励磁系统原理介绍 ppt课件
正常时,发电机的工作点在功率特性曲线1的a处；当发生短路事故
时,相应功率特性曲线为曲线3。若此时提供强行励磁以迅速提高发 电机内电势Eq,使功率特性曲线由bc段增加到bc‘段,由此在故障切除 前减少了加速面积 (由abcd减少到abc’d)。在δ =δ c故障切除后亦 能增加减速面积(由曲线2的dehg增加到de’h’g)。 如面积de‘h’g等于 面积def’f,则可使转子功角最大值由δ m’降到δ m,明显地提高了暂态
励磁系统基本原理
ppt课件
1
一、励磁控制系统的主要任务 二、励磁控制系统分类与配置 三、励磁控制系统的调节和控制
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2
一、励磁控制系统的主要任务
1、维持发电机或其ห้องสมุดไป่ตู้控制点的电压在给定水平
1）保证电力系统运行设备的安全。 2）保证发电机运行的经济性。 3）提高维持发电机电压能力的要求和提高电力系统 定的要求在许多方面是一致的。
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5
一、励磁控制系统的主要任务
1）励磁控制系统对静态稳定的影响
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6
一、励磁控制系统的主要任务
1）励磁控制系统对静态稳定的影响
励磁系统的电压放大倍数Kou与励磁系统的时间常数 Te以及转子功角δ 间具有图中所示关系。
在同一转子功角下,随时间常数Te增加,为保证发电 机稳定运行所允许的电压放大系数增加;在同一时间常数 Te下,随转子功角δ 的增加所允许的电压放大系数减少。
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3
一、励磁控制系统的主要任务
2、控制并联运行机组无功功率合理分配
UF
U FM
K 0 K 0 K 0
Q
0
C
Q L
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4
一、励磁控制系统的主要任务
3、提高电力系统的稳定性 1）励磁控制系统对静态稳定的影响
Pe
EqUs Xd
Sin Eq
式中Eq一发电机内电势; Us一受端电网电压; XdΣ 一发电机与电网间的总电抗。
励磁系统没有副励磁机，交流励磁机的励磁电源
由发电机出口电压经励磁变压器后获得，自动励 磁调节器控制可控硅砖触发角，以调节交流励磁 机励磁电流，交流励磁机输出电压经硅二极管整 流后接至发电机转子，亦称为两机一变励磁系统。
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二、励磁控制系统分类与配置
ACL
自动恒 压装置
FLQ CT
F
PT
自动励磁 调节器
3）交流侧电压叠加的自复激励磁系统
GLH
FLQ
F
Z B
GZ
X
交流侧并联的自复激励磁系统
ppt课件
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二、励磁控制系统分类与配置
3）交流侧电压叠加的自复激励磁系统
FLQ
GLH
CT
F
KZ
PT
Z
B
自动励磁调节器
交流侧串联的自复激励磁系统
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二、励磁控制系统分类与配置
3、直流励磁机系统
用专门的直流发电机向同步发电机转子回路提供励 磁电流的系统称为直流励磁机系统。其中的直流发电 机被称为直流励磁机。直流励磁机一般与发电机同轴。
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二、励磁控制系统分类与配置
直流侧并联的自复激方式，在我国一些中、 小型汽轮发电机和水轮发电机上采用较早，有 一定的运行经验，但未得到推广。因为在系统 中短路时，复励部分与自并励部分协调配合较 差，此外，励磁变流器副方尖峰过电压问题也 比较严重。
