励磁系统及装置.ppt

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1、水电站励磁系统主讲：李晓勇陕西.石泉2008年8月1励磁系统概述励磁系统是同步发电机的重要组成部分，它是供给同步发电机励磁电源的一套系统。励磁系统一般由两部分组成：一部分用于向发电机的磁场绕组提供直流电流，以建立直流磁场，通常称作励磁功率输出部分（或称励磁功率单元）。另一部分用于在正常运行或发生故障时调节励磁电流，以满足安全运行的需要，通常称作励磁控制部分（或称励磁控制单元或励磁调节器）。在电力系统的运行中，同步发电机的励磁控制系统起着重要的作用，它不仅控制发电机的端电压，而且还控制发电机无功功率、功率因数和电流等参数。在电力系统正常运行的情况下，维持发电机或系统的电压水平；合理

2、分配发电机间的无功负荷；提高电力系统的静态稳定性和动态稳定性。静止整流励磁系统静止整流励磁系统及装置：用静止整流器晶闸管（可控硅整流器）或二极管整流器将交流电源整流成直流电源，供给同步发电机可调励磁电流的系统及装置。它包括交流电源（电压源）或电压与电流源、交流励磁机、功率单元、自动励磁调节器、手动控制部分、灭磁、保护、监视装置和指示仪表等构成。3励磁系统的主要任务1)维持电压在给定水平运行，即控制电压。2)合理分配并列机组无功功率，即分配无功。3)提高电力系统的稳定性。4)发电机变压器组内部出现短路时，快速灭磁，以避免事故扩大。5)电力系统发生短路事故或其他原因使发电机电压严重下

3、降时，对发电机进行强行励磁，以提高电力系统的动稳定性和继电保护动作的准确性。6)在发电机由于突然甩负荷等原因造成发电机过电压时，对发电机进行强行减磁，以限制发电机电压过度升高。4同步发电机励磁的分类按励磁电源分类：（1）直流励磁机励磁系统；（2）交流励磁机励磁系统；（3）自并励励磁系统。5励磁方式励磁方式：自并激,三相全控桥静止晶闸管整流励磁。三相桥式全控整流电路，六个桥臂元件全都采用可控硅管。它既可工作于整流状态，将交流变成直流；也可工作于逆变状态，将直流变成交流。其触发脉冲的宽度均大于60°，即所谓“宽脉冲触发”，或者采用“双脉冲触发”。6励磁系统的构成励磁系统由励磁变压器，

4、电制动变压器，切换开关，晶闸管功率整流桥，励磁调节器，灭磁回路，操作、检测、保护、信号、起励回路等部分组成在电制动工况时的励磁电流取自厂用电，调节器自动按恒励磁电流方式调节，直到制动结束。7励磁系统组成方框图励磁系统组成方框图8晶闸管整流器晶闸管整流器由两个全控整流桥组成，分两柜安装。每个功率柜装有晶闸管全控整流桥一套、交流侧过电压保护用压敏电阻一套、风机一台、智能控制系统一套。智能控制系统包括可编程控制器、智能操作屏（带触摸键功能的液晶显示器）、以及相应的输入输出接口电路等。由于引入了智能控制系统，功率柜的操作和状态监视均实现了智能化。这包括风机控制、功率柜状态监测、输出电流和

5、桥臂电流监测、风温监测、信号显示等。功率柜的冷却采用风机强迫风冷方式。9灭磁回路及转子过电压保护灭磁开关采用ABB公司生产的磁场断路器，其参数如下:类型能量转移型规格E2N-1600/E灭磁方式：正常停机时逆变灭磁；事故停机时，在跳灭磁开关的同时，把磁场能量转移到线性电阻和氧化锌非线性电阻，由其耗能灭磁。转子过电压保护采用晶闸管跨接器。其动作整定值高于最大整流电压的峰值，但最高不超过硅元件允许的反向电压。当转子正向过电压和反向过电压大于整定电压值时，可控硅或二极管导通使转子回路闭合，转子能量得以泻放，从而达到限制转子过电压的目的。10励磁调节器励磁调节器由三个通道组成，其型号为L

6、TW6200型励磁调节器，采用PID调节原理，附设PSS功能。励磁调节器为微机/微机/模拟三通道型，包括两个数字式自动通道（A、B）和一个模拟式手动通道（C），三个通道通过两条外部总线联结。三个调节通道及测量元件、操作元件、电源等装于一个调节柜内。三通道以主从方式工作，正常方式为A通道工作，B通道及C通道自动跟踪A通道。可选择B通道或C通道作为备用通道。当A通道出现故障时，自动切换到备用通道运行。同样，当B通道投入运行后出现故障，自动切换到C通道运行。A、B通道可相互跟踪，C通道总是自动跟踪当前运行通道。11励磁系统组成原理图励磁系统组成原理图12励磁系统原理图自并励可控硅静止整

7、流励磁系统原理图13电气制动工作原理本机组的电气制动采用发电机机端三相直接短路方式，制动的励磁电源采用独立的励磁电源变压器，电源取自厂用电。当机组解列需要正常停机时，首先由监控系统发出指令，令励磁调节器逆变灭磁，一般在具备以下条件时1、机组出口开关分闸2、机组停机令3、导叶全关4、机组无事故5、机组转速下降到60％额定值14电气制动功能的硬件组成电制动功能是LTW6200+型励磁调节器的一个标准软件功能，它只需在原励磁系统的基础上增加电制动变压器、定子三相短路开关RES、整流变压