同步发电机励磁系统的简述

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简述同步发电机励磁控制系统的作用

简述同步发电机励磁控制系统的作用

简述同步发电机励磁控制系统的作用同步发电机励磁控制系统是一种重要的控制系统,在能源系统中发挥着极其重要的作用。

它是一种闭环控制系统,可实现同步发电机的运行特性是恒定的,从而使发电系统具有稳定和可靠性。

同步发电机励磁控制系统的作用主要包括以下几个方面:首先,励磁控制系统可以维持电机的稳定和可靠性,可以有效的控制发电机的电压和电流,保持发电机在规定的运行特性之内,从而保证发电系统的稳定运行。

其次,励磁控制系统可以用于调节功率输出,可以根据负载的变化自动调节发电机的功率输出,从而保持发电机的正常运行。

第三,励磁控制系统可以自动调节频率,可以自动调节发电机的转速,以保持不变的电网频率,从而优化发电系统的运行效果。

最后,励磁控制系统可以提高发电系统的效率,通过自动调节发电机的电压和电流,以最佳的方式实现发电机输出的功率,从而大大提高发电系统的效率。

由此可见,同步发电机励磁控制系统具有极其重要的作用,可以大大提高发电系统的稳定性、可靠性和效率,为能源系统提供可靠和有效的控制方式。

未来,励磁控制系统的应用将进一步普及,为发电系统的运行提供更优质的支持。

因此,对励磁控制系统的研究是极其重要的。

在这方面,工程师需要系统性的理解励磁控制系统的基本原理,结合实际情况,制定合理的控制方案,进行精确的控制,以实现最佳的运行效果。

此外,还需要进一步加强励磁控制系统的研究,以开发出更好的控制系统,以满足发电系统不断发展的需求。

总之,同步发电机励磁控制系统具有重要的作用,它可以提高发电系统的稳定性、可靠性和效率,为能源系统的发展提供重要的支撑。

研究人员和工程师应该继续努力,以开发出更好的励磁控制系统,为未来发电系统提供更优质的控制服务。

同步发电机励磁控制系统

同步发电机励磁控制系统
预测控制
预测控制是一种基于模型的控制方法,能够根据系统的历史数据和当前状态预测 未来的行为,实现更精确的控制。
环保与节能要求对励磁控制系统的影响
能效要求
随着能源危机和环保意识的提高,励磁控制系统需要更加注重能效,采用更高效的电机 和节能控制策略,降低能源消耗和排放。
排放要求
励磁控制系统需要符合更严格的排放标准,采用环保型的电机和控制策略,减少对环境 的污染。
转子过电流保护装置
作用
转子过电流保护装置用于监测同 步发电机转子电流,当出现异常 过电流时,及时切断励磁电流, 防止转子烧毁。
工作原理
转子过电流保护装置通过电流传 感器实时监测转子电流,当检测 到过电流时,触发保护动作,快 速切断励磁电流。
组成
转子过电流保护装置由电流传感 器、比较电路和开关器件等部分 组成,各部分协同工作实现转子 过电流保护功能。
根据励磁调节器的控制指令,输出励 磁电流给发电机励磁绕组。
励磁控制系统的功能
电压控制
通过调节励磁电流,维 持发电机端电压在给定
水平。
无功功率调节
根据系统无功需求,调 节励磁电流以改变发电
机无功功率的输出。
增磁与减磁
通过增加或减少励磁电 流来改变发电机的输出
电压。
保护功能
在异常情况下,自动采 取措施保护发电机和励
THANKS
谢谢
Байду номын сангаас
磁系统。
02
CHAPTER
励磁控制系统的主要设备
励磁调节器
作用
励磁调节器是励磁控制系统的核 心,用于调节同步发电机的励磁 电流,以控制机组的无功输出和
电压水平。
工作原理
励磁调节器通过采集发电机电压、 电流等信号,经过运算处理后,输 出控制信号给功率整流器,以调节 励磁电流。