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二、励磁控制系统分类与配置
稳定性。励磁顶值电压越高,电压响应比越快,励磁调节对改善暂态
稳定的效果越明显。
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11
一、励磁控制系统的主要任务
3）励磁控制系统对动态稳定的影响
励磁控制系统中的自动电压调节作用，是造成电力系 统机电振荡阻尼变弱(甚至变负)的最重要的原因之一。
解决电压调节精度和动态稳定性之间矛盾的有效措 施，是在励磁控制系统中增加其它控制信号。这种控制 信号可以提供正的阻尼作用，使整个励磁控制系统提供 的阻尼是正的，而使提高动态稳定极限的水平。
CT
PT
ZB
自动励磁 调节器
ppt课件
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二、励磁控制系统分类与配置
2) 直流侧叠加的自复激方式
在自并励的基础上加一台与发电机定子回路串 联的励磁变压器，后者另供给一套硅整流装置，二者 在直流侧叠加，则构成直流侧叠加的自励方式。叠加 方式分为电流叠加（直流侧并联）和电压叠加（直流 侧串联）两种方式。
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二、励磁控制系统分类与配置
FLQ
ZB
ACL
CT
F
PT
自动励磁调节器
（两机一变励磁系统）
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二、励磁控制系统分类与配置
3）无刷励磁系统
FLQ
ACL
CT
F
PT PMG
kz
自动励磁 调节器
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二、励磁控制系统分类与配置
2、静止励磁系统 1）自并励励磁系统
KZ
FLQ
F
ppt课件
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一、励磁控制系统的主要任务
4、保护发电机及其相关设备
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二、励磁控制系统分类与配置
1、交流励磁机系统 1）它励交流励磁机系统（三机它励励磁系统）
ACFL
FLQ
ACL
CT
F
PT 自动恒 压装置
自动励磁调节器
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二、励磁控制系统分类与配置
1）它励交流励磁机系统（三机它励励磁系统）
其中X’Σ =Xd+XT+Xe。
曲线3表示故障中的功率特性曲线。
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一、励磁控制系统的主要任务
2）励磁控制系统对暂态稳定的影响
ppt课件
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一、励磁控制系统的主要任务
2）励磁控制系统对暂态稳定的影响
提高暂态稳定性的方法：减小加速面积或增大减速面积。 即加快故障切除时间,或在提高励磁系统励磁电压响应比 的同时,提高强行励磁电压倍数。
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一、励磁控制系统的主要任务
2）励磁控制系统对暂态稳定的影响
Pe max EqUs X
XΣ =Xd+XT+Xe/2
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一、励磁控制系统的主要任务
2）励磁控制系统对暂态稳定的影响
曲线2表示切除短路故障线路后的功率特性曲线。
