试论发电机自并励励磁系统的特点及问题
试论发电机自并励励磁系统的特点及问题
试论发电机自并励励磁系统的特点及问题【摘要】发电机自并励励磁系统是发电机的关键部件之一，具有独特的特点和存在问题。
系统的特点包括：具有自动励磁功能，提高了系统的稳定性和灵活性；自动调节输出电压，使发电机工作在最佳状态；具有较高的效率和节能性。
该系统也面临一些问题，如系统稳定性不足，可能导致电压波动；励磁系统过热，影响系统的正常运行；励磁系统故障率高，需加强维护和监测；系统维护困难，需要专业技术人员进行维护和修理。
发电机自并励励磁系统在提高发电效率的同时也存在一些需要解决的问题，需要不断优化和改进。
【关键词】发电机、自并励、励磁系统、稳定性、过热、故障率、维护、特点、问题、系统、结论1. 引言1.1 引言在现代社会中，电力是我们生活中不可或缺的重要能源，而发电机作为电力的重要生产设备，发挥着至关重要的作用。
发电机的自并励励磁系统是发电机中一个重要的部件，其功能是通过自身产生的磁场来激励发电机产生电力。
在整个电力系统中，自并励励磁系统的稳定性和性能直接影响了发电机的正常运行和电力供应的稳定性。
对于发电机自并励励磁系统的特点及问题进行深入探讨，有助于我们更好地理解和解决发电机运行过程中可能出现的各种异常情况。
本文将从自并励励磁系统的特点入手，探讨其在实际运行中可能出现的问题，包括系统稳定性不足、励磁系统过热、励磁系统故障率高以及系统维护困难等方面进行分析和总结。
希望通过本文的探讨，能引起更多人对发电机自并励励磁系统的关注，从而提升整个电力系统的运行效率和稳定性。
结束。
2. 正文2.1 发电机自并励励磁系统的特点发电机自并励励磁系统是一种常见的发电机励磁方式，具有一些独特的特点。
该系统不需要外部励磁源来提供励磁电流，而是通过发电机自身的励磁系统来实现。
这种自励磁方式具有节能、环保的优点，无需额外消耗能源。
自并励磁系统具有较快的响应速度，能够快速调节励磁电流，确保发电机的稳定运行。
该系统结构简单，维护成本低，是一种经济实用的励磁方式。
试论发电机自并励励磁系统的特点及问题
试论发电机自并励励磁系统的特点及问题发电机自并励励磁系统是一种常见的发电机励磁系统，它具有很多独特的特点和问题。
本文将试论发电机自并励励磁系统的特点及问题，以期能够更好地了解和应用这一系统。
发电机自并励励磁系统是指发电机自身产生励磁电流，使发电机的励磁系统实现自动调节和控制。
这种系统具有以下几个特点：1. 自动调节：发电机自并励励磁系统能够根据负载的变化自动调节励磁电流，使发电机的输出电压可以稳定在设定值附近。
2. 简化结构：相比外部励磁系统，发电机自并励励磁系统的结构更加简单，因为它不需要额外的励磁电源和控制装置，减少了设备成本和维护成本。
3. 自身稳定性：发电机自并励励磁系统由于采用了自激励原理，具有一定的自身稳定性，使得发电机在瞬时负载变化时能够更快地调节励磁电流，提高系统的稳定性。
4. 适用范围广：发电机自并励励磁系统适用于各种类型的发电机，包括交流发电机和直流发电机，无论是小型发电机还是大型发电机，都可以采用这种系统。
发电机自并励励磁系统也存在一些问题，需要引起我们的重视和解决：1. 励磁电压调节问题：发电机自并励励磁系统在励磁电压调节方面存在一定的困难，特别是在大功率发电机上更加突出。
因为自激励原理很容易受到电磁参数变化的影响，导致励磁电压波动较大。
2. 预磁电流问题：发电机自并励励磁系统需要一定的预磁电流来保证自激励的正常进行，因此需要在系统设计和调试时合理确定预磁电流的数值，太小会导致自激励困难，太大则会浪费电能。
