發(fā)電機勵磁系統(tǒng)學習課件

2023/5/191目前一頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點2023/5/192目前二頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點勵磁系統(tǒng)的主要作用在正常情況下，供給發(fā)電機勵磁電流，并根據(jù)發(fā)電機電壓、負荷及功率因數(shù)的變化調(diào)整發(fā)電機的勵磁電流，以維持發(fā)電機端電壓為規(guī)定的水平。合理分配并列運行發(fā)電機間的無功負荷。發(fā)電機電壓急劇降低時，迅速加大勵磁電流，以改善系統(tǒng)的運行條件，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。2023/5/193目前三頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點勵磁系統(tǒng)分類直流勵磁機勵磁系統(tǒng)。勵磁機直接與發(fā)電機的軸相連接，采用有換向器和電刷的直流發(fā)電機作為主勵磁機（備用勵磁機則由電動機拖動）。2023/5/194目前四頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點同軸直流勵磁機自勵接線2023/5/195目前五頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點同軸直流勵磁機他勵接線2023/5/196目前六頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點半導體勵磁系統(tǒng)。利用交流電源經(jīng)降壓整流后供給發(fā)電機勵磁稱為半導體勵磁系統(tǒng)。2023/5/197目前七頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點同軸他勵靜止半導體勵磁接線2023/5/198目前八頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點自勵靜止半導體勵磁接線2023/5/199目前九頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點有副勵磁機的無刷勵磁系統(tǒng)接線2023/5/1910目前十頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點無副勵磁機的無刷勵磁接線2023/5/1911目前十一頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點自并勵勵磁系統(tǒng)原理接線2023/5/1912目前十二頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點自并勵勵磁系統(tǒng)原理接線2023/5/1913目前十三頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點自并勵勵磁系統(tǒng)的優(yōu)點運行可靠性高。自并勵勵磁系統(tǒng)為靜態(tài)勵磁，設(shè)備及接線簡單，與交流勵磁機勵磁系統(tǒng)相比，沒有旋轉(zhuǎn)部件，減少了勵磁系統(tǒng)故障，提高了運行可靠性。改善發(fā)電機軸系穩(wěn)定性。自并勵勵磁系統(tǒng)可縮短發(fā)電機組的軸系長度，減少軸承座數(shù)量，提高了軸系的穩(wěn)定性，改善了軸系振動，從而提高了機組的安全運行水平。2023/5/1914目前十四頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點自并勵勵磁系統(tǒng)的優(yōu)點提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定水平。自并勵勵磁系統(tǒng)響應速度快，可提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定水平。經(jīng)濟性好，可降低投資。自并勵勵磁系統(tǒng)設(shè)備簡單，降低了造價；縮短了軸系長度，減少了廠房和基礎(chǔ)造價；調(diào)整容易，維護簡單，故障后修復時間較短，可提高發(fā)電效益。2023/5/1915目前十五頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點同步發(fā)電機的自動調(diào)節(jié)激磁系統(tǒng)運行中同步發(fā)電機的激磁電流（轉(zhuǎn)子電流），無論在正?；蚴鞘鹿是闆r下，都要進行調(diào)節(jié)。一般說來，手動調(diào)節(jié)已不能滿足運行要求?，F(xiàn)代大、中型發(fā)電機上都裝有自動調(diào)節(jié)激磁裝置（AER或AVR）。發(fā)電機的激磁電流按預定要求作自動調(diào)整。2023/5/1916目前十六頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點1．同步發(fā)電機自動調(diào)節(jié)激磁的作用