由于线路阻抗由Xe/2增加到Xe,使功率特性曲线的幅值减小,
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。
ppt课件
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二、励磁控制系统分类与配置
2）自励交流励磁机系统 交流主励磁机经过可控硅整流装置向发电机转子 回路提供励磁电流；自动励磁调节器控制可控硅， 调整其输出电流。称为两机它励励磁系统。
直流励磁机系统又分为自励与它励两种方式。
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《励磁调节系统》课件
《励磁调节系统》PPT课 件
励磁调节系统是用于控制发电机组和变压器中的磁场的一种系统。本课件将 介绍励磁调节系统的原理、作用及其在不同领域的应用。
什么是励磁调节系统
励磁调节系统是一种用于控制电磁设备中磁场的系统，可以通过调节励磁电 流来控制磁通量的大小。
励磁调节系统的作用和意义
稳定电压输出
通过控制磁场，使电设备输出的电压保持稳定， 确保设备正常运行。
保护电设备
控制磁场的强度，避免电设备受到过电压或过电 流的损坏。
提高能效
通过优化磁通量的分布，减少电磁能的损耗，提 高能效。
优化发电能力
通过调整励磁电流，提高据电设备的需求调节励磁电流，进而改变设备中的磁场强度 和磁通量。
励磁调节系统的组成部分
励磁调节系统可以采用手动模式或自动模式进行运行。手动模式下，操作人员手动调节励磁电流；自动模式下， 系统根据设定的参数自动调节励磁电流。
励磁电流和磁通量的关系
励磁电流是调节磁通量的主要参数，增加励磁电流可增加磁通量的强度，降 低励磁电流可降低磁通量的强度。
励磁调节系统的参数配置
励磁调节系统的参数配置包括设定励磁电流的范围、响应时间和稳定性等，并根据不同场景进行调整。
1 主回路电流测量模块
用于测量励磁电流的模块，获取电设备的实 时电流值。
2 信号处理模块
对测量到的电流信号进行处理，生成相应的 控制信号。
3 功率放大模块
根据信号处理模块的控制信号，控制功率放 大器输出适当的励磁电流。
4 控制器
通过接收信号处理模块的控制信号，对励磁 调节系统进行整体控制。
励磁调节系统的运行方式
励磁调节系统是用于控制发电机组和变压器中的磁场的一种系统。本课件将 介绍励磁调节系统的原理、作用及其在不同领域的应用。
什么是励磁调节系统
励磁调节系统是一种用于控制电磁设备中磁场的系统，可以通过调节励磁电 流来控制磁通量的大小。
励磁调节系统的作用和意义
稳定电压输出
通过控制磁场，使电设备输出的电压保持稳定， 确保设备正常运行。
保护电设备
控制磁场的强度，避免电设备受到过电压或过电 流的损坏。
提高能效
通过优化磁通量的分布，减少电磁能的损耗，提 高能效。
优化发电能力
通过调整励磁电流，提高据电设备的需求调节励磁电流，进而改变设备中的磁场强度 和磁通量。
励磁调节系统的组成部分
励磁调节系统可以采用手动模式或自动模式进行运行。手动模式下，操作人员手动调节励磁电流；自动模式下， 系统根据设定的参数自动调节励磁电流。
励磁电流和磁通量的关系
励磁电流是调节磁通量的主要参数，增加励磁电流可增加磁通量的强度，降 低励磁电流可降低磁通量的强度。
励磁调节系统的参数配置
励磁调节系统的参数配置包括设定励磁电流的范围、响应时间和稳定性等，并根据不同场景进行调整。
1 主回路电流测量模块
用于测量励磁电流的模块，获取电设备的实 时电流值。
2 信号处理模块
对测量到的电流信号进行处理，生成相应的 控制信号。
3 功率放大模块
根据信号处理模块的控制信号，控制功率放 大器输出适当的励磁电流。
4 控制器
通过接收信号处理模块的控制信号，对励磁 调节系统进行整体控制。
励磁调节系统的运行方式
同步电机励磁原理PPT课件
序
同步电机的损坏主要表现 言
1.定子绕组端部绑线蹦断，线圈外表绝缘蹭坏， 连接处开焊；导线在槽口处断裂，进而引 起短路；运行中噪音增大；定子铁芯松动 等故障 。〔见下一页图〕