3. 兼容性问题：发电机自并励励磁系统虽然适用范围广，但是在与其他系统的兼容性方面可能存在问题，特别是在与电力系统自动化控制系统结合时，可能需要经过较长的调试过程。
4. 自激励失效问题：如果发电机自并励励磁系统自激励失效，可能会导致发电机输出电压不稳定甚至无法正常工作，对于一些对供电稳定性要求较高的场合，这种情况需要引起特别重视。
针对以上问题，我们需要注意以下几点解决方案：1. 优化励磁系统设计：在发电机自并励励磁系统的设计中，需要充分考虑到励磁电压调节、预磁电流和系统兼容性等因素，采用合理的电路结构和控制算法，使得系统具有更好的稳定性和可靠性。
试论发电机自并励励磁系统的特点及问题
试论发电机自并励励磁系统的特点及问题
自并励发电机是一种常见的发电机类型，其特点是不需要外部励磁设备，可以通过自身的电磁感应产生激磁电流，从而实现发电功能。
自并励发电机的特点和问题如下：
特点：
1. 简单方便：自并励发电机不需要外部的励磁设备，省去了安装和维护的麻烦。
2. 自给自足：自并励发电机可以在没有外部电源的情况下自行发电，可以独立运行。
3. 稳定性好：自并励发电机具有较好的稳定性，可以在工作过程中自我调整电磁感应产生的激磁电流。
问题：
1. 启动困难：自并励发电机在启动时需要突破内部电阻的限制，通过产生更大的电流来激发磁场，但由于这部分电流需要自身产生，所以启动时会受到影响。
2. 稳态调节：在发电机负载发生变化时，自并励发电机需要通过调节内部的电磁感应电流来实现稳定的输出电压，这对控制电路的设计提出了一定的要求。
3. 励磁损耗：为了保证自并励发电机的正常工作，需要一定的励磁功率，但这部分功率会造成一定的损耗，影响整体的发电效率。
自并励发电机具有简单方便、自给自足、稳定性好等特点，但在启动困难、稳态调节和励磁损耗等方面存在一定的问题。
针对这些问题，可以通过改进发电机的结构和设计控制电路，提高启动性能和稳态性能，降低励磁损耗，从而更好地满足实际应用需求。
试论发电机自并励励磁系统的特点及问题
试论发电机自并励励磁系统的特点及问题自并励发电机是一种具有自动调节励磁电流的发电机系统。
它通过自身发电产生的电动势来激励励磁电流，从而实现发电机的自动励磁。
相比于外部励磁系统，自并励发电机具有一些独特的特点和问题。
自并励发电机具有较高的稳定性。
传统的外部励磁系统需要额外的励磁电源供电，如果电源供电不稳定或中断，会导致整个励磁系统失效，进而影响发电机的正常运行。
而自并励发电机自身产生励磁电流，不依赖外部供电，因此其稳定性较高，能够在一定程度上保证发电机的持续运转。
自并励发电机具有较快的响应速度。
自并励发电机通过改变励磁电流来调整电压和功率的输出。
当负载变化时，自并励发电机能够迅速调整励磁电流，以保持输出电压的稳定。
相比之下，传统的外部励磁系统响应速度较慢，需要较长的调节时间。
自并励发电机也存在一些问题。
自并励发电机的励磁特性比较复杂，容易受到外界因素的影响。
温度、负载变化、线路阻抗等都会对励磁特性产生影响，需要经过精确的调整和控制来保持稳定的励磁电流和输出电压。
自并励发电机的励磁电流过大或过小都会导致发电机的故障。
励磁电流过大会引起发电机绕组过热，甚至损坏绕组绝缘；励磁电流过小会导致发电机输出电压不稳定，无法满足负载要求。
自并励发电机需要通过励磁调节装置来实时监测和调整励磁电流，保持在合适的范围内。
自并励发电机的自动调节性能有限。
自并励发电机的励磁系统是一种开环控制系统，不能根据实际负载需求自动进行调节。
如果负载发生较大的变化，发电机的输出电压和功率可能出现较大的波动。
