发电机无刷励磁系统简述及缺陷处理方法
发电机励磁系统故障原因分析及改进
发电机励磁系统故障原因分析及改进摘要：随着经济和科技水平的快速发展，为保证电网和发电机的安全运行，须配置必要的发电机励磁限制和相应的保护功能。
当设备故障或系统扰动使机组运行在异常或极限工况时，可通过励磁限制尽可能维持机组在安全运行状态，能够为运行人员提供监视、判断和操作的缓冲时间。
一旦励磁系统运行异常或故障，相应的励磁限制失效，则要通过发电机保护将机组切除，保证机组和电网的安全。
因此励磁系统的限制功能要与发电机保护功能协调匹配，基本原则为：在发电机安全运行允许范围内，最大限度发挥发电机组过载能力的同时，确保励磁先动、保护后动，并且均在发电机允许极限能力范围内。
关键词:发电机；励磁系统；故障分析引言混合励磁发电机带整流负载时谐波含量增加对定子铁心损耗的影响，建立了齿谐波励磁的混合励磁发电机带整流负载的有限元场路耦合模型，分析了发电机带整流负载在齿谐波励磁系统断开和接通两种工况下的线电压谐波分量，借助传统定子铁心损耗计算模型计算出线电压谐波分量对定子铁心损耗的影响。
1系统概述励磁系统采用双通道、3整流桥设计。
励磁变高压侧连接到主变低压侧，长期带电。
为保证检修时可靠断开电源，在交流进线柜内设置一个抽出式交流隔离开关作为断点。
交流侧开关与灭磁开关设置有闭锁逻辑。
励磁系统支持正常发电、背靠背电动机、背靠背发电机、电制动、线路充电、静态变频起动系统（loadcommutatedinverterstartingsystem,LCI）水泵工况等模式，起动前根据监控系统命令进行模式选择及流程、参数等切换。
2故障成因分析1）灭磁开关问题。
当灭磁开关、主励磁刀没有连接成功时，则会造成系统励磁系统的开路现象，产生发电机励磁过程无法升压的现象。
当灭磁开关未出现问题时，相关励磁回路出现断线、电刷位滑环接触不良现象时，同样会造成励磁无法升压的现象发生。
2）硅整流器故障。
当励磁系统中的硅整流器出现故障时，如可控硅电阻被击穿、过热等，则也会引起励磁无法升压的故障。
励磁系统故障的原因及处理
励磁系统故障的原因及处理哎，这励磁系统故障可真是让人头疼啊！你说说，这好好的机器怎么就突然坏了呢？这可不是闹着玩儿的，要是不及时处理，那可是会影响到整个生产线的正常运行哦！那么，究竟是什么原因导致了励磁系统的故障呢？又该如何处理呢？别着急，我这就来给大家一一道来。
我们来说说励磁系统故障的原因。
其实，导致励磁系统故障的原因有很多，比如说电源不稳定、电机本身的问题、励磁系统的损坏等等。
这些原因看似五花八门，但其实归根结底，都是因为一个原因：电流不稳定。
你看，电流不稳定就像是一个“捣蛋鬼”，时而大时而小，时而快时而慢，这样一来，励磁系统就难以正常工作了。
所以，我们在处理励磁系统故障的时候，首先要做的就是检查电流是否稳定。
那么，如何检查电流是否稳定呢？这可是个技术活儿，得靠专业的设备和方法。
一般来说，我们可以通过测量电压、电流、功率等参数来判断电流是否稳定。
如果发现电流波动较大，那么就需要对电路进行排查，找出问题所在。
这个过程可能会比较复杂，需要一定的专业知识和技能。
不过，没关系，只要我们用心去学，总能掌握这门技艺的。
找到问题所在之后，我们就可以开始着手解决啦！解决励磁系统故障的方法有很多，具体要根据故障的性质和严重程度来选择。
一般来说，我们可以采取以下几种方法：1. 更换损坏的元件：如果励磁系统中某个元件损坏了，那么我们可以将其更换为新的元件，从而恢复系统的正常功能。
2. 调整电路参数：有时候，励磁系统故障可能是由于电路参数设置不合理导致的。