2.转子励磁起动绕组笼条断裂；绕组接头处产 生裂纹，开焊，局部过热烤焦绝缘；转子 磁级的燕尾锲松动，退出；转子线圈绝缘 损伤；电刷滑环松动；风叶断裂等故障。
序
同步电机补偿意义
言
这样既提高同步电动机运行的稳
定性，又给企业带来可观的经济效益。
序
目前同步电机的使用现状 言
随着现代化大生产的开展，机电设备越来越趋 向大型化、自动化、复杂化、生产过程连续化， 由机电设备群体组成的系统一旦失效，就会对 企业的平安生产及产品质量造成极大的威胁。 同步电机由于其具有一系列优点，特别是转速 稳定、单机容量大、能向电网发送无功功率， 支持电网电压，在我国各行业已得到广泛应用， 特别是在特大型企业，大型同步电动机担负着 生产的重任，其一旦停机或故障，将严重影响 连续生产，特别严重的电机设备事故将导致停 产时间的延长，造成企业经济效益的严重损失， 而长期以来发生同步电动机及其励磁装置损坏 事故却屡见不鲜。
序
同步、异步电动机比较表
言
同步电动机
异步电动机
转速 功率因数 效率 稳定性
不随负载的大小而 随着负载的改变
改变
而改变
可调，可工作在超 不可调，滞后 前、平激、滞后
高
低
稳定性高，转矩与 稳定性差，转矩 端电压成正比： 与端电压平方成
正比：
T emE s iU M n S d Te m m sU2R'r s s d
主
〔1〕采用全控桥式电路，停机时或失步时，其励磁控制系统的灭
图解发电机励磁原理课件
E=4.44fNΦ
F:励磁条件与影响 N:机端电压影响
Φ:与励磁电流关系
对于发电机来说，励磁就是产生磁通Φ
学习交流PPT
4
励磁的基本任务
Governor调速
Frequency（f） Active Power（P）
功角δ
Reactive Power（Q） Terminal Voltage（Ug）
Excitation励磁
高起始励磁系统
学习交流PPT
11
三峡电厂右岸励磁系统
THYRIP OL
完全柔性制动系统
调 辅助 整流柜（功率柜） 直流灭磁 灭磁
节 控制 制动整流柜
开关柜 电阻柜
器柜
（柔性制动）
学习交S流1PP0T 1
S106+S107
12
直流励磁机系统（开关励磁）
FMK
*
FLQ
F
CT
L
PT
Rc LLQ
同轴
自动励磁调节器
发电机励磁系统原理（1）
学习交流PPT
1
水轮发电厂原理
大坝、水电厂、水轮 机、发电机定子、转 子、励磁系统
学习交流PPT
2
水轮发电厂转子
学习交流PPT
n=60f/P 励磁绕组（d轴） 阻尼绕组（d轴、 q轴）
3
励磁的基本概念
什么是励磁？
场B
4.44:有效值系数
I2＝0.816Id
学习交流PPT
22
三相全控桥实际电路波形
因电感引起换弧角 带来的过电压尖峰， 逆变颠覆
实际电路器件介绍： 快熔、阻容、分流器、 表记、均流、开关、 脉冲变等
学习交流PPT
23
发电机励磁系统讲稿课件
学习感悟与建议
学习感悟
通过本课程的学习，我深刻认识到发电机励磁系统在电力系统中的核心地位。 同时，我也了解到发电机励磁系统的复杂性与挑战性，意识到要成为一名优秀 的电力工程师，需要不断学习与积累。
建议
希望学校在今后的课程中，能进一步增加实践性的内容，如实验、仿真等，让 我们有机会亲身体验发电机励磁系统的实际运行过程，加深对理论知识的理解 。
频率调整
02
阐述如何通过励磁系统与其他控制系统的配合，实现发电机运
行频率的稳定。
励磁电流监控
03
介绍对励磁电流进行实时监控的必要性，以及如何通过励磁调
节器实现对励磁电流的稳定控制。
励磁系统故障识别与处理
常见故障类型
列举励磁系统可能出现的常见故障，如励磁电源故障、励磁调节器 故障等。
故障识别方法
介绍如何通过监控系统的报警信息、励磁电流的异常变化等手段， 及时发现励磁系统的故障。
静止励磁系统：采用静 态电子设备作为励磁电 源，具有响应速度快、 调节精度高、可靠性好 等优点，被广泛应用于 现代大型发电机中。
03
励磁系统的组成与设 备
励磁电源
