2021年2021年度发电机励磁系统讲义.ppt

2、工作原理
自并励静止励磁系统根据电磁感应原理（Eœφn），通过励磁变压器提供交流电源，再经过功率柜整流输入到转子线圈，建立旋转磁场，定子线圈切割磁力线，形成感生电压。再通过励磁调节器对励磁电流进行控制，从而达到调节机端电压的目的。
发电机励磁系统
2021/1/25
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张窝电厂系统工作原理:自并励静止励磁系统的励磁电流取自发电机机端，经过励磁变压器降压、全控桥整流成直流，由晶闸管触发脉冲的相位进行控制。一般情况下，这种控制以恒定发电机电压为目的，但当发生过励、欠励、V/F超值时，也起相应的限制作用。恒机端电压自动调节的效果，在发电机并上电网后，表现为随系统电压的变化，机端输出无功功率的自动调节。
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二、励磁调节器
本站采用的是“四川东方电机控制设备公司”生产的GES3000型全数字工控机励磁装置。装置可实现与微机通信，接受上微机操作、控制指令。
主要功能
残压起励、直流起励、零起升压、系统电压跟踪；
多通道互为备用、自诊断、自切换功能；
起励失败、逆变失败、过压保护功能；
励磁调节控制模式可选择为:恒机端电压(自动)、恒励磁电流（手动）、恒无功功率、恒功率因数四种运行方式；
转子过励限制、低励限制、功率柜输出功率限制；
V/f伏赫限制、频率越限灭磁；
定子电流限制；
TV断线保护、失脉冲检测功能；
与微机监控系统直接数字接口完成操作和监视功能。
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三、功率整流柜
采用高规格功率柜，每柜装一个三相全控整流桥，每套励磁装置有两个功率柜，两柜并联输出。单柜额定输出电流600A，强励电流1200A可持续20S，整流桥退出1个支路仍能保证机组在所有运行工况下正常运行，包括强励。可控硅整流器的过电压保护交直流测均采用集中式阻容保护装置。
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四、起励单元
励磁变压器接于机端的情况，起励措施有两类，一类是他励起励，二类是残压起励。本站采用残压起励为主，以他励起励作为备用的起励方式。
他励起励原理
：其基本作法是另设起励回路，由另外的电源供给初始励磁电流。起励电源可以是厂用交流电，也可以是厂用蓄电池。厂用交流电一般通过变压器降压后，由二极管整流变成直流，然后通过限流电阻和直流接确器，将起励回路接入发电机磁场回路。对采用蓄电池电源的，起励回路中必须接入一正向二极管，防止发电机建压过程中的反充电。起励时，起励接确器闭合，励磁电流送入发电机磁场绕组，发电机电压逐渐升高。当电压升至额定电压的15%－30%时，起励回路断开，进行起励。
：
（1）起励电源容量和电流的选择，一般遵循这种原则：起励电流选择为发电机空载额定励磁电流的15%左右，持续时间5－6秒。
（2）起励电流由厂用直流电压和起励回路及磁回路的总电阻确定，其最大值的选择，应使它建立起的机端电压不超过励磁调节器整定的发电机电压的下限值。
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残压起励
：它是利用发电机中的残磁以达到起励的目的，在起励初始除段，整流桥中的可控硅完全导通，形成不可控整流，当起励到一定程度时（10%－20%额定电压时），将可控硅恢复到可控状态，利用发电机的自励建压过程建立起电压。
起励流程
（1）起励装置开始起励时先采用残压起励。采用快速脉冲连续地触发可控硅整流器，使整流桥的输入电压达到励磁装置的正常工作电压。
（2）如果在5秒内残压起励失败，则起动辅助起励回路，将外接的辅助起励电源投入，在机端电压达到发电机电压的10%时，辅助起励回路自动退出，立即开始软起励过程并建压到预定的电压水平。
（3） 若残压起励和辅助起励均失败，即接受起励命令后15秒内建压不成功，则发起励失败信号。
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五、灭磁系统
同步发电机的灭磁
：就是将转子励磁绕组的磁场尽快地减弱到尽可能小的程度。
：同步发电机发生内部故障时，虽然继电保护装置能快速地把发电机与系统断开，但磁场电流产生的感应电势继续维持故障电流，无论是端部短跑或部分绕组内部短路，时间较长都可能造成导线的熔化和绝缘烧坏，如果系统对地故障电流足够大时，必须迅速而完全地灭磁。
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（1）灭磁时间要短
（2）灭磁产生的转子过电压应在绕组绝缘容许的范围内
（3）灭磁装置的电路和结构形式应简单可靠

（1）当励磁系统正常停机时，调节器自动逆变灭磁，灭磁开关始终处于合闸位置，灭磁电阻不投入；
（2）当事故停机时，跳灭磁开关将磁场能量转移到高能氧化锌非线性电阻灭磁。
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