在正常情況下，維持發(fā)電機端或系統(tǒng)中某一點電壓在給定水平。穩(wěn)定地分配發(fā)電機之間的無功功率。在正常運行及系統(tǒng)事故情況下，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。改善電力系統(tǒng)的運行條件。2023/5/1917目前十七頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點2023/5/1918目前十八頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點2023/5/1919目前十九頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點可見，在勵磁電流一定、E0一定的條件下，負荷無功電流的變化是造成發(fā)電機電壓變化的主要原因。感性無功負荷使發(fā)電機的外特性呈下降趨勢。Ir2Ir12023/5/1920目前二十頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點發(fā)電機有功功率保持不變2023/5/1921目前二十一頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點實際運行中，系統(tǒng)并不是無窮大，母線電壓將隨負荷的波動而變化。發(fā)電機輸出的無功電流與母線電壓水平有關(guān)，改變其中一臺并聯(lián)發(fā)電機的勵磁電流不僅影響自身的電壓和無功，還將影響與之并聯(lián)的運行機組的無功輸出。2023/5/1922目前二十二頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性090°180°2023/5/1923目前二十三頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點改善電力系統(tǒng)的運行條件改善感應電動機的自啟動條件為發(fā)電機的異步運行創(chuàng)造條件提高繼電保護動作的靈敏度2023/5/1924目前二十四頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點2．對自動調(diào)節(jié)激磁裝置的主要要求在正常運行時，自動調(diào)節(jié)激磁裝置應能維持發(fā)電機的電壓在給定水平，并穩(wěn)定地分配發(fā)電機之間的無功功率。因此應有足夠的調(diào)節(jié)容量。從提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性觀點出發(fā)。要求自動裝置沒有失靈區(qū)，動作快速。當發(fā)電機電壓事故性降低時，應盡快地加大發(fā)電機的激磁電流，進行強行激磁，所以也應具有足夠的功率輸出。2023/5/1925目前二十五頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點自動調(diào)節(jié)激磁裝置本身應簡單可靠，取用的功率應盡可能小些，調(diào)節(jié)過程穩(wěn)定，品質(zhì)良好。2023/5/1926目前二十六頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點3．自動調(diào)節(jié)激磁系統(tǒng)的構(gòu)成自動調(diào)節(jié)指的是發(fā)電機的激磁電流根據(jù)端電壓的變化按預定要求進行調(diào)節(jié)，以維持端電壓為給定值。如要求端電壓為恒定值，則當機端電壓升高時應減小激磁，機端電壓降低時應增加激磁，以維持機端電壓為給定值。自動調(diào)節(jié)激磁系統(tǒng)可以看成是一個以電壓為被調(diào)量的負反饋控制系統(tǒng)。2023/5/1927目前二十七頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點一、勵磁調(diào)節(jié)器的基本概念勵磁調(diào)節(jié)器的主要功能是維持發(fā)電機端電壓和實現(xiàn)并聯(lián)運行機組間無功功率的合理分配。2023/5/1928目前二十八頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點沒有勵磁調(diào)節(jié)裝置勵磁系統(tǒng)通過人工、測量儀表和發(fā)電機構(gòu)成了一個閉合的反饋系統(tǒng)。這種直接根據(jù)電壓偏差大小的調(diào)節(jié)方式稱為比例式調(diào)節(jié)方式，是勵磁調(diào)節(jié)最常用的方式。2023/5/1929目前二十九頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點比例式自動勵磁調(diào)節(jié)器AVR可以仿照人工調(diào)節(jié)自動完成勵磁調(diào)節(jié)任務。2023/5/1930目前三十頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點二、半導體自動勵磁調(diào)節(jié)裝置的工作原理