在某些情况下，需要进行手动调节或配合外部励磁控制系统来实现更精确的调节。
自并励发电机具有较高的稳定性和响应速度，但其励磁特性较复杂，励磁电流需要精确调节，同时自动调节性能有限。
在实际应用中，需要根据实际情况选择合适的励磁控制方法和装置，以确保发电机运行的稳定性和可靠性。
试论发电机自并励励磁系统的特点及问题
试论发电机自并励励磁系统的特点及问题发电机自并励励磁系统是一种能够自行产生励磁电流的发电机励磁系统。
它的特点在于不需要外部电源的助力，可以自我产生所需的励磁电流，适用于一些没有现成电源或电源不稳定的场合。
自并励励磁系统具有简单可靠的特点。
由于它不需要外部电源的支持，整个系统结构相对简单，不需要复杂的控制回路。
在一些偏远地区或野外施工等条件较为恶劣的场合，自并励励磁系统能够稳定工作，无需额外的电源供应，从而提高了发电机的可靠性和稳定性。
自并励励磁系统具有较快的励磁响应速度。
由于电枢绕组和励磁绕组通过同一磁路短路连接，励磁电流的响应速度较快。
一旦电机运行起来，电机的自感作用使励磁电流迅速建立起来，从而保证了电机能够快速产生所需的励磁电流。
自并励励磁系统具有卓越的自恢复能力。
当系统发生短暂的磁场断裂或电压波动时，励磁电流可以自动恢复，继续为发电机提供稳定的励磁电流。
这一特点使得自并励励磁系统能够有效应对电网扰动，保持恒定的励磁电流输出，保证发电机的正常工作。
自并励励磁系统也存在一些问题。
当发电机停机或刚开始运行时，励磁电流为零，无法实现自励作用。
为了解决这个问题，通常需要外部的助磁装置来帮助产生初始的励磁电流。
自并励励磁系统的励磁电流是由电机自身的电力输出提供的，因此当负载增加时，励磁电流也会随之增加。
如果负载突然减小或消失，励磁电流也会降低，从而导致电压波动。
为了解决这个问题，通常需要通过调整励磁电流的反馈控制回路来进行稳定控制。
发电机自并励励磁系统具有简单可靠、快速响应和自恢复能力强的特点。
也需要注意解决起动和负载变动带来的问题，以确保系统的稳定性和正常工作。
自并励静止励磁系统的优、缺点
自并励静止励磁系统的优、缺点
1、自并励静止励磁系统的优点：
(1)运行可靠性高。
自并励励磁系统为静态励磁，没有旋转部分，运行可靠性高。
(2)可提高机组轴系的稳定性。
由于取消了主、副励磁机，缩短了汽轮机一发电机组的轴系长度提高了机组轴系的稳定性、改善了轴系的振动，从而提高了机组安全运行的水平。
(3)励磁系统响应快。
因为发电机没有主励磁机这一时滞环节，所以自并励励磁系统是一种高起始的快速响应励磁系统。
因而技术指标高，性能参数好。
(4)可提高电力系统的稳定水平。
在小干扰稳定方面，自并励静止励磁系统配置电力系统稳定器（PSS）后，小干扰稳定水平较交流励磁机励磁系统有明显的提高：在大干扰稳定方面，电力系统的计算表明，自并励励磁系统的暂态稳定水平与交流励磁机励磁系统相近或略有提高。
(5)可提高电厂的经济效益。
自并励静止励磁系统没有旋转部分，发电机运行可靠性高、调整容易、维护简单、检修工作量小，因而可提高发电效益。
(6)可节约电厂的基建投资。
自并励励磁系统缩短了汽轮机一发电机组的轴系长度，因而减少了电厂厂房的长度，节约了电厂的基建费用。
2、自并励静止励磁系统的缺点是：
自并励静止励磁系统的缺点是励磁电源来自发电机机端，受发电
机机端电压变化的影响。
当发电机机端电压下降时其强励能力下降，对电力系统的暂态稳定不利。
不过，随着电力系统中快速保护的应用，故障切除时间的缩短，且自并励静止励磁系统可以通过变压器灵活地选择强励倍数，较好地满足电力系统暂态稳定水平的要求。
试论发电机自并励励磁系统的特点及问题
