的，其磁场绕组由副励磁机机端电压经整流后供电。
也有用永磁发电机作副励磁机的，亦称三机它励励磁系统。
2.“三机”励磁系统慨述主励磁机的交流输出，经硅二极管整流器整流后，供给汽轮发电机励磁。
主励磁机的励磁，由永磁副励磁机之中频输出经可控硅整流器整流后供给。
自动电压调节器根据汽轮发电机之端电压互感器、电流互感器取得的调节信号，控制可控硅整流器输出的大小，实现机组励磁的自动调节。
3.“三机”励磁系统的优点——发电机的励磁电源取自同轴的交流主励磁机，不受电力系统运行的情况影响，工作可靠。
——高速大容量交流主励磁机的设计制造、运行维护比直流励磁机容易。
直流励磁机电枢产生的是交流电势，经过整流子（换向器）的机械整流作用，变成直流电输出，供给发电机励磁。
“三机”励磁系统用静止硅整流器代替旋转的机械整流子。
——永磁式副励磁机PMG工作可靠，只要机组转动，即可为主励磁机提供励磁电流。
4.“三机”励磁系统的缺点——交流主励磁机是一“时滞”环节1. 交流主励磁机（发电机生产厂家制造） 1台2. 永磁副励磁机（发电机生产厂家制造） 1台3. 硅二极管整流装置 1套4. 微机励磁调节装置 1套5. 灭磁及转子绕组过电压保护装置 1套6. 主励磁机手动备用励磁装置（可不设置） 1套7. 交流主励磁机额定容量根据发电机参数和强励磁电压顶值倍数确定额定电压根据发电机参数和强励磁电压顶值倍数确定额定电流根据发电机参数和强励磁电压顶值倍数确定相数三相频率 100 Hz（用以减小发电机转子绕组的电感及时间常数）额定转速与同轴发电机相同8. 永励副励磁机额定容量根据发电机、交流主励磁机参数和强励磁电压顶值倍数确定额定电压根据发电机、交流主励磁机参数和强励磁电压顶值倍数确定额定电流根据发电机、交流主励磁机参数和强励磁电压顶值倍数确定相数三相频率 400 或500 Hz（中频）额定转速与同轴发电机相同励磁方式永磁式9. 硅整流装置整流方式三相全波桥式不可控整流整流元件大功率硅二极管整流桥数量 1 ~ 2（并联）个单个整流桥输出电压≮ 2 倍发电机额定励磁电压单个整流桥输出电流≮ 2 倍发电机额定励磁电流只需单个整流桥即可满足发电机强励需要硅二极管参数：额定电流额定电压反向电压10. 微机励磁调节装置内有单通道或双通道容错型数字式（微机型）自动励磁调节器（AER）。