详细描述
根据不同的应用需 求，励磁电源可采 用直流电源或交流 电源。
总结词：提供励磁 电流的电源设备。
励磁电源是励磁系 统的核心部分，负 责向发电机提供励 磁电流。
停运操作
介绍在发电机停运时，励 磁系统需要进行的操作步 骤，如励磁电源的切断、 励磁电流的逐渐减小等。
安全注意事项
强调在励磁系统启动与停 运过程中需要注意的安全 事项，如防止电击、避免 电流突变等。
励磁系统的正常运行调整
电压调整
01
解释如何通过励磁系统调整发电机的输出电压，以满足电网或
励磁系统培训课件(经典)
• FLR灭磁电阻柜，包含励磁系统中灭磁及过电压回路，直流起励回 路。其具体内容如下：
• 灭磁回路：采用非线性电阻（氧化锌）灭磁；灭磁阀片采用ZnO灭 磁阀片,每片20KJ/60A。
• 过电压吸收回路：采用非线性电阻（氧化锌）吸收过电压；过压阀 片采用ZnO灭磁阀片,每片20KJ/60A。
1、灭磁作用和要求
• 配有快熔及快熔指示器 • 模块在运行中会产生大量的热量，为了保证模块的正常运行，在功
率柜顶部设有两台通风机，加强冷却。 • 监视与报警 • 任一个整流柜退出运行报警 • 可控硅保险熔断报警（微型开关监控） • 散热器或空气过热报警 • 冷却风扇故障报警 • 空气流量过低报警（带风量继电器监控）
2.2 灭磁电阻柜
措施 只要配合快速保护，完善转子阻尼系统，采用性能良好的励磁调节器和 可控硅整流装置，并适当提高励磁倍数．就足以补偿其缺点。
二、港电公司励磁系统的组成
励磁系统的组成
• 发电厂2×660MW励磁系统采用自并激可控硅静止励磁方式，励磁系 统主要由机端励磁变、可控硅整流装置、自动电压调节器、灭磁和
过电压保护装置、启励装置、必要的监测、保护、报警辅助装置等
• 在不同运行工况下，根据要求对发电机实行过励限制和欠励限制，以确保 同步发电机组的安全稳定运行。
四、对励磁系统的性能要求
600MW及以上机组的励磁系统，都是高起始响应励磁系统。 对其基本要求如下：
➢ 具备足够的调节容量，以适应各种运行工况要求。 ➢ 要提高电力系统的暂态稳定性，励磁系统必须同时具有较高的强励倍数和
§2发电厂励磁系统介绍
一、大型发电机组励磁系统分类
根据交流电源的来源不同分为两大类
第一类，交流电源来自与主机同轴的交流发电机，
• 灭磁回路：采用非线性电阻（氧化锌）灭磁；灭磁阀片采用ZnO灭 磁阀片,每片20KJ/60A。
• 过电压吸收回路：采用非线性电阻（氧化锌）吸收过电压；过压阀 片采用ZnO灭磁阀片,每片20KJ/60A。
1、灭磁作用和要求
• 配有快熔及快熔指示器 • 模块在运行中会产生大量的热量，为了保证模块的正常运行，在功
率柜顶部设有两台通风机，加强冷却。 • 监视与报警 • 任一个整流柜退出运行报警 • 可控硅保险熔断报警（微型开关监控） • 散热器或空气过热报警 • 冷却风扇故障报警 • 空气流量过低报警（带风量继电器监控）
2.2 灭磁电阻柜
措施 只要配合快速保护，完善转子阻尼系统，采用性能良好的励磁调节器和 可控硅整流装置，并适当提高励磁倍数．就足以补偿其缺点。
二、港电公司励磁系统的组成
励磁系统的组成
• 发电厂2×660MW励磁系统采用自并激可控硅静止励磁方式，励磁系 统主要由机端励磁变、可控硅整流装置、自动电压调节器、灭磁和
过电压保护装置、启励装置、必要的监测、保护、报警辅助装置等
• 在不同运行工况下，根据要求对发电机实行过励限制和欠励限制，以确保 同步发电机组的安全稳定运行。
四、对励磁系统的性能要求
600MW及以上机组的励磁系统，都是高起始响应励磁系统。 对其基本要求如下：
➢ 具备足够的调节容量，以适应各种运行工况要求。 ➢ 要提高电力系统的暂态稳定性，励磁系统必须同时具有较高的强励倍数和
§2发电厂励磁系统介绍
一、大型发电机组励磁系统分类
根据交流电源的来源不同分为两大类
第一类，交流电源来自与主机同轴的交流发电机，
同步电动机励磁系统培训PPT课件
主要特点