试论发电机自并励励磁系统的特点及问题发电机自并励磁系统是发电机中一种重要的磁场励磁方式，通过自身感应电动机来实现励磁，具有简单、可靠、经济等特点。
该系统在实际运行中也存在一些问题，需要引起重视并解决。
本文将从特点和问题两个方面对发电机自并励磁系统进行探讨和分析。
1. 简单可靠发电机自并励磁系统不需要外部励磁源，只需运行电动机即可实现对发电机的励磁。
这种方式操作简单，不需要额外的设备支持，降低了系统的复杂性，提高了系统的可靠性。
在一些应用场合，特别是远离电网的地方，这种方式更为合适和可靠。
2. 经济节能相比传统的外部励磁系统，发电机自并励磁系统节约了外部的励磁设备和能源消耗。
只需要通过电动机转动即可产生磁场，这降低了系统的运行成本，也减少了对外部环境的影响。
从能源角度来看，这种方式也更为节能。
3. 调节性好发电机自并励磁系统可以根据实际负载情况对励磁进行调节，使得发电机在不同负载下都能保持稳定的输出性能。
这种调节性好的特点，使得系统可以更好地适应实际工况，保证发电机的正常运行。
二、发电机自并励磁系统存在的问题1. 励磁调节精度不高发电机自并励磁系统依赖于电动机转动产生的磁场来实现励磁，但是电动机的转速和负载变化会影响励磁磁场的稳定性，从而导致励磁调节精度不高。
特别是在大功率、大容量的发电机中，这种问题会更加显著。
2. 对电动机负载要求高发电机自并励磁系统依赖于电动机来产生磁场，因此对电动机的工作状态要求比较高。
如果电动机负载不均匀或者出现故障，就会直接影响到发电机的励磁性能，从而导致整个系统的运行受到影响。
发电机自并励磁系统对负载变化的响应速度相对较慢。
一旦负载发生突然变化，系统就需要一定的时间来调节励磁，从而使得发电机输出的电压、频率等参数不稳定。
特别是在需要频繁调节的场合，这个问题就会更加凸显。
4. 需要配备备用励磁装置尽管发电机自并励磁系统可以在大部分情况下满足励磁的需求，但是在一些特殊情况下，比如电动机故障、停用等情况下，还是需要配备备用的励磁装置来保证发电机的正常运行，增加了系统的复杂性和成本。
试论发电机自并励励磁系统的特点及问题
试论发电机自并励励磁系统的特点及问题发电机自并励励磁系统是一种很重要的发电机励磁方式，与外加励磁系统相比，具有许多优点，如不需要外部电源、简化了控制系统等。
然而，自并励励磁系统也存在一些问题，比如励磁电路的复杂性、励磁开始后的过程不稳定等。
首先，发电机自并励励磁系统的基本原理是利用电磁感应的原理，在空载状态下产生的轻微磁场，从而产生微弱的电流进行自励磁作用。
与外加励磁系统相比，自并励励磁系统的电路更简单，且不需要外部电源，使用方便。
另外，自并励励磁系统利用发电机本身产生的磁滞和铁损耗，可以使励磁电流得到控制。
因此，自并励励磁系统无需专门的控制器，励磁电路简单，降低了系统成本。
其次，自并励励磁系统也存在一些问题，比如励磁电路的复杂性、励磁开始后的过程不稳定等。
由于自并励励磁系统的励磁机理是利用电磁感应来起动励磁作用，因此需要对发电机的参数进行精确测量和计算，从而保证励磁过程的顺利进行。
在启动时，由于励磁电流很小，可能会出现磁场饱和、损耗大、励磁失败等问题，导致启动过程不稳定。
此外，在自并励励磁系统中，由于发电机电路的复杂性，容易产生电气干扰，必须采取合理的屏蔽措施。
最后，对于发电机自并励励磁系统，需要根据实际使用需求选择合适的励磁方式。
如果发电机负载变化较小，可以使用自并励励磁系统，由于其励磁电路简单、不需要外部电源，使用方便，适合于一些小功率发电机。
如果发电机负载变化较大，可能需要使用外加励磁系统，以满足负载的需求。