浅谈同步发电机励磁系统及常见故障分析

浅谈同步发电机励磁系统及常见故障分析

浅谈同步发电机励磁系统及常见故障分析同步发电机是电力系统中常见的发电设备之一,它的励磁系统起到了关键的作用。

励磁系统是控制同步发电机的磁场强度和稳定性的关键元件,它直接影响到发电机的电压和频率稳定性以及对外网的供电能力。

本文将就同步发电机励磁系统及常见故障进行讨论和分析。

同步发电机的励磁系统通常由励磁电源、励磁机械部分和励磁控制部分组成。

励磁电源可以分为直流励磁电源和交流励磁电源两种形式。

直流励磁电源是通过整流器将交流电源转换为直流电源,供给励磁机械部分产生励磁磁场。

交流励磁电源则是通过变压器将外部交流电源转换为励磁所需的低电压交流电源。

励磁机械部分是通过旋转励磁机械部件产生磁场,通常采用的是直流励磁机或永磁发电机。

励磁控制部分则是通过控制励磁电源的电压或频率来调节励磁磁场的强度。

在同步发电机励磁系统中,常见的故障包括励磁过程异常、励磁机械部分故障和励磁控制部分故障。

励磁过程异常是指在发电机启动过程中,励磁系统不能正常产生和维持发电机所需的磁场。

造成励磁过程异常的原因很多,包括励磁电源故障、励磁电源控制失灵、励磁机械部分故障等。

励磁电源故障可能是由于电源本身供电异常或电源连接线路接触不良等原因引起的。

励磁电源控制失灵通常是由于励磁控制部分元件故障或程序错误引起的。

励磁机械部分故障可能包括励磁机械部件损坏、励磁机械传动系统故障等。

励磁机械部分故障是指励磁机械部件发生故障导致无法正常产生磁场。

励磁机械部件可能会因为长期使用或受到外部因素的影响而损坏。

励磁机械部件可能会出现磁铁脱落、励磁绕组短路、励磁机械轴承故障等情况,这些都会导致励磁机械部分失效。

励磁控制部分故障是指励磁控制部分元件或系统出现故障导致励磁磁场无法正常调节。

励磁控制部分是整个励磁系统中最关键的部分,它直接影响到发电机的电压和频率稳定性。

励磁控制部分主要包括励磁控制器、励磁控制电路、励磁控制系统等,这些元件或系统可能因为元件老化、过载、短路等原因导致故障。

第一章 同步发电机励磁系统概述

第一章  同步发电机励磁系统概述

第一章 同步发电机励磁系统概述[ 摘 要 ] 本文阐述了同步发电机励磁系统的任务及发展,讨论了同步发电机的不同励磁方式及其特点,最后介绍了在发电机励磁控制系统的基本要求和相关技术。

[ 关键词 ] 同步发电机 励磁系统第一节 同步发电机励磁系统的任务和发展同步发电机的励磁系统一般由两部分组成。

一部分用于向发电机的磁场绕组提供直流电流,以建立直流磁场,通常称为励磁功率输出部分(或称为功率单元)。

另一部分用于在正常运行或发生事故时调节励磁电流,以满足运行的需要。

这一部分包括励磁调节器、强行励磁、强行减磁和自动灭磁等,一般称为励磁控制部分(或称为控制单元)。

不论在系统正常还是在故障情况下,同步发电机的直流励磁电流都需要控制,因此励磁系统是同步发电机的重要组成部分。

励磁系统不但与发电机及其相联的电力系统的运行经济指标密切相关,而且与发电机及其电力系统的运行稳定性能密切相关。

一.同步发电机励磁系统的任务(一)控制发电机的端电压维持发电机的端电压等于给定值是电力系统调压的主要手段之一,在负荷变化的情况下,要保证发电机的端电压为给定值则必须调节励磁。

由发电机的简化相量图(图1-1)可得:E U jI X q f f d=+ (1-1)式中: E q ——发电机的空载电势;U f ——发电机的端电压;I f ——发电机的负荷电流比例。

图1-1 同步发电机简化向量图式(1-1)说明,在发电机空载电势E q 恒定的情况下,发电机端电压U f 会随负荷电流I f 的加大而降低,为保证发电机端电压U f 恒定,必须随发电机负荷电流I f 的增加(或减小),增加(或减小)发电机的空载电势E q ,而E q 是发电机励磁电流I fq 的函数(若不考虑饱和,E q 和I fq 成正比),故在发电机运行中,随着发电机负荷电流的变化,必须调节励磁电流来使发电机端电压恒定。