把电能转换成机械能的定、转子双边励磁的交流电动机 优点 • 功率因数高 • 运行稳定性高 • 运行效率高 • 转速恒定不变 缺点 • 起动复杂 • 需要两种电源 • 结构复杂、维护保养要求高
与同步发电机的比较
工作原理
• 发电机 输出有功、机械能转换成电能 • 电动机 吸收有功、电能转换成机械能
结构组成
单柜结构 双柜结构
调节器——机械结构
励磁调节器结构紧凑，其功能单元完全 模块化。调节器合理地组装在调节柜中，调节柜 采用双门结构，前门为有机玻璃门，内门为摇门， 双门结构可方便设备的调试、维护及检修。右图 为内门打开的调节柜。柜体采用进口RITTL柜体。
MER6002调节器组成
调节器逻辑原理图
-A09
转子 参 量 检控板
CT -B01
组合变送器
-A90
总线 板
PT
-BV01 -PLC
可编程控制器
-A04
信号输出板
(to RTU)
to SCR
-K90
调节 板
-GT
RS232C 操 作显 示 屏
核心控制器件
日本松下电工的FP0型可编程控制器
16DI/16DO 2AI/1AO 5000步程序容量 0.9us/步
集成一体化移相触发模块 日本HAKKO公司的V608C彩色液晶触摸屏
人机界面——智能触摸屏
运行参数显示 运行状态显示 操作 故障报警 故障记录、追忆 故障处理帮助
人机界面欢迎画面
人机界面主菜单
状态显示－表计画面
主通道信息画面
备用通道信息画面
通道操作画面－ＯＦＦ状态
通道操作画面－ＯＮ状态
——应用范围
励磁系统的构成与工作原理_图文
交流副励磁机本身的励磁通常采用可控硅自励桓压方式，即先借外部 电源起励，当建立起一定电压后转为自励，并靠励磁调节器保持其端电压 恒定。运行经验证明：自动恒压装置是个薄弱环节，不太可靠，因为副励 磁机带三相可控整流桥负荷后，每个周波内电压波形相对于换流位置有六 个缺口。换流缺口的宽度和深度与负荷的大小有关，也和换流电抗有关。 因此，波形畸变严重，影响调节器的运行，出现现调节不稳定、无功摆动 太大等现象。改善波形的措施有：现调节不稳定、无功摆动太大等现象。 改善波形的措施有：1)加大副励磁机的容量；2)应用永磁机作副励磁机； 3)增加带通滤波器。
电力系统非正常运行状况的影响要注意分析。
3
§1.1 励磁控制系统的构成形式
一. 直流励磁机系统
直流励磁机系统的接线有自励式和他励式[由图1—1(a)、(b)]。在自励 式接线中，应用并激直流发电机作为励磁机，利用剩磁自励；在他励式接 线中，除主励磁机外，还有副励磁机，副励磁机供给主励磁机的励磁。励 磁机、副励磁机大多与主机同轴旋转。自励和他励接线中(图1—1)，励磁 回路部装有调节电阻R，改变R 大小，即可改变直流励磁机的电压，从而 改变发电机的励磁电流。有的接线图中，在励磁回路中加入旋转放大器或 者引入附加控制电流，改变放大器电势或控制电流大小，也可调节励磁。
同步电机用同轴旋转的交流发电机作为励磁电源，经过静止的二极管
成可控硅整流，向主发电机供给励磁电流，这种型式称为交流励磁机系统 ，
也称为他励静止半导体励磁系统。根据整流器是二报管还是可控硅又可分 为：他励静止不可控励磁系统和他励静止可控励磁系统。
图1－6表示他励静止半导体励磁系统原理图。交流励磁机JZ主发电机 同轴旋转，交流电经可控桥KZ或二极管桥 GZ整流，然后送至主发电机转 子绕组。交流励磁机JL的励磁采用自励[图1－6(a)]，或由副励磁机 JFL供 给[图1－6(b)]，副励磁机可采用永磁机或采用自动恒压装置[图1－6(b)]。
电力系统非正常运行状况的影响要注意分析。
3
§1.1 励磁控制系统的构成形式
一. 直流励磁机系统
直流励磁机系统的接线有自励式和他励式[由图1—1(a)、(b)]。在自励 式接线中，应用并激直流发电机作为励磁机，利用剩磁自励；在他励式接 线中，除主励磁机外，还有副励磁机，副励磁机供给主励磁机的励磁。励 磁机、副励磁机大多与主机同轴旋转。自励和他励接线中(图1—1)，励磁 回路部装有调节电阻R，改变R 大小，即可改变直流励磁机的电压，从而 改变发电机的励磁电流。有的接线图中，在励磁回路中加入旋转放大器或 者引入附加控制电流，改变放大器电势或控制电流大小，也可调节励磁。
