发电机励磁系统演示文稿
发电机励磁系统
什么是励磁系统？
同步发电机是将旋转形式的机械功 率转换为三相交流电功率特定的机 械设备。为了完成这一个转换，它 本身需要一个直流磁场，产生这个 磁场的直流电流就是发电机的励磁 电流，也是转子电流。而与励磁电 流有关的元件和设备，我们统称为 励磁系统。
励磁系统的构成
氧化锌 阻容 吸收 吸收
DCS、FR电压电 流显示
备注：励磁系统共有电源7路： 直流2路：控制回路电源和AVR装置电源，分别取自110V直流A段； 220V交流2路：AVR装置电源和照明电源，分别取自UPS和380V汽机MCC段； 380V交流电源3路：风扇电源和起励电源，分别取自380V汽机MCCA段、汽机MCCB段和汽机PCB段。
（1）调节电压； （2）调节无功功率； （3）提高电力系统运行的稳定性； （4）改善电力系统运行条件。
励磁系统的简单分类
他励系统 他励旋转硅整流 他励静止硅整流
自励系统： 采用接于发电机出口的变压器（称为励磁变 压器）作为励磁电源，经硅整流后供给发电 机励磁，因励磁电源取自发电机本身或发电 机所在的电力系统，故这种励磁方式称为自 励硅整流励磁系统，简称为自励系统 。
同步发电机的励磁系统由励磁功率单 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 和发电机构成的一个反馈闭环控制系 统。
励磁系统的作用
提供励磁电流（励磁功率单元完成） 调节励磁电流（自动调节励磁装置完成）：
接触器二极管启励变
灭磁过程：1）取消可控硅整流桥的全部触发脉冲，2） 触发灭磁可控硅，3）切断励磁电源开关41E。
触发脉冲
41E
灭 磁 可 控 硅 灭 磁 电 阻
DAVR设计了双通道+独立备用手动通道，其中双自动通道中又含有手动回路， 运行时，双自动通道都工作（按PID调节或恒无功/恒功率因数任选），但其中 一个自动通道脉冲被闭锁。当有脉冲输出的通道故障时，自动无扰切换到另一 个的自动通道且封闭本通道脉冲（不允许切换到本通道的手动回路）。如果此 时备用通道也处于在故障状态，则切换到备用的独立手动通道（BFCR）并按 PI调节。此种设计自动通道与手动通道完全独立而备用。
发电机的启励方式
发电机转子通常有剩磁存在，因此在转动起 来后便会在定子回路感应出一定的残压。一 般情况下，只要整流柜输入不低于10～ 20V即可满足发电机残压起励要求。
如果在几秒内残压起励失败，则起动备用起 励回路，在机端电压达到发电机电压的 10%时，备用起励回路自动退出，即开始 软起励过程并建压到预定的电压水平。
AVR
Vg1 Ig2
AVR
Vg2
AC220V
AC220V
DC110V
DC220V DC110V
UF
IF
Q91
Q90
Q25
Q15
F15 T05 Q05
T15
K16
K15
G15 Q51
Z05 G05
启 Q03 励
A03
-U70
K70
PULSE BUS CIN GDI
F1-F6
Q11
Q12
K11
K12
MM
励磁系统图
DCS/DEH DC 110VAVR电源 AC 100VAVR电源
励磁变 20KV/880V
G
发电机
励磁绕组
41E 灭磁开关
0~7000A
A
分流器
0~1200V
V
灭磁
晶闸管 变 变 变 变
灭磁电阻
送送送送 器器器器
转了接地 保护
合/跳闸
熔
电路 电流变送器 电压变送器
断 器
起励开关 31
轴电压 吸收
• 电力系统稳定器（PSS）： (Power system stabilizer)抑制
自励系统的优缺点
优点：取消了励磁机，缩短了机 组长度，结构简单，因而提高了可 靠性。
缺点：发电机出口端短路时，将 会导致励磁电源降低或消失。
鸿山热电励磁系统简介
我公司发电机励磁系统采用的是机端自并励 静止励磁系统，全套进口ABB公司原装产品， 型号为UNITROL 5000。
励磁系统主要由机端励磁变压器、可控硅整流 装置、自动电压调节器、灭磁和过电压保护装 置、启励装置及必要的监测、保护、报警辅助 装置等组成,励磁变压器采用全连式离相封闭母 线与发电机出口T接于主封母。励磁变电源直接 取自发电机出口，启励电源取自汽机1C（2C） MCC段380V交流电源。
触发脉冲
同步变压器
EXC柜
TO AVR 220V/110V
AC 220V控制电源
DC 110V控制电源 AC 220V照明电源
四组整流器 （一组备用）
整流器A冷却风机 （工作）
整流器B冷却风机 （备用）
AC 380V风扇控制电源
AC 380V风扇控制电源 AC 380V起励电源
励磁变 T02
Ig1
Q96
M
灭磁
R50
Q02
F02 A02
R06 F04
R02
64R
GND-FLT
启励装置由启励变、二极管模块、接触器及限流电阻、电容组成。作用是在发电 机额定转速时，利用厂用380V交流电源，短时向发电机转子绕组提供励磁，使之 建立空载电压。当DAVR检测到发电机端电压到达10%（也有相关材料上说是60%） 时，立刻断开接触器，AVR输出脉冲触发可控硅整流桥并使之输出电流，使发电 机电压连续上升并达到设定值。
发电机静态励磁系统原理简图
励磁变
励磁调节器
整流器
灭磁单元
调节器 RE
测量元件
~
主开关 DC 110VAVR电源
控制信号 PT
CT
AVR操作
系统 电压
稳定器 PSS
设定器Βιβλιοθήκη AVR投切 用除增减
电压 励磁 恒定 恒定
灭 磁 开 关
开关
AVR柜
AVR的功能: 1.欠励限制(MEL) 2.过励限制(OEL) 3. V/H限制 4.电力系统稳定（PSS） 5.线路压降补偿(LDC) 6.无功调差(CCC) 7.定子电流限制(SCL)
基本限制与保护：
• 过励磁限制（OEL）：防止长期过励，损害转子绕组和铁芯
• 低励磁限制（MEL）：防止进相运行，失稳，定子端部发热
V/H限制器（VFL）：防止铁芯饱和过热（原因：自励磁、误
强励、误调节、铁磁谐振、分接头位置不当、低转速起励、
停机时灭磁开关拒动）
其他功能
• 系统电压补偿器（LDC）：自动补偿系统电压下降