2023/5/1931目前三十一頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點基本構(gòu)成自動勵磁調(diào)節(jié)器由調(diào)差、測量比較、綜合放大、同步與移相觸發(fā)及可控整流環(huán)節(jié)組成。這些主要環(huán)節(jié)起到實現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)和無功功率分配等最基本的功能。輔助控制是為滿足發(fā)電機不同工況，改善電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和改善勵磁系統(tǒng)動態(tài)特性而設(shè)置的單元。自動勵磁調(diào)節(jié)裝置退出后，由自動切換裝置將手控單元投入。2023/5/1932目前三十二頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點1．測量比較環(huán)節(jié)測量比較環(huán)節(jié)的作用是測量發(fā)電機電壓并將之轉(zhuǎn)變成直流電壓，與給定的基準電壓相比較，得出電壓偏差信號。2023/5/1933目前三十三頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點2．綜合放大環(huán)節(jié)綜合放大環(huán)節(jié)的作用是將電壓偏差信號及其它輔助信號進行線性綜合放大。2023/5/1934目前三十四頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點2．綜合放大環(huán)節(jié)綜合放大環(huán)節(jié)的輸入信號中，除基本控制部分即電壓偏差信號Ude外，為適應發(fā)電機各種工況的工作，還需要多種輔助控制信號，如最大、最小勵磁控制信號；為改善勵磁控制系統(tǒng)動態(tài)特性的微分反饋信號（即勵磁磁通穩(wěn)定信號）及提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定的信號（電力系統(tǒng)穩(wěn)定器）等。2023/5/1935目前三十五頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點各輸入控制信號類型被調(diào)控制量（基本控制量）反饋控制量（改善控制系統(tǒng)動態(tài)性能的輔助控制量）限制控制量（發(fā)電機運行工況要求的特殊限制量）測量比較勵磁系統(tǒng)穩(wěn)定器最大勵磁限制器最小勵磁限制器電力系統(tǒng)穩(wěn)定器綜合放大2023/5/1936目前三十六頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點前兩種是在正常情況下按預定規(guī)律調(diào)節(jié)對勵磁系統(tǒng)實施控制，而后一種限制控制量在正常工況下不參與作用，在異常情況需要時（危及發(fā)電機或系統(tǒng)運行）才進行限制控制。2023/5/1937目前三十七頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點3．移相觸發(fā)環(huán)節(jié)移相觸發(fā)環(huán)節(jié)的作用是將控制信號USM轉(zhuǎn)換成觸發(fā)脈沖，用以觸發(fā)功率整流單元的晶閘管，達到調(diào)節(jié)勵磁的目的。2023/5/1938目前三十八頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點移相觸發(fā)環(huán)節(jié)的構(gòu)成原理框圖由同步變壓器、同步移相器、脈沖發(fā)生器和脈沖給定基準器組成。2023/5/1939目前三十九頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點同步信號取自晶閘管整流裝置的主回路，以保證在晶閘管每次承受正向陽極電壓時，向其控制極發(fā)出脈沖，使晶閘管可靠導通。觸發(fā)脈沖與主回路之間的這種相位配合關(guān)系稱為同步。同步變壓器和同步移相器，主要用來作為同步信號發(fā)生器，以提供具有合適幅值和合適相位的交流同步信號。2023/5/1940目前四十頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點三、勵磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性勵磁調(diào)節(jié)器的簡化框圖測量比較綜合放大移相觸發(fā)可控整流2023/5/1941目前四十一頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點靜態(tài)工作特性的合成將勵磁調(diào)節(jié)器各環(huán)節(jié)的的特性進行合成，就可以得到勵磁調(diào)節(jié)器的工作特性。