同步电机用同轴旋转的交流发电机作为励磁电源，经过静止的二极管
成可控硅整流，向主发电机供给励磁电流，这种型式称为交流励磁机系统 ，
也称为他励静止半导体励磁系统。根据整流器是二报管还是可控硅又可分 为：他励静止不可控励磁系统和他励静止可控励磁系统。
图1－6表示他励静止半导体励磁系统原理图。交流励磁机JZ主发电机 同轴旋转，交流电经可控桥KZ或二极管桥 GZ整流，然后送至主发电机转 子绕组。交流励磁机JL的励磁采用自励[图1－6(a)]，或由副励磁机 JFL供 给[图1－6(b)]，副励磁机可采用永磁机或采用自动恒压装置[图1－6(b)]。
励磁系统的构成与工作原理课件
励磁电流的调节
励磁电流的调节是励磁系统的重要功能之一，它可以 通过调节励磁机的输入电压或改变励磁绕组的匝数来 实现。励磁电流的大小直接影响发电机的输出电压和 无功功率。
常见的励磁电流调节方式有手动调节、自动调节和微机 控制调节等。手动调节是通过手动操作励磁调节器来改 变励磁电流的大小；自动调节是通过自动控制系统根据 发电机的工作状态自动调整励磁电流；微机控制调节则 是通过微机控制系统实现更加精确和快速的励磁电流调 节。
灭磁电阻是励磁系统中的重要组成部分，其 主要功能是吸收励磁线圈中储存的能量。在 发电机停机或异常情况下，励磁线圈中的磁 场能量需要通过灭磁电阻来消耗掉，以避免 对励磁系统和发电机造成损坏。灭磁电阻通 常采用碳化硅或氧化锌等非线性电阻元件制
成，具有较高的耐压和散热性能。
转子过电压保护装置
保护转子绝缘层免受过电压损害的设备
永磁励磁技术
利用永久磁体的磁场作为励磁源 ，具有结构简单、可靠性高、维 护成本低等优点，逐渐成为主流
励磁技术。
开关磁阻励磁技术
利用磁阻最小处的磁场变化来产生 励磁电流，具有响应速度快、调节 性能好等优点，适用于高转速、大 功率的电机。
混合励磁技术
结合永磁体和电磁线圈的优点，通 过调节电流大小和方向来改变磁场 强度，具有高效、节能、调节范围 广等优点。
励磁系统的分类
按照控制方式分类
励磁系统可以分为模拟式励磁系统和数字式励磁系统。模拟 式励磁系统采用模拟电路实现控制和调节功能，数字式励磁 系统则采用微处理器和数字信号处理技术实现控制和调节功 能。
按照调节器结构分类
励磁系统可以分为机端调节器和远方调节器。机端调节器将 调节器与发电机直接相连，远方调节器则将调节器安装在远 离发电机的控制室内，通过信号传输实现对发电机的控制。
水轮发电机励磁系统课件
励磁调节器的工作原理
励磁调节器的作用
励磁调节器的作用是调节发电机的输出电压和频率，使其 保持稳定。
励磁调节器的组成
励磁调节器主要由检测单元、控制单元和执行单元组成。
励磁调节器的工作流程
励磁调节器通过检测发电机的输出电压和频率，根据设定 的控制规律调节励磁电流，从而控制发电机的输出电压和 频率。
03
在发电机出现异常时，迅速切断励磁电流并防止过电压损害发电机 。
励磁系统的分类
直流励磁系统
采用直流发电机作为励磁电源，结构 简单，但维护困难，现已逐渐被淘汰 。
交流励磁系统
采用交流发电机作为励磁电源，具有 较高的调节性能和可靠性，是现代大 型水轮发电机组常用的励磁方式。
02
水轮发电机励磁系统 原理
水轮发电机转子励磁电路
01
转子励磁电路的组成
水轮发电机的转子励磁电路主要由励磁机、励磁调节器、转子绕组等组
成。
02
励磁机的结构和工作原理
励磁机通常采用直流发电机，其结构和工作原理与普通直流发电机类似
。
03
励磁调节器的作用和原理
励磁调节器的作用是调节励磁电流，从而调节发电机的输出电压和频率
。其原理是通过检测发电机的输出电压和频率，控制励磁机的励磁电流
励磁系统的基本原理
直流发电机的基本原理
01
直流发电机是根据电磁感应原理，通过旋转的磁场和导线的相
对运动来发电的。
交流发电机的基本原理
02
交流发电机是通过旋转的磁场和导线的相对运动来发电的，输
出的电压和频率是变化的。