为了表示励磁系统维持发电机端电压恒定的能力,采用了调压精度的概念。

浅谈同步发电机励磁系统及常见故障分析

浅谈同步发电机励磁系统及常见故障分析

浅谈同步发电机励磁系统及常见故障分析1. 引言1.1 引言同步发电机励磁系统是电力系统中重要的组成部分,它的作用是保证发电机在运行过程中能够稳定地输出电能。

励磁系统通过控制励磁电流,调节磁场的大小,从而控制发电机的输出电压和电流。

在电力系统中,励磁系统的性能和稳定性直接影响着发电机的运行质量和电力系统的稳定性。

励磁系统的工作原理主要包括励磁电源、励磁系统控制器和励磁变压器三个部分。

励磁电源提供励磁电流,励磁系统控制器监测发电机输出电压和电流,根据设定值控制励磁电流,励磁变压器将励磁电流通过励磁绕组传递到发电机转子上,从而产生磁场。

常见的励磁系统故障包括励磁电源故障、励磁系统控制器故障、励磁变压器故障等。

对于这些故障,需要及时进行诊断和处理,以避免对发电机和电力系统的影响。

励磁系统的维护与管理也是非常重要的,定期检查励磁系统的各个部分,及时发现并解决潜在问题,可以有效地提高励磁系统的可靠性和稳定性。

在日常运行中,要注意励磁系统的参数监测和记录,及时分析励磁系统的工作状态,以确保发电机的正常运行。

结合以上内容,本文将对同步发电机励磁系统及常见故障进行深入分析和讨论。

2. 正文2.1 同步发电机励磁系统介绍同步发电机励磁系统是发电机组关键的部件之一,其主要作用是提供足够的励磁电流,使发电机产生足够的电磁力,保证发电机在额定运行状态下的稳定性和可靠性。