这时候，我们可以尝试调整电路参数，使其达到最佳的工作状态。
3. 修复损坏的线路：如果励磁系统中的线路出现损坏，那么我们需要对其进行修复，使其重新连接起来。
4. 更新软件或硬件：有时候，励磁系统故障可能是由于软件或硬件版本过低导致的。
这时候，我们可以尝试更新软件或硬件，以提高系统的稳定性和可靠性。
处理励磁系统故障需要我们具备一定的专业知识和技能。
只有这样，我们才能迅速找到问题所在，并采取有效的措施予以解决。
浅析发电机励磁系统运行维护及改进措施
浅析发电机励磁系统运行维护及改进措施摘要：华电红雁池发电厂#1、#2发电机励磁系统采用无刷励磁方式，#3、#4发电机励磁系统采用自并励励磁方式。
本文介绍了四台发电机励磁系统的组成及运行维护中存在的问题，并提出改进措施。
关键词：励磁系统运行维护改进措施一、概述在电力系统的运行中，同步发电机的励磁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。
其运行的稳定性对同步发电机的运行性能及电力系统的稳定性有十分重要的影响。
二、发电机励磁系统的组成我厂#1、#2发电机励磁系统为无刷励磁系统，由副励磁机、交流电枢旋转式主励磁机、旋转三相全波硅整流器、自动励磁调节器等部件组成。
副励磁机是永磁发电机，其磁极是旋转的，电枢是静止的，副励磁机的定子绕组上产生的500Hz高频电压，供给三相可控硅整流装置，其输出的直流电供交流励磁机励磁，而交流电枢旋转式主励磁机正好相反，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件，这就实现了无刷励磁。
#3、#4发电机励磁系统采用的是自并励励磁系统，由启励电源、励磁变压器、整流柜、灭磁开关、过电压保护柜、滑环、微机励磁调节器等组成，此励磁系统不用励磁机，机组并列前，由启励电源提供发电机励磁，机组并网后由机端励磁变压器供给整流柜电源，其输出的直流电源经灭磁开关及发电机滑环碳刷给发电机提供励磁。
三、发电机励磁系统的运行维护1.#1、#2发电机无刷励磁系统运行方式1.1 正常运行方式发电机正常运行时自动励磁调节器A、B柜并列运行，各带50%负荷，C柜在备用状态。
当其中一台调节器故障退出时，另一台自动带机组全部励磁负荷。
#1、#2发电机励磁调节A﹑B柜两柜的PSS投切开关操作方式规定如下：当省调要求投入PSS电力系统稳定器功能时，此时将励磁调节A﹑B柜两柜的PSS 投切开关切至“投入” 位置，励磁调节A﹑B柜调节器运行方式为（PID+PSS）功能。
发电机励磁系统常见的故障的分析及处理
发电机励磁系统常见的故障的分析及处理摘要：发电机励磁控制具有其自身的独特优势，即经济性良好，稳定性较好。
不同的设施设备在运行过程中，都可能会出现不同的故障，但是励磁系统在运行时，如果发生故障，既会直接影响水电机运行的安全性与稳定性，还会导致发生严重的事故。
所以，想要全面促进水电站励磁系统的安全稳定运行，必须根据励磁系统的常见故障类型和原因等进行详细分析，并据此提出有效的处理措施。
关键词：发电机；励磁；故障；处理一、发电机励磁系统的优势（一）电压调节自动调节励磁系统可以看成为一个以电压为被调量的负反馈控制系统。
无功电流是发电机端电压下降的主要原因，当励磁电流恒定时，发电机端电压随无功电流的增大而减小。
然而，为了满足电能质量的要求，发电机的端电压应保持不变，实现这一要求的途径是根据无功电流的变化来调节发电机的励磁电流。
（二）无功功率当发电机与系统并联运行时，可视为具有无限电源运行的母线，发电机的励磁电流要改变，感应电位和定子电流也要改变，发电机的无功电流也要改变。