同时，在自并励励磁系统的设计、安装和维护中，需要严格按照操作要求进行，避免出现不必要的问题。
综上所述，发电机自并励励磁系统在发电机励磁中具有一些独特的优点，但同时也存在一些挑战和问题。
只有在实际使用过程中合理选择励磁方式，并采取相应的技术措施来解决问题，才能充分发挥其优点，确保系统的可靠性和稳定性。
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试论发电机自并励励磁系统的特点及问题
发表时间：2019-07-09T15:25:57.537Z 来源：《电力设备》2019年第6期作者：薛江辉
[导读] 摘要：发电机自并励励磁系统又称为自并励静止励磁系统,对发电机运行的稳定性、安全性、供电质量有着直接的影响。
（内蒙古京泰发电有限责任公司内蒙古鄂尔多斯市 010300）
摘要：发电机自并励励磁系统又称为自并励静止励磁系统,对发电机运行的稳定性、安全性、供电质量有着直接的影响。
基于此,本文首先介绍了发电机自篇【并励励磁系统的特点。
其次,分析了目前发电机自并励励磁系统存在的问题。
最后,针对这些问题,从设计、选型两个主要方面,分析优化发电机自并励励磁系统的方式。
关键词：发电机; 自并励励磁系统; 励磁功率柜; 励磁调节器;
引言
国家电力系统在1998年颁布了DL/T650—1998《大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件》,此后,我国发电机自并励励磁系统的发展一直在这个框架内进行。
目前,自并励励磁系统已经全国超过80%的发电厂广泛应用,如大唐临清发电有限责任公司的350MW机组、大唐鲁北发电有限责任公司的330MW机组等。
作为同步发电机的重要组成部分,励磁系统直接影响着发电机的运行特性,同时对电力系统的运行有重要的影响。
发电机灭磁是指消灭发电机转子内部储存能量的过程,以加快正常的停机速度。
当发电机故障时,通过发电机灭磁可将故障造成的损失降到最低。
发电机灭磁一般分为两大类: (1) 发电机正常停机时采用的逆变灭磁; (2) 事故时保护动作跳灭磁开关的灭磁方式。
在发电机正常停机过程中,灭磁是一个非常重要的环节。
发电机灭磁失败会对发电机与励磁装置的安全运行构成较大的危害,例如产生转子过电压,危及转子绝缘甚至烧毁转子磁极,使转子本体发热,加速转子绝缘的老化,烧毁灭磁开关等。
1 发电机自并励励磁系统的特点
发电机自并励励磁系统主要由 (1) 主变压器; (2) 励磁调节转换装置; (3) 功率整流装置; (4) 发电机消磁装置; (5) 过电压保护装置; (6) 励磁启动装置; (7) 励磁操作控制设备几个主要部分组成。
这7个主要装置配合科学、运行良好。
因而,目前的发电机自并励励磁系统,主要具有以下几个突出的特点:
第一,稳定性强。
发电机自并励励磁系统去掉了原有励磁系统中的旋转部件,结构更加流畅稳定,一旦发生故障,系统可以通过自检装置及时发出警报。
第二,安全性强。
发电机自并励励磁系统对上游指令的相应速度快,这大大提高了发电系统与供电系统的运行稳定性与安全性。
第三,运行成本较低。
与传统的励磁控制设备系统相比,发电机自并励励磁系统的运行部件减少到了7个,不仅大大提高了系统的轴系稳定性,也降低了系统生产运行的材料成本与电力成本、人工维修成本。
2 发电机自并励励磁系统的问题
目前发电机自并励励磁系统存在的问题,与原有的励磁系统,既有一定的共性,也有很大的差别:一方面,发电机自并励励磁系统的过流保护控制难度较高,受到设备部件缩减的影响,一旦发电机电流超过运行范围,系统将会在短时间内受到比较严重的损害;另一方面,发电机自并励励磁系统的变压器,很少加装外壳和制冷系统,设备在高温状态下容易出现故障,变压器过热将导致抗阻电压增大、荷载电压过载等问题,影响电力生产与电力供应系统的正常运行。