励磁系统的设计和工作原理直接影响到整个发电系统的运行效率和稳定性。

同步发电机励磁系统通常由恒压励磁系统和恒功率因数励磁系统组成。

恒压励磁系统主要通过稳定的励磁电流来维持发电机的电压稳定;恒功率因数励磁系统则根据负载的变化来调节励磁电流,以保持发电机的功率因数在设定值范围内。

在实际运行中,同步发电机励磁系统可能会出现各种故障,如励磁电流异常、励磁电压不稳、励磁系统接地故障等。

这些故障如果得不到及时处理,可能导致发电机的失效甚至损坏。

对励磁系统的常见故障进行分析,并制定相应的故障处理方法至关重要。

浅谈同步发电机励磁系统及常见故障分析

浅谈同步发电机励磁系统及常见故障分析

浅谈同步发电机励磁系统及常见故障分析同步发电机励磁系统是保证发电机正常运行的重要部分,其主要功能是提供足够的电流来激励发电机的转子,使其产生磁场,进而产生电能。

励磁系统通常由励磁机、稳压器、控制电路以及电源组成。

励磁机是励磁系统的核心部分,其主要作用是将机械能转化为电能,供给发电机转子。

励磁机的励磁电流大小决定了发电机的输出电流和电压。

稳压器用于控制励磁电流的稳定性,保证发电机输出的电压稳定。

励磁控制电路负责监控和调节励磁系统的工作状态。

通常包括采集发电机输出的电压和电流信号,根据设定值来调节励磁电流大小。

电源提供励磁系统工作所需的电能。

通常采用直流电源或者交流电源。

在实际运行中,励磁系统可能遭遇各种故障,这些故障会导致发电机输出电压不稳定甚至损坏设备。

常见的故障有以下几种:1. 励磁电流异常:励磁电流过大或者过小都会影响发电机的输出电压。

过大的励磁电流容易导致发电机和稳压器过热,损坏设备;过小的励磁电流会导致电压下降,无法满足负荷需求。

2. 励磁机故障:励磁机损坏会导致无法正常供电,使得发电机无法产生电能。

常见的故障原因有励磁机转子绝缘损坏、绕组短路等。

3. 稳压器故障:稳压器负责调节励磁电流的稳定性,如果稳压器损坏或者调节不当,会导致励磁电流波动,进而导致输出电压波动。

4. 控制电路故障:励磁控制电路负责监控和调节励磁系统的工作状态,如果控制电路出现故障,励磁系统无法正常工作。

针对这些故障,我们可以采取以下措施进行分析和解决:1. 对励磁电流进行监测和调节,确保励磁电流在正常范围内波动。

2. 定期检查励磁机和稳压器的绝缘情况,及时更换绝缘材料。

3. 对励磁机进行定期维护保养,包括清洁、润滑和紧固等工作。

4. 对控制电路进行定期检查和测试,确保其正常工作。

5. 配备备用励磁机和稳压器,以备发生故障时能够迅速替换。

同步发电机励磁系统是发电机正常运行的关键部分,对其进行故障分析和解决是确保发电机正常工作的重要环节。

简述同步发电机励磁控制系统的作用

简述同步发电机励磁控制系统的作用

简述同步发电机励磁控制系统的作用同步发电机励磁控制系统是一种用于控制同步发电机工作的调节装置。

它可以控制同步发电机的电压、频率、功率因数以及多组合的参数。

由于同步发电机的励磁控制,可以保证发电机的机械电压相等,从而确保发电机的正常运行。

同步发电机励磁控制系统主要包括:同步发电机控制器、同步发电机励磁控制调整器、控制回路电压反馈系统、控制回路电流反馈系统。

同步发电机励磁控制器是同步发电机励磁控制系统的核心部件,它控制着励磁的激励力度、励磁的调整方向以及励磁的转速等,同时将消耗的励磁能量转化为电能或所需要的旋转速度。

同步发电机励磁控制调整器的作用是根据预设的参数,对同步发电机进行控制,使发电机按照设定的工作模式运行,从而实现励磁调节和电压调节。

控制回路电压反馈系统是同步发电机励磁控制系统的重要组成部分,它可以直接反映同步发电机输出电压的大小,通过调节励磁比例系数或电压给定值,来维持发电机输出电压在预定范围内。

控制回路电流反馈系统也是同步发电机励磁控制系统的重要组成部分,它可以反应发电机的电流的实际情况,根据实际情况调整励磁力度,以保证发电机在额定负荷工况下的可靠运行。