为了改变发电机的无功功率，发电机与无穷大系统并联运行时，必须调整发电机的励磁电流。
发电机的可变励磁电流不是电压调节，而是只改变输入系统的无功功率。
（三）无功负荷发电机的并联运行依据其各自的额定容量，无功电流按比例分配。
大容量发电机应承担更多的无功负荷，而较小的发电机容量将提供较少的无功负荷。
为了实现无功负荷的自动分配，通过高压自动调压励磁装置，可以改变发电机励磁电流以维持相同的端电压，还可以调节发电机调压特性的倾斜度，从而实现并联运行发电机无功负荷的合理分配。
二、发电机励磁系统的常见故障（一）发电机失磁故障转子电流表显示的数值为零或者接近零，校正装置和复励电流会有所增加。
定子电流明显增加并出现摆动。
当发电机出现失磁现象，定子电流会越来越少，达到一个数值后又慢慢增大，甚至超过规定数值。
这时，只有从电网中吸收大量的无功，才能保持发电机的正常运行，随之也会引起定子电流的增大。
励磁系统故障的原因及处理
励磁系统故障的原因及处理大家好，今天咱们聊聊励磁系统故障这件事。
说实话，这个话题可能听上去有点儿枯燥，但别急，咱们把它拆开来，一步步说清楚，也不难懂的。
1. 励磁系统的基本概念1.1 什么是励磁系统？励磁系统其实就是发电机里一个非常重要的部件，简单说，它的作用就是给发电机提供所需的磁场。
想象一下，如果没有磁场，发电机就像是没有油的汽车，根本无法启动。
1.2 励磁系统的作用励磁系统的核心作用就是确保发电机能够稳定地输出电力。
如果励磁系统出现问题，就会导致发电机的电压不稳定，甚至可能引发一系列麻烦事儿。
2. 励磁系统故障的常见原因2.1 电源问题首先，电源问题是最常见的故障原因。
比如电池电量不足、电源线路老化，这些都是让励磁系统“掉链子”的常见元凶。
试想一下，如果你的手机没电了，它是不是也用不了？励磁系统也是这个道理。
2.2 设备老化接下来，就是设备老化。
时间一长，系统里的部件会逐渐磨损，这就像是你用得久了的老鞋子，慢慢就会出现问题。
比如励磁机的刷子磨损，或者是电磁铁的线圈变得不灵光，这些都是老化的表现。
2.3 环境因素环境因素也是个大问题。
高温、高湿度都会对励磁系统造成影响，就像是你在炎热的夏天里，电脑也会因为热而变得卡顿。
3. 励磁系统故障的处理方法3.1 定期维护面对这些问题，最好的办法就是定期维护。
就像你定期给汽车换机油一样，励磁系统也需要定期检查。
这样可以避免许多潜在的问题，确保系统运行得更稳定。
3.2 更换故障部件遇到具体的故障时，需要及时更换损坏的部件。
比如说，如果发现励磁机的刷子磨损了，那就要及时更换刷子，这样才能让系统重新“焕发活力”。
3.3 环境控制最后，还要注意环境控制。
尽量避免让励磁系统暴露在极端的环境下，确保它在一个适宜的温度和湿度范围内工作。
这就像是给它穿上合适的衣服，保护它免受环境的侵害。
总结总的来说，励磁系统的故障虽然听上去有点复杂，但只要我们掌握了常见原因，并且采取合适的处理措施，就能有效预防和解决这些问题。
励磁优缺点
无刷励磁与有刷励磁的优缺点发电机的励磁系统目前可分为有刷励磁系统和无刷励磁系统，它们各有优缺点，下面简单的介绍一下，供同行们在选设备时作为参考。
3 \; Q. r5 H1 K0 M一、有刷励磁系统0 _( V( S4 Y i5 @这种机组其励磁系统有直流励磁机系统和可控硅静止励磁系统两种。
直流励磁机励磁系统是通过与发电机同轴的直流发电机发出直流电，再经过电刷和滑环加在发电机转子线圈上，产生磁场定子线圈。
该系统有两机组型和三机组型，即在发电机上有一台励磁机或是两台励磁机。