3 优化发电机自并励励磁系统的方式
3.1 发电机自并励励磁系统设计
3.1.1 严格把控发电机自并励励磁系统的应用条件
第一,电力系统故障导致电压不稳、波动较大的情况下,不宜使用发电机自并励励磁系统,避免电压波动过大,对励磁系统的主变压器造成严重影响,导致变压器中的元件损坏,或无法正常发挥励磁功能。
第二,位于发电主网震荡中心的发电机,不适合使用发电机自并励励磁系统。
这种环境中放置的发电机,电流状况不稳定,容易导致自并励励磁系统电压过低。
3.1.2 优化自并励励磁系统变压器的运行保护
首先,自并励励磁系统在户内使用时,可以不加装保护外壳,但要注意严格监控系统运行中的温度,防止冬季的温度过低,对系统的运行产生影响,必要时要加装制冷系统,如风冷系统、水冷系统,保障系统运行的温度不过高。
其次,在户外使用时,技术人员要根据当地的天气状况,合理判断是否要为自并励励磁系统变压器加装保护外壳,尤其是在正午阳光直射的时候,要监测阳光照射对系统运行的影响。
最后,技术人员要加强对变压器运行中,额定功率变化的检测,提高系统在高电压环境下的强励能力。
3.1.3 重点解决发电机起励问题
首先,在发电机电压核准之前,发电机自并励励磁系像发电机提供励磁电源,这种情况下,设计人员要根据发电系统的具体需求,建立备用的起励方案。
其次,在备用起励方案的设置上,技术人员可以进行以下几方面的尝试: (1) 构建备用的起励回路,利用起励电源对发电机进行励磁,安装智能电压感应装置,当电压恢复到正常电压的50%以上时,起励回路由备用回路调整为正常回路。
(2) 安装备用起励装置。
减少发电系统的电压波动,增加发电系统的电容量。
最后,在发电机自并励励磁系统第一次投入使用,或周期性大修结束之后的再次启用时,技术人员要对发电机自并励励磁系统进行短路检测与空载试验检测,以控制变压装置的整流电源。
3.1.4 优化励磁功率柜的选择
一方面,励磁功率柜的选择要遵守“容量大”原则。
采用可控硅全控桥的方式,选择大电流的励磁功率柜,简化整流桥,降低发电机自并励励磁系统的电阻,简化整个系统的运行元件,保障系统中各个元器件的电压、电流、电阻分布均匀。
另一方面,励磁功率柜的选择要遵循“参数高”的原则。
对发电机自并励励磁系统进行过电保护,保障励磁系统使用在温度适宜的环境中,采用合理的温度控制手段,保障整流柜均流系数达到要求。
3.2 发电机自并励励磁系统选型
发电机自并励励磁系统运行的稳定性是其最突出的特点,要正常的发挥出这一特性,最关键的是要优化励磁系统的应用条件,保障励磁器运行过程中的电压始终稳定。
发电机自并励励磁系统选型主要应注意以下几个问题: (1) 优化过压保护装置的配置; (2) 增强励磁调节器选择的针对性; (3) 严格遵守国家的相关技术指导规范。
尤其是GB/T7409—1997《同步电机励磁系统》中的相关要求。
4 结论
综上所述,发电机自并励励磁系统经过多年的技术积累与发展,已经成为了较为稳定、成本较低、技术难度较低的可靠励磁方式。
从本文的分析可知,研究发电机自并励励磁系统的特点及问题,有助于科技人员掌握目前自并励励磁系统的发展成果,并从问题的角度出发,对提升自并励励磁系统运行的有效性做出进一步的尝试。
因而,技术人员要不断积累实践经验,推动系统的技术升级。
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