同步发电机励磁控制系统的主要作用是调节同步发电机的工作参数,保证发电机能在设定的范围内稳定、可靠地运行。

同步发电机励磁控制系统可以适应表观负荷变化,响应瞬时需求,使发电机不但可以在机械电压相等的情况下,还可以保证其输出功率稳定,避免发电机产生过载或短路的情况发生。

由于励磁的变动或瞬时表观负荷的变化,可以通过调节励磁控制器来确保发电机的电压、频率和功率因数在设定范围内。

同步发电机励磁控制系统在发电中起着重要作用,它是保证发电机稳定运行的关键,只有在同步发电机励磁控制系统正常工作的情况下,才能确保发电机良好的故障率和负荷率。

此外,同步发电机励磁控制系统也可以提高发电机的效率,从而更有效地利用发电机的输出功率,节约能源。

综上所述,同步发电机励磁控制系统可以保证同步发电机的正常运行,保持发电机的可靠性,还可以提高发电效率,节约能源。

浅谈同步发电机励磁系统及常见故障分析

浅谈同步发电机励磁系统及常见故障分析

浅谈同步发电机励磁系统及常见故障分析同步发电机是电力系统中常用的发电设备之一,其励磁系统是保证发电机正常工作的重要部分。

励磁系统的性能良好与否直接影响着发电机的稳定性和可靠性。

对同步发电机励磁系统及常见故障分析进行深入了解和研究,对于提高发电机的运行效率和延长设备寿命具有重要意义。

一、同步发电机励磁系统同步发电机的励磁系统是通过向发电机的励磁绕组通入直流电流,产生磁场,从而激励旋转机械能转换为电能。

励磁系统通常包括励磁电源、励磁绕组、励磁调节器以及励磁系统的保护装置等部分。

1. 励磁电源:励磁电源通常采用直流发电机、整流设备和电容器等组成。

直流发电机产生励磁所需的直流电,整流设备将交流电转换为直流电,电容器用于滤波和稳压。

2. 励磁绕组:励磁绕组是由励磁电源产生的直流电流通入的部分,产生磁场激励发电机。

励磁绕组通常包括定子绕组、转子绕组和励磁极。

3. 励磁调节器:励磁调节器通过调节励磁电压和电流,控制发电机的励磁电流,从而调节发电机的输出电压和无功功率。

励磁调节器通常采用自动稳定系统(AVR)来实现。

4. 励磁系统保护装置:励磁系统保护装置包括欠励磁、过励磁、励磁断路器、电压继电器、过流继电器、励磁接地保护等,用于保护励磁系统的安全运行。

二、常见故障分析2. 励磁绕组故障:励磁绕组的故障主要包括绕组接触不良、短路、断路等。

这些故障可能导致发电机的励磁电流不稳定,影响发电机的输出电压和频率。

4. 励磁系统保护装置故障:励磁系统保护装置的故障可能导致对励磁系统的保护不足,从而使得励磁系统无法及时发现故障并进行处理。

三、故障处理方法1. 对励磁电源进行定期检查和维护,保证直流发电机、整流设备和电容器的正常运行。

2. 对励磁绕组进行定期检查和绝缘测试,确保绕组连接良好,没有短路和断路现象。

3. 对励磁调节器进行定期校准和检查,确保励磁电压和电流能够按照设定值稳定输出。

4. 对励磁系统保护装置进行定期测试和校准,确保对励磁系统的保护能够及时、准确地发挥作用。

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同步发电机励磁的简述摘要:励磁系统是同步发电机组的重要构成部分,它的技术性能及运行的可靠性,对供电质量、继电保护可靠动作、加速异步电动机自启动和发电机与电力系统的安全稳定运行都有重大的影响。

随着国内外励磁系统的研制不断取得进展,各型励磁系统不断涌现。

综合各种因素的比较,交流无刷励磁机励磁系统和静止励磁系统(发电机自并励系统)两种励磁系统在工程是实际应用中占有很大的优势。

关键词:励磁直流发电机交流励磁机永磁机稳定笔者所涉及的火电厂主要为中小型火力发电厂,下面着重介绍在我们所涉及的工程中常用的他励交流励磁机励磁系统和静止励磁系统(发电机自并励系统)两种励磁系统,其他励磁系统只做简单介绍。

一、概述励磁系统是提供同步发电机可调励磁电流装置的组合。

同步发电机的励磁系统一般由励磁功率单元和励磁调节器两个部分组成,励磁功率单元向同步发电机转子提供直流电流,即励磁电流:励磁调节器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。

整个励磁自动控制系统是由励磁调节器、励磁功率单元、发电机构成的一个反馈控制系统。

对同步发电机的励磁进行控制,是对发电机的运行实行控制的重要内容之一。

电力系统在正常运行时,发电机励磁电流的变化主要影响电网的电压水平和并联运行机组间无功功率的分配,在某些故障情况下,发电机端电压降低将导致电力系统稳定水平下降。

为此,当系统发生故障的时候,要求发电机迅速增大励磁电流,以维持电网的电压水平及稳定性,可见,同步发电机励磁的自动控制在保证电能质量,无功功率的合理分配和提高电力系统运行的可靠性方面都起着非常重要的作用。

优良的励磁控制系统不仅可以保证发电机可靠运行,提供合格的电能,而且还可以有效提高系统的技术指标。

二、同步发电机励磁系统的分类及其性能特点同步发电机为了实现能量的转换,需要有一个直流磁场,而产生这个磁场的直流电流,称为发电机的励磁电流。

根据励磁电流的供给方式,凡是从其它电源获得励磁电流的发电机,称为他励发电机,从发电机本身获得励磁电源的,则称为自励发电机。

同步发电机的励磁电源实质上是一个可控的直流电源。

为了满足正常运行的要,发电机励磁电源必须具备足够的调节容量,并且要有一定的强励倍数和励磁电压响应速度。

在设计励磁系统方案时,首先应考虑他的可靠性。

为了防止系统电网故障对他的影响,励磁功率单元往往作为发电机的专用电源,另外,它的起励方式也应力求简单方便。

在电力系统发展初期,同步发电机容量不大,励磁电流由与发电机组同轴的直流发电机供给,既所谓直流励磁机励磁系统。

随着发电机容量的提高,所需励磁电流也相应增大,机械整流在换流方面遇到了困难,而大功率半导体整流元件制造工艺却日益成熟,于是大容量机组的励磁功率单元就采用了交流发电机和半导体整流元件组成的交流励磁机励磁系统。