可控硅静止励磁系统是通过发电机机端的励磁变压器进行全控桥式整流，得到所需要的直流电，再经过电刷和滑环加在发电机转子线圈上，产生磁场切割定子线圈。
6 d/ W% S5 j) }+ O \有刷励磁方式其优点是发电机与励磁系统界限明显，相对独立，直观明了，而且转子励磁电流、励磁电压容易取得，数值准确，检修方便。
4 W, [6 ~# F w, E其缺点是由于电刷的存在，增加了接触电阻，随着励磁电流的增大，电刷和滑环常常因接触不良导致发热，严重时会产生环火而烧坏刷架和滑环，并且电刷的质量也直接影响到运行的稳定性，因而故障率较高。
另外电刷在磨损时产生的碳粉给环境卫生造成一定的影响，而且容易污染4#轴承座，降低其绝缘，给安全运行带来隐患。
由于电刷存在磨损，运行人员要经常巡视、更换电刷。
二、无刷励磁系统4 P. ^/ @4 h7 W, Y这种机组其励磁系统是由发电机和与发电机同轴连接的励磁发电机组成。
这种励磁发电机不同于和发电机同轴的直流发电机，这种励磁发电机实质是交流发电机，它所产生三相交流电通过连接在其轴上的旋转整流器进行整流，输出的直流电直接接在转子的绕组上，用来产生转子磁场。
这套系统也有两机组型和三机组型。
无刷励磁系统的优点是由于没有电刷，也就不存在接触不良以及因此而发热的问题，更不会产生电火花而烧坏设备。
没有电刷，也就没有磨损的碳粉，发电机两端会非常洁净，而且不用更换电刷，维护量较小。
发电机励磁系统常见故障与处理探讨
发电机励磁系统常见故障与处理探讨摘要：伴随着我国的经济实力不断增强和科技技术不断的进步，我国各行各业的发展都迎来了较大的机遇，电力工业方面也是发展比较迅猛。
在电力系统中，发电机是电力系统的核心装备，发电机能否正常平稳的运行，是电力系统和社会经济发展的重要保障。
在发电机中，励磁系统是发电机能否正常运行的关键，性能良好的励磁系统可以保证发电机运行的可靠稳定，所以在日常的生产过程中，如何快速有效的解决发电机励磁系统常见的一些问题，正确合理的保养维护发电机的励磁系统是十分重要的一项工作。
关键词：发电机；励磁系统；常见故障；处理措施引言：随着我国的经济发展越来越迅速，在我国社会发展过程中对电力的需求也越来越大，随着对电力的需求不断扩大，电力系统的稳定、安全显得越来越重要，而发电机作为供电系统的重要组成部分，励磁系统正常的运行是对供电的最大支持，当励磁系统出现一些故障时，能够在最短的时间内得到相应的解决，使励磁系统的正常运行不受影响，是目前电力发展必须要解决的问题。
一、什么是发电机励磁系统所谓的发电机励磁系统就是在同步发电机进行工作时，给发电机提供励磁电源和相应的一系列配套设备统一称为励磁系统。
励磁系统最重要的两个组成部分是励磁功率单元以及励磁调节器。
励磁功率单元的作用是向同步发电机进行励磁电流的供应，励磁调节器的作用是通过信号的输入和相应的调节标准对励磁功率单元进行相应的控制。
励磁系统在发电机中的作用有以下几个方面：（一）在发电机进行工作时，使发电的电压保持在同一个设定值中，当发电机的负荷发生变动时，通过对磁场的调节使发电机的机端电压恒定。
（二）可以将并列运行的机组之间产生的无功合理的进行分配。
（三）对电力系统的稳定性有着巨大的提升。
（四）如果发电机在运行过程中出现故障，可以进行灭磁处理，从而使故障发生后的损失降到最低，并且能够根据实际的工作需求对发电机的励磁限制进行控制[1]。
二、发电机励磁系统常见的一些问题和相应的解决措施（一）发电机中励磁机碳刷出现火花在励磁机运行中，励磁机的碳刷和整流片之间发生火花现象，如果出现的火花过大就会影响到整个机组的运行安全，使换向器的使用寿命减少，更为严重的情况是烧毁励磁机。
