发电机励磁系统简介 1.  发电机基本原理及励磁系统          中学物理学告诉我们：导体在磁场中运动、并切割磁场的磁力线时，导体中将会产生电流   —— 这就是最基本的发电机原理。      这说明，要发电必须同时满足两个条件：    1.） 要有产生磁力线的磁场；    2.） 运动的导体必须切割磁力线。     励磁系统就是产生发电机磁场的控制系统。          2.  发电机的转子和定子         发电机由两大部分组成。    1.） 转子 —— 转子绕组通以直流电流，用以产生发电机的磁场；    2.）定子 —— 定子绕组被旋转的磁场之磁力线切割，在定子绕组中产生（发出）电流。              发电机转子被原动机（水轮机、汽轮机、柴油机等）拖动转动，因而转子绕组产生的磁场也是旋转的，与静止的定子及定子绕组产生相对运动。 3.  励磁系统的最基本功用            产生可以任意控制其大小的直流电流（称为“励磁电流” ）—— 向发电机转子绕组输送，这就是励磁系统的最基本功用。                                                        实际上的发电机励磁系统比这复杂得多，是综合了多门学科 —— 电力系统及其自动化、电机学、模拟电子技术、数字电子技术、半导体变流技术、自动控制原理、电工技术、工业自动化、微机原理及接口技术、C程序语言、继电保护 等的高科技产品。 4.  同步发电机现代励磁系统的功能    1.  发电机并网前，调节发电机输出的端电压；                                                 2.  发电机并网后，调节发电机承担的无功功率；     3.  提高同步发电机并列运行的静、动态稳定     3.1  静态稳定:   采用灵敏快速的励磁调节系统，可以提高发电机在小干扰下的稳定性（静态稳定）；      3.2  动态稳定：采用响应快速、顶值电压较高的励磁调节系统，可以提高发电机在的大扰动下的稳定性（动态稳定、暂态稳定）；     4.  发电机事故时，对转子绕组迅速灭磁，以保护发电机的安全。 5.  励磁系统的技术标准 1  国际电工委员会标准      IEC2A（秘13-1978）汽轮发电机励磁系统技术要求         IEC（秘593-1982） 关于同步发电机励磁系统的若干规定 2   中华人民共和国国家标准      GB755-87   旋转电机基本技术要求     GB/T 7409.3-1997   大、中型同步发电机励磁系统技术要求 3  中国电力行业标准     SD271-88   汽轮发电机交流励磁机励磁系统技术条件                                   （“三机”系统）      DL/T650-1998   大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件            （“自并激”系统）  6.  励磁系统的主要技术参数  1    当发电机的励磁电压和电流不超过额定励磁电压和 电流的1.1倍时，励磁系统保证连续运行。  2   励磁系统顶值电压倍数      ≮   1.6~1.8  （2.0）  3   励磁系统允许强励时间      ≮ 10s          （20）  4   励磁系统电压响应比（电压上升速度）         “自并激”系统                  ≮   3.5         “三机”系统                      ≮    1.6~1.8  （2.0）   5    电压调整范围                      70~110%  6   电压调整精度                   ≤±  0.5 %  （0.25%）   7    调差范围                               ±10  %   （15%）   8   励磁系统强行切除率             ≤ 0.1 %        蓝色数字为对一般励磁系统的要求, 红色数字为对 大型机组和优质励磁系统的要求。   7 . 励磁系统的主要构成 励磁电源装置               如直流励磁机、交流励磁机、励磁变压器、硅二极管整流装置、可控硅整流装置等。 自动励磁调节装置  手动励磁调节装置（可不设置） 自动灭磁装置 发电机转子绕组过电压保护装置（小机组不设） 备用励磁系统 （可不设置） 上述 装置的控制系统、信号系统和测量仪表  8.  目前国内常用的励磁系统 1.  直流励磁机励磁系统           多用于七十年代以前的中小型机组。 2.  具有与发电机同轴副励磁机的交流励磁机-静止整流器励磁系统（“三机”励磁系统）          多用于六十年代以后100MW以上的大型火电机组。 3.  具有与发电机同轴副励磁机的交流励磁机-旋转整流器励磁系统（“无刷”励磁系统）           用于八十年代以后的大中小型机组（用量较少）。 4.  静止可控硅自并激励磁系统（“自并激”励磁系统）           多用于七十年代以后的水电机组、以及九十年代以后的大中小型火电机组，系优质励磁系统。 9.  “三机”励磁系统 发电机交流励磁机-静止整流器励磁系统（“三机”励磁系统）简   介  10.  “三机”励磁系统慨述               主励磁机的交流输出，经硅二极管整流器整流后，供给汽轮发电机励磁。             主励磁机的励磁，由永磁副励磁机之中频输出经可控硅整流器整流后供给。             自动电压调节器根据汽轮发电机之端电压互感器、电流互感器取得的调节信号，控制可控硅整流器输出的大小，实现机组励磁的自动调节。 11.  “三机”励磁系统的优点 ——  发电机的励磁电源取自同轴的交流主励磁机，不受电力系统运行的情况影响，工作可靠。 ——  高速大容量交流主励磁机的设计制造、运行维护比直流励磁机容易。          直流励磁机电枢产生的是交流电势，经过整流子（换向器）的机械整流作用，变成直流电输出，供给发电机励磁。“三机”励磁系统用静止硅整流器代替旋转的机械整流子。  ——   永磁式副励磁机PMG工作可靠，只要机组转动，即可为主励磁机提供励磁电流。 12.  “三机”励磁系统的缺点 —— 交流主励磁机是一“时滞”环节           要调节发电机励磁电流，必须先调节交流主励磁机的励磁电流，有“时滞”存在。  —— 副励磁机波形畸变          可控硅整流桥的负载是交流主励磁机转子绕组这一电感性负载。因此，励磁电源副励磁机的输出电压波形将产生畸变，容易出现发电机调节不稳定、无功功率跳动或摆动的情况。 13.  “三机”励磁系统原理框图 14.  “三机”励磁系统设备成套范围 1.  交流主励磁机（发电机生产厂家制造）        1台        2.  永磁副励磁机（发电机生产厂家制造）        1台  3.  硅二极管整流装置                                  1套  4.  微机励磁调节装置                          

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