E03-发电机励磁系统

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1、第三章发电机励磁系统3.1.概述励磁系统基本参数：类型UNITROL5000型号Q5S-O/U251-S6000生产厂家ABBSwitzerlandLtd励磁系统的顶值电压(at100%Ugn)1000V顶值电流(for20s)8775A响应时间<0.1s启励方式DC220V额定功耗(不包括励磁变压器)68kW防护等级IP54供给同步发电机励磁电流的电源及其附属设备统称为励磁系统。它一般由励磁功率单元和励磁调节器两个主要部分组成。励磁功率单元向同步发电机转子提供励磁电流；而励磁调节器则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。励磁系统的自动励磁调节器对提高电力系统并联机组的稳定性具

2、有相当大的作用。尤其是现代电力系统的发展导致机组稳定极限降低的趋势，也促使励磁技术不断发展。同步发电机的励磁系统主要由励磁功率单元和励磁调节器（装置）两大部分组成，其基本原理框图如下：其中励磁功率单元是指向同步发电机转子绕组提供直流励磁电流的励磁电源部分，而励磁调节器则是根据控制要求的输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元输出的装置。由励磁调节器、励磁功率单元和发电机本身一起组成的整个系统称为励磁系统控制系统。励磁系统是发电机的重要组成部份，它对电力系统及发电机本身的安全稳定运行有很大的影响。励磁系统的主要作用有：1）根据发电机负荷的变化相应的调节励磁电流，以维持机端电压为给定值。2）控制

3、并列运行各发电机间无功功率分配。3）提高发电机并列运行的静态稳定性。4）提高发电机并列运行的暂态稳定性。5）在发电机内部出现故障时，进行灭磁，以减小故障损失程度。6）根据运行要求对发电机实行最大励磁限制及最小励磁限制。同步发电机励磁系统的形式有多种多样，按照供电方式可以划分为他励式和自励式两大类，如下面的框图所示：我厂发电机励磁系统采用的是机端自并励静止励磁系统（全套进口瑞士ABB公司原装产品,型号:UNITROL5000）。主要由励磁功率放大单元和励磁调节器（AVR）两大部分组成。3.1.UNITROL5000励磁系统简述静止励磁系统通过可控硅整流桥控制励磁电流，达到调节同步发电机电压和无

4、功功率的目的。根据下图中所示的UNITROL5000励磁系统原理方框图，整个系统可以分为四个主要部分：UNITROL5000励磁系统原理方框图3.1.1.励磁变压器励磁变压器的高压侧将与发电机出口的离相封闭母线相连接。励磁变压器为三相干式变压器（户内布置），自冷容量为6300KVA,运行最大温升按55K（顶层油温）考核。容量满足T-MCR及强励工况要求另加风扇。变比为20kV/880V，接线形式为Yd,11。励磁变压器应充分考虑到谐波分量引起的发热增加的容量。高压侧的绝缘水平为抗雷电冲击电压（BIL）125kV,工频耐受电压（1分钟）50kV.高压侧套管布置应具有足够的相间距和相应的法兰以满

5、足与封母排垂直相连，低压侧出线端应有相应出线盒，以便与共箱母线端头联接。励磁变压器还提供测温（远方及就地），轻、重瓦斯及压力释放装置，这些装置具有提供远方信号的引出接点。励磁变压器高压侧每相提供3组套管CT，二组用于保护，一组用于测量。低压侧每相亦提供3组CT，二组用于保护，一组用于测量。高低压侧CT均为变压器套管CT，其准确度等级和二次负载详见技术数据表。3.1.2.励磁调节器励磁调节器（AVR）（－A10、－A20）采用数字微机型，其性能可靠，并具有微调节和提高发电机暂态稳定的特性。放大倍数、触发角、参考电压与反馈信号量等有明显的显示，显示的参数为实际值，显示的输出值为实测值或标么值。励

6、磁调节器设有过励磁限制、过励磁保护、低励磁限制、电力系统稳定器、V/H限制及转子过电压保护和PT断线闭锁保护等单元；其附加功能包括转子一点接地保护、转子温度测量、串口通讯模块、跨接器（CROWBAR）、DSP智能均流、轴电压毛刺吸收装置等。采用两路完全相同且独立的自动励磁调节器（AC调节器）并联运行，两路通道间能相互自动跟踪，当一路调节器通道出现故障时，能自动无扰切换到另一通道运行，并发出报警。单路调节器独立运行时，完全能满足发电机各种工况下正常运行，手动、自动电路应能相互自动跟踪；当自动回路故障时能自动无扰切换到手动。CT、PT均为两路独立的输入回路。AVR中装设无功功率、功率因数等自动调

7、节功能。自动励磁调节装置能在-10℃～+40℃环境温度下连续运行，也能在月平均最大相对湿度为90%，同时该月平均最低温度为25℃的环境下连续运行。采用风冷的硅整流装置能在-10℃～+40℃环境温度下连续运行。励磁回路直流侧，装设性能良好、动作可靠的自动灭磁装置。试验维护简单，对发电机任何负载均能可靠灭磁，强励状态下灭磁时发电机转子过电压值不超过4～6倍额定励磁电压值。灭磁开关的额定参数按励磁系统强励工况（机端