发电机励磁系统及常见故障分析
发电机励磁系统及常见故障分析摘要：近年来人们用电量不断增加，促使电力系统发展速度加快，这也对发电机励磁系统提出了更高的要求。
励磁系统作为发电机重要组成部分，其运行的稳定性和可靠性直接关系到电力系统运行的安全。
因此文中从发电机励磁系统概述入手，并进一步阐述了发电机励磁系统中常见故障及解决对策，以此来保证发电机和电力系统安全、稳定的运行。
关键词：发电机；励磁系统；电力系统；常见故障1发电机励磁机逆励磁在正常运行状态的时候，发电机在升压时交流电压也会随之上升，而电流表、电压表指针所反映出来的内容刚好与之相反。
具体表现为，励磁电压表和电流表当中的指针会向反方向运转，而定子回路电压表和电流表指针会与之方向相同，这也证明了励磁机为反方向极性。
1.1 原因对于发电机励磁机出现逆励磁现象，其原因在不同的运行状况下也会存在一定差异，以下就将其分成两种情况：1.1.1在发电机正常运行过程中出现逆励磁一是在低负荷或者深度调峰运行过程中，发电机励磁电流偏小，如果负荷增加，也会随之增大电枢电流，形成电枢反应，进而会在一定程度上削弱励磁机磁场。
就励磁机磁场来说，通过自动调整或手动调整，励磁都不可能实现瞬时增加，那么在这种状况中就会抵消励磁机磁场，或者是变反。
二是发电机定子绕组在系统发生短路现象之后，会随之产生瞬时电压，如果励磁电压与原先的电压相反，那么就会直接被抵消，使之变反。
三是在断开励磁回路后再接通的话，励磁机也有可能会出现逆励磁现象，这主要是由于在励磁回路断开之后，其中的电流就会瞬间消失，而在某种因素的作用下，转子绕组电流方向在短时间内不会发生改变，这样就会改变其电枢正负极。
1.1.2 励磁机在升压过程中出现逆励磁一般情况下，还没有投入使用的发电机励磁都会比较弱，这样在电压试验的过程中如果接错了正负极，就会直接抵消剩余的励磁或者是改变方向，进而出现逆励磁现象。
1.2 处理措施在对逆励磁故障进行判断的过程中，虽然改变了励磁机的磁场极性，但还是可以建立相应的电压，因此就可以继续运行，只需要调整好励磁电压表和电流表的正负极，而且也不需要安装自动励磁装置。
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发电机无刷励磁系统简述及缺陷处理方法
无刷励磁系统优点是：革除了滑环和碳刷等转动接触部分，响应速度快。
其缺点是：在监视与维修上有其不方便之处。
由于与转子回路直接连接的元件都是旋转的，因而转子回路的电压电流都不能用普通的直流电压表、直流电流表直接进行监视，转子绕组的绝缘情况也不便监视，二极管与可控硅的运行状况，接线是否开脱，熔丝是否熔断等等都不便监视。
但是，随着科技的发展，励磁系统的改进，这些缺点逐步得到解决。
到目前为止，我认为较难解决的问题是保护设置问题，这种励磁系统没有办法装设转子两点接地保护。
一、发电机组参数
励磁方式：自并激
发电机参数如下:
额定功率：30MW
额定定子电压: 10500V
额定定子PT变比：10000V/100V
额定定子电流: 1941A
额定定子CT变比：3000A/5A
额定功率因数: 0.85
额定负载励磁电压:66V
额定负载励磁电流: 11.5A
(励磁变压器变比):10500V/162V
强励倍数：1.8倍/10S
二、励磁调节器整定参数
（一）发电机定子电压、转子电流给定值上下限整定参数。
（二）控制角上下限整定参数。
（三）过励限制、欠励限制整定参数。
（四）PID整定参数。
（五）V/F限制定值。