不论是直流励磁机励磁系统还是交流励磁机励磁系统,一般都是与主机同轴旋转。

为了缩短主轴张度,降低价格,减少环节,又出现用发电机自身作为励磁电源的方法,即发电机自并励系统,又称为静止励磁系统。

下面就出现的这几种励磁方式进行简单的叙述,由于我公司对前两种励磁方式涉及不多,所以只是简单的介绍了下优缺点,本文着重介绍交流励磁机供电的励磁方式。

1、直流发电机供电的励磁方式这种励磁方式的发电机具有专用的直流发电机,这种专用的直流发电机称为直流励磁机。

该励磁机一般与发电机同轴,励磁电流通过换向器和电刷供给发电机转子磁电流,形成有碳刷励磁。

这种励磁方式具有励磁电流独立,工作比较可靠和减少自用电消耗量等优点,是过去几十年间发电机主要励磁方式,具有较成熟的运行经验。

由于作为汽轮机高转速的直流励磁机换向技术的困难,励磁调节速度较慢,维护工作量大,直流励磁机仅能做到与125MW及以下容量的发电机配套。

直流励磁机励磁系统主要用于50MW及以下的发电机。

该系统顶值电压倍数一般约为2倍额定值,能供给2倍发电机额定励磁电流的时间一般为60s。

缺点是缺点是直流励磁机存在整流环,功率过大时制造有一定困难,故在100MW 以上的机组中很少采用。

直流机励磁方式又可分为自励式和它励式。

专门用来给同步发电机转子回路供电的直流发电机系统称为直流励磁机系统。

直流发电机供电的励磁方式主要包括它励直流励磁方式和自励直流励磁方式。

2、静止励磁系统(发电机自并励系统)静止励磁系统(发电机自并励系统)中发电机的励磁电源不用励磁机,而由机端励磁变压器供给整流装置。

这类励磁装置采用大功率晶闸管元件,没有转动部分,故称静止励磁系统。

由于励磁电流是发电机本身提供。

故又称为发电机自并励系统。

其原理接线图如下图所示:静止励磁系统原理接线图它由机端励磁变压器供电给整流器电源,经三相全控桥整流桥直接控制发电机的励磁。

静止励磁系统的主要优点是:(1)励磁系统接线和设备比较简单,无转动部分,维护费用省,可靠性高。

(2)需要同轴励磁机,可缩短主轴长度,这样可减少基建投资。

(3)直接用晶闸管控制转子电压,可获得很快的励磁电压响应速度(4)由发电机机端取得励磁能量。

当机组甩负荷时静态励磁机组的过电压低。

3、交流励磁机供电的励磁方式目前,容量在100MW以上的同步发电机组都普遍采用交流励磁系统,交流励磁机系统的核心设备是交流励磁机。

同步发电机的交流励磁机也是一台交流同步发电机,其容量相对较小,只占同步发电机容量的0.3%~0.5%。

其输出电压经大功率整流器整流后供给发电机转子。

交流励磁机的频率、电压等参数是根据需要特殊设计的,其频率一般为100Hz或者更高。

交流励磁机励磁系统根据励磁机电源整流方式及整流器状态的不同又可分为以下几种。

3.1、他励交流励磁机励磁系统他励交流励磁机励磁系统是指交流励磁机备有他励电源—中频主励磁机或永磁副励磁机。

在此励磁系统中,交流励磁机经硅整流器供给发电机励磁,其中硅整流器可以是静止的也可以是旋转的,因此又可分下列二种方式:1)交流励磁机静止可控整流器励磁系统如下图所示的励磁自动控制系统是由与主机同轴的交流励磁机、中频励磁机和调节器等组成。

在这个系统中,发电机G的励磁电流由频率为100Hz 的交流励磁机AE经硅整流器VSR供给,交流励磁机的励磁电流由晶闸管可控整流器供给,其电源由副励磁机提供。

副励磁机是自励式中频交流发电机,用自励恒压调节器保持其端电压恒定。

由于副励磁机的起励电压较高,不能象直流励磁机那样能依靠剩磁起励,所以在机组起动时必须外加起励电源,直到副励磁机的输出电压足以使自励恒压调节器正常工作时,起励电源方可退出,在此励磁系统中,励磁调节器控制晶闸管元件的控制角,来改变交流励磁机的励磁电流,达到控制发电机励磁的目的。

