8号机励磁系统培训课件

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1、一、发电机励磁系统的作用及分类1、励磁系统作用1）、维持发电机或其他控制点（例如发电厂高压侧母线）的电压在给定水平2）、控制并联运行机组无功功率合理分配3）、提高电力系统的稳定性2、励磁系统分类1）他励交流励磁机系统三机他励励磁系统两机他励励磁系统两机一变励磁系统无刷励磁系统2）自并励励磁系统（主流）3）其它励磁系统P棒励磁系统直流励磁机励磁系统谐波励磁系统自并励励磁系统这是口励系统中接线最简单的励磁方式。其典型原理图如下图所示。只用一台接在机端的励磁变压器ZB作为励磁电源，通过可控硅整流装置KZ直接控制发电机的励磁。这种励磁方式又称为简单自励系统，

2、口前国内比较普遍地称为自并励（自并激）方式。自并激方式的优点是：设备和接线比较简单：由于无转动部分，具有较高的可靠性；造价低；励磁变压器放置自由，缩短了机组长度；励磁调节速度快。但对采用这种励磁方式，人们普遍有两点顾虑；第一，发电机近端短路时能否满足强励要求，机组是否失磁；第二，由于短路电流的迅速衰减，带时限的继电保护可能会拒绝动作。国内外的分析和试验表明，这些问题在技术上是可以解决的。自并励方式愈来愈普遍地得到采用。我国近年来在大型发电机上广泛采用自并励方式。二、发电机励磁系统的组成-）励磁控制装置励磁控制装置包括自动电压调节器和起励控制回路。对于

3、大型机组的自并激励磁系统中的自动电压调节器，多采用基于微处理器的微机型数字电压调节器。励磁调节器测量发电机机端电压，并与给定值进行比较。Nes5100励磁调节器运行在口动方式和手动方式的基本工作原理相同，即通过比较测量反馈值与参考值（有别于设定值）的误差，计算出控制电压（自动方式下还经过一个欠励限制环节），再经过转子电压反馈产生可控硅的控制角，输出相对于同步电压理想自然换流点有一定相位滞后的触发脉冲。当机端电压高于给定值时，增大可控硅的控制角，减小励磁电流，使发电机机端电压回到设定值。当机端电压低于给定值吋，减小可控硅的控制角，增大励磁电流，维持发电

4、机机端电压为设定值。NES5100励磁调节器的闭环调节功能励磁调节器工作的目标是保证被调节量实时跟踪对应的参考量，也就是说,通过闭环控制使被调节量随其参考值增人而增人，随其参考值减小而减小，从而达到调节发电机工况的目的。闭环调节的基木规律为PID调节。程序的计算模块根据控制调节方式，对被调节量值与其参考值的差值进行PID计算，得到所需要的触发角度，最终控制励磁系统的输出。电压闭环调节方式是最基本、最常用的励磁控制方式，也是励磁运行的主要运行方式即自动方式，电压闭环调节方式以发电机的机端电压作为调节变量,调节目的是维持发电机的机端电压与电压参考值一致，

5、而电压参考值则主要由增磁命令（远方或就地）或减磁命令（远方或就地）进行增加或减小。发电机空载时，电压参考值变化，使机端电压也随之变化；发电机负载时，电压参考值变化仍然使发电机电压随Z变化，同时引起发电机无功功率更大范围变化。在NES5100励磁调节器中，电压闭环调节方式遵循的调节规律可以通过内部软开关來选择，一种为IEEE标准模式，即串联PID模型，也称为暂态增益衰减模型，另一种为并联PID模型，即按偏差的比例、积分和微分进行控制的PID调节器。NES5100励磁调节器的手动调节功能励磁电流闭环调节方式是常规励磁控制方式即手动方式，主要在励磁试验时或

6、电压环故障（PT断线）时使用，励磁电流闭环调节方式以发电机励磁电流作为调节变量，调节目的是维持发电机励磁电流与电流参考值一致，而励磁电流参考值则主要由增磁命令（远方或就地）或减磁命令（远方或就地）进行增加或减小。NES5100励磁调节器中励磁电流闭环调节方式采用的是并联PID模型，由于采用了微机作为励磁控制器的载体，早期的那些通过硬件才能够实现的比较、限制、保护等功能已经不再需要专门的硬件，都可以通过软件来方便灵活地实现,因此使得励磁控制器的硬件大为简化，可靠性得到大幅度提高。同时，由于采用软件代替硬件使原先半导体器件存在的零漂、电位器的不准确性、电

7、容参数的变化等等问题不复存在，也使得励磁控制的调试维护工作变得方便、容易。二）、转子过电压保护与灭磁装置灭磁主要任务：同步发电机安全可靠的灭磁，不仅关系到励磁系统本身安全，而且直接关系到整个电力系统安全运行。发电机组正常停机时：逆变灭磁。发电机组事故停机时：事故停机灭磁，即当发电机发生内部故障，在继电保护动作切断主断路器时，要求迅速地灭磁；在发电机发生电气事故时，灭磁系统应迅速切断发电机励磁回路，并将储藏在励磁绕组中的磁场能量快速消耗在灭磁回路中。灭磁系统分类：按开关功能分：耗能型灭磁：灭磁开关将磁场能量消耗掉移能型灭磁：灭磁开关不消耗磁场能量，磁场

8、能量由专用的灭磁电阻来消耗按开关位置分：点流灭磁开关灭磁：灭磁开关装设在直流侧交流灭磁开关灭磁：灭磁开关装设