发电机定子电压频率低于47.5HZ时，V/F限制开始动作；发电机定子电压频率低于45HZ时，调节器逆变灭磁。
（六）调差系数定值。
调节器调差设计为：Ktc=0。
三、发电机无刷励磁系统概述
发电机在转子达到额定转速3000r/min时，合初励电源，初励电源经励磁调节器的初励控制回路加在励磁机定子的励磁线圈上。
励磁机与一般的发电机原理相同，但它的电枢是旋转的，即励磁机的转子(电枢)与发电机转子同步旋转，其电枢绕组切割初励电源建立的初磁场产生三相电流，经过熔断器通过旋转二极管整流送至发电机转子为其提供励磁电流。
瞬间在发电机端建立15%的发电机额定电压。
初励电源回路不保持，建立初磁场后自动退出。
励磁调节器采集发电机机端电压互感器1YH、2YH电压量，定子电流4LH、励磁变低压侧转子电流互感器LLH电流量通过变换器进入微机励磁调节装置，经过逻辑软件控制产生触发脉冲控制可控硅整流桥的励磁电流输出，并控制外附小型中间继电器提供励磁系统各种正常、异常、故障信号。
初励电源在发电机端建立15%的发电机额定电压后，经过发电机机端的励磁变压器提供励磁电源经过可控硅整流后送至励磁机定子的励磁线圈上建立磁场，励磁机电枢绕组切割这个磁场产生三相电流，再经过熔断器通过旋转二极管整流送至发电机转子为其提供励磁电流。
励磁变LB高压侧通过G8刀闸从发电机机端获得电能，低压侧接至励磁调节器交流输入电源控制刀闸1K、2K的下端，1K、2K下端短接，1K上端进入#1可控硅整流桥，通过微机励磁调节装置提供的触发脉冲控制可控硅整流桥的励磁电流输出，经过DDK1开关送至励磁机定子的励磁线圈上建立励磁磁场。
2K上端进入#2可控硅整流桥，通过微机励磁调节装置提供的触发脉冲控制可控硅整流桥的励磁电流输出，经过DDK2开关送至励磁机定子的励磁线圈上建立励磁磁场。
正常运行过程中，通过设置主/从方式，一桥运行，另一桥跟踪备用。
四、发电机无刷励磁系统缺陷处理
旋转无刷励磁方式因为励磁机的电枢与发电机的转子在同一根轴上旋转，所以它们之间不需要任何滑环和电刷等转动接触元件，这就实现了无刷励磁。
无刷励磁系统革除了滑环与炭刷等转动接触部分，是其优点。
其缺点是由于与转子回路直接连接的元件都是旋转的，因而转子回路的电压、电流都不能用普通的直流电压表、直流电流表进行监视，转子绕组的绝缘情况也不便监视，旋转二极管的运行状况、接线是否开脱、熔丝是否熔断等等也都不便于监视。
因而在运行维护上是不方便的。
针对上述缺点和技术的进步，我们安装了举刷装置和熔断器检测装置。
举刷装置可以监视转子一点接地故障，观察转子电压。
但是不能长期投入，需要每隔一定的时间去人为操作举刷装置作记录。
熔断器检测装置通过监视发电机励磁电流来检测熔断器熔断故障。
进行励磁系统动态调试时（发电机空载试验）发现初励结束后，增磁建立电压到一定水平后，机端电压不在上升，而SA VR-2000/Z励磁调节器的输出功率已经接近上限，再增磁电压没有反应，不能建立机端电压。
进行原因分析，励磁机定子线圈感抗大，对励磁调节器来说严重过载，将100欧姆的电阻与励磁机定子线圈并联，降低其阻抗。
并联电阻后，升压正常，机端电压达到额定值。
以上是发电机无刷励磁系统简述及缺陷处理方法。
因为机组容量较小，按照相关规程规定可以不装设转子两点接地保护，在大机组中如何解决还需要专家进行大量的技术研究。
缺陷的处理方法可以为技术改造人员提供一定的经验借鉴。
注：“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。
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