他励交流励磁机励磁系统原理接线图其性能和特点如下:●交流励磁机和副励磁机与发电机同轴是独立的励磁电源,不受电网干扰,可靠性高。

●同轴交流励磁机、副励磁机,加长了发电机主轴长度,使厂房长度增加,因此造价较高。

●仍有转动部件需要一定的维护工作量。

●一旦副励磁机或自励恒压调节器发生故障,均可导致发电机组失磁。

如果采用永磁发电机作为副励磁机,不但可以简化调节设备,而且励磁系统的可靠性也可大为提高。

2)交流励磁机旋转整流器励磁系统(无刷励磁)交流励磁机励磁系统是国内运行经验最丰富的一种励磁系统,但它有一个薄弱环节—滑环。

滑环是一种滑动接触元件、随着发电机容量的增大,转子电流也相应增大,这给滑环的正常运行和维护带来了困难。

为了提高励磁系统的可靠性,就必须设法取消滑环,使整个励磁系统都无滑动接触元件,即所谓无刷励磁系统。

交流励磁机旋转整流器励磁系统(无刷励磁)是我们公司主营业务50MW以下中小型机组中最常用到一种励磁系统,如:山东日照煤气综合利用电厂、武钢热能煤气电站涟钢燃气/蒸汽联合循环发电工程中的汽轮发电机组等工程中都采用这种励磁系统。

其原理接线图如下图所示:无刷励磁系统原理接线图它的副励磁机是永磁发电机,其磁极是旋转的,电枢是静止的,而交流励磁机正好相反。

交流励磁机电枢、硅整流元件、发电机的励磁饶组都在同一根轴上旋转,所以它们之间不需要任何滑环与电刷等接触元件,这就实现了无刷励磁。

这种发电机的直流励磁绕组和三相交流绕组都绕在定子槽内,转子只有齿与槽而没有绕组,像个齿轮,因此,它没有电刷,滑环等转动接触部件,转子电流不再受接触部件技术条件的限制,因此特别适合于大容量发电机组。

此种励磁系统的性能和特点为:1)炭刷和滑环,维护工作量可大为减少。

2)电机励磁由励磁机独立供电,供电可靠性高。

并且由于无刷,整个励磁系统可靠性更高。

3)要求旋转整流器和快速熔断器等有良好的机械性能,能承受高速旋转的离心力。

4)因为没有接触部件的磨损,所以也没有炭粉和铜末引起的对电机绕组的污染,故电机的绝缘寿命较长。

5)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。

同时噪音较大,交流电势的谐波分量也较大。

3.2、自励交流励磁机励磁系统与自励直流励磁机一样,自励交流励磁机的励磁电源也是从本机直接获得的,所不同的是,直流励磁机为了调整电压需要用一个磁场电阻;而自励交流励磁机为了维持其端电压恒定,则改用了可控整流元件。

可分下列二种方式:1)自励交流励磁机静止可控整流器励磁系统发电机G的励磁电流由交流励磁机AE经晶闸管整流装置VS供给。

交流励磁机的励磁一般采用晶闸管自励恒压方式。

励磁调节器AVR直接控制晶闸管整流装置。

自励交流励磁机静止可控整流器励磁原理接线图2)自励交流励磁机静止整流器励磁系统发电机G的励磁电流由交流励磁机AE经硅整流装置VS供给。

半导体型励磁调节器控制晶闸管整流装置VS,以达到调节发电机励磁的目的。

励交流励磁机静止整流器励磁原理接线图三、工程实例及问题总结当前我们所涉及的工程中常用的他励交流励磁机励磁系统和静止励磁系统(发电机自并励系统)两种交流励磁机系统。

接下来着重对这两种励磁系统的实际应用进行比较。

1、交流励磁机静止可控整流励磁系统。

在武钢热力厂07电站1~4#12MW机组采用的就是这种励磁方式。

由于该接线方式比较复杂,运行维护工作比较大,很多运行人员到目前还没有了解该励磁调节的原理。

同时故障点比较多,加上前面的描述,该励磁方式仅用于容量比较小的发电机组,为一种过渡型的励磁方式。

目前,应用比较少。

2、交流励磁机旋转整流器励磁系统。

我们所参与建设的武钢热力厂某电站30MW发电机采用的是无刷励磁调节,励磁调节装置取用电源由发电机出口设置的励磁变压器提供,机组不设永磁机。

该发电机组安装不久(10个月),08年4月13日,上午11:45分出现发电机转子一点接地信号(接地电阻高定值=15kΩ,;接地电阻低定值=1kΩ,t=2S),由于运行人员相关问题处理经验缺乏,错误的理解问题的严重性,没有采取安排在合适的时间对发电机组逐渐减负荷停机,而是采取了直接跳发电机联跳汽轮机主气门。

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