同步发电机的原理
03
同步发电机是通过旋转的磁场和导线的相对运动来发电的，输
发电机励磁系统原理ppt
定QC子电压升高，Q以CG 使机组运行点回到允许的允许范围之内。
欠励限制曲线
定子电流限制（过无功限制、过励限制）
定子电流限制还可以采用根据发电机输 出的有功功率来确定发电机允许输出无 功功率的方式来实现，即过无功限制
功率因数＝1附近没有操作
有功电流分量
QL 进相运行超过限制区
迟相运行超过限制区
QLG
励磁调节器原理图
移相触发器原理：Ut＋Uk＝触发脉冲 模拟式移相电路：余弦移相、锯齿波移相
பைடு நூலகம்
AVR（自动） 恒电压闭环 自动电压调节器 ECR（手动） 恒电流闭环 励磁电流调节器 电压给定Ugref 电流给定Ifref PID调节计算 限制功能 控制电压Uk
恒无功闭环：AVR的辅助控制
励磁调节器构成
A
UFG1其他辅助控制功能 1、UFGP2T断逆线变 保B 护功能； 2、软起励功能； 34、、主同0 开步关电容 压V4/5F错断限制功线47曲能保线5；护0 f(Hz)
励磁产生负阻尼的原因
阻尼（正、零、负）VS惯性
动态稳定可以理解为机电振荡的阻尼问题。 AVR造成阻尼变弱、甚至变负（K5变负)。在 —定的运行方式及励磁系统参数下，AVR在维 持Ug恒定的同时，会产生负的阻尼作用。 ➢扰动前后：ΔP → Δδ1 → Δδ→ 摆动 ➢ → 阻尼 → Δδ2 →稳定 ➢传统励磁：低增益慢速（没有能力管闲事） Δδ→ ΔUg →AVR作用小、反应慢 → ΔUf小 → ΔIf小 → Δ → ΔP（力矩 象限不明） → 对Δδ影响极小。 ➢现代励磁：高增益快速（管闲事帮倒忙） Δδ→ ΔUg →AVR作用大、反应快 → ΔUf大 → ΔIf大 → Δ → ΔP（力矩 第二象限） → 产生负阻尼使原来的阻尼变小，对Δδ负面影响。 ➢AVR+PSS:高增益快速+附加控制系统（管闲事帮正忙） Δδ→ ΔUg →AVR作用大、反应快 → ΔUf大 → ΔIf大， Δ → ΔP（力矩第 一象限） →产生正阻尼使原来的阻尼变大，对Δδ正面影响。
欠励限制曲线
定子电流限制（过无功限制、过励限制）
定子电流限制还可以采用根据发电机输 出的有功功率来确定发电机允许输出无 功功率的方式来实现，即过无功限制
功率因数＝1附近没有操作
有功电流分量
QL 进相运行超过限制区
迟相运行超过限制区
QLG
励磁调节器原理图
移相触发器原理：Ut＋Uk＝触发脉冲 模拟式移相电路：余弦移相、锯齿波移相
பைடு நூலகம்
AVR（自动） 恒电压闭环 自动电压调节器 ECR（手动） 恒电流闭环 励磁电流调节器 电压给定Ugref 电流给定Ifref PID调节计算 限制功能 控制电压Uk
恒无功闭环：AVR的辅助控制
励磁调节器构成
A
UFG1其他辅助控制功能 1、UFGP2T断逆线变 保B 护功能； 2、软起励功能； 34、、主同0 开步关电容 压V4/5F错断限制功线47曲能保线5；护0 f(Hz)
励磁产生负阻尼的原因
阻尼（正、零、负）VS惯性
动态稳定可以理解为机电振荡的阻尼问题。 AVR造成阻尼变弱、甚至变负（K5变负)。在 —定的运行方式及励磁系统参数下，AVR在维 持Ug恒定的同时，会产生负的阻尼作用。 ➢扰动前后：ΔP → Δδ1 → Δδ→ 摆动 ➢ → 阻尼 → Δδ2 →稳定 ➢传统励磁：低增益慢速（没有能力管闲事） Δδ→ ΔUg →AVR作用小、反应慢 → ΔUf小 → ΔIf小 → Δ → ΔP（力矩 象限不明） → 对Δδ影响极小。 ➢现代励磁：高增益快速（管闲事帮倒忙） Δδ→ ΔUg →AVR作用大、反应快 → ΔUf大 → ΔIf大 → Δ → ΔP（力矩 第二象限） → 产生负阻尼使原来的阻尼变小，对Δδ负面影响。 ➢AVR+PSS:高增益快速+附加控制系统（管闲事帮正忙） Δδ→ ΔUg →AVR作用大、反应快 → ΔUf大 → ΔIf大， Δ → ΔP（力矩第 一象限） →产生正阻尼使原来的阻尼变大，对Δδ正面影响。