2023/5/1942目前四十二頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點四、勵磁調(diào)節(jié)器的輔助控制最小勵磁限制瞬時電流限制最大勵磁限制V/Hz（伏/赫）限制器發(fā)電機失磁監(jiān)控2023/5/1943目前四十三頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點輔助控制不參與正常情況下的自動控制，僅在發(fā)生非正常運行工況、需要勵磁調(diào)節(jié)器具有某些特有的限制功能時，通過信號綜合放大器中的競比電路，閉鎖正常的電壓控制，使相應的限制器起控制作用。2023/5/1944目前四十四頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點勵磁調(diào)節(jié)器中的輔助控制對提高勵磁系統(tǒng)的響應速度、提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定及保護發(fā)電機、變壓器、勵磁機等的安全運行有極為重要的作用。2023/5/1945目前四十五頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點（一）最小勵磁限制（欠勵磁限制）同步發(fā)電機進相運行（欠勵磁運行）：功率因數(shù)由滯后變?yōu)槌?，發(fā)電機從系統(tǒng)吸收無功功率的運行方式。吸收的無功功率隨勵磁電流的減小而增加。發(fā)電機進相運行受靜態(tài)穩(wěn)定極限和發(fā)電機定子端部發(fā)熱限制。2023/5/1946目前四十六頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點發(fā)電機由滯相轉(zhuǎn)進相運行時，轉(zhuǎn)子電流減少，吸收無功增加，使定子端部合成漏磁通越來越大，造成端部發(fā)熱。現(xiàn)代大型汽輪發(fā)電機定子鐵心采用氫冷，并在端部采取了防止局部發(fā)熱的措施，進相運行時定子端部鐵心及金屬件溫升一般不再是限制低勵磁運行的主要因素。2023/5/1947目前四十七頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點發(fā)電機出口電壓調(diào)整：1正常運行中應投入自動調(diào)節(jié)勵磁，并檢查出口電壓在20±1kV范圍內(nèi)。2當發(fā)電機出口電壓高于或低于上述范圍時，可調(diào)整發(fā)電機無功功率。當降低無功時，注意不致于進相。增加無功時，不至于引起勵磁系統(tǒng)過負荷。2023/5/1948目前四十八頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點3若系統(tǒng)或發(fā)電機故障引起電壓降低時，發(fā)電機的勵磁由自動調(diào)節(jié)裝置強行勵磁作用增加到額定電壓的兩倍，強勵動作時，定子電流，轉(zhuǎn)子電流突增，20秒種內(nèi)不得干涉強勵動作，不得調(diào)整切換。2023/5/1949目前四十九頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點發(fā)電機功率調(diào)整：3.1正常運行時，應使發(fā)電機功率維持在允許范圍內(nèi)。3.2發(fā)電機必須進相運行時，應不超過由試驗確定的最大進相深度。3.3特殊情況下，發(fā)電機的負荷可根據(jù)系統(tǒng)周波、電壓的變化及時進行調(diào)整。3.4發(fā)電機負荷受發(fā)電機各部溫度限制，當各部溫度超過允許值且調(diào)整無效時，應申請降低出力。2023/5/1950目前五十頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點發(fā)電機進相運行原則及注意事項：1發(fā)電機進相原則：1.發(fā)電機不失去同步。2.發(fā)電機定子端部鐵芯溫度和齒壓板溫度不得超過制造廠的規(guī)定值。2發(fā)電機進相注意事項：1.進相運行的機組，要注意發(fā)電機端部鐵芯溫度≤120℃。2.進相運行時，發(fā)電機出口電壓應保持在額定值95%(19kV)以上。3.自動勵磁調(diào)節(jié)裝置必須投入。2023/5/1951目前五十一頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點2023/5/1952目前五十二頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點為確保發(fā)電機安全運行，在勵磁調(diào)節(jié)器中必須設(shè)置最小勵磁限制器。2023/5/1953目前五十三頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點（二）瞬時電流限制由于電力系統(tǒng)穩(wěn)定的要求，大容量機組的勵磁系統(tǒng)必須具有高起始響應的性能。交流勵磁機、旋轉(zhuǎn)整流器勵磁系統(tǒng)在通常情況下很難滿足這一要求。惟有采用高勵磁頂值電壓的方法才能提高勵磁機輸出電壓的增長速度。2023/5/1954目前五十四頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點加在勵磁機勵磁繞組上的勵磁頂值電壓越高，勵磁機輸出電壓的起始值增長速度越快。這樣勵磁系統(tǒng)的響應速度得到了改善。高頂值勵磁電壓危及勵磁機及發(fā)電機的安全。當勵磁機電壓達到發(fā)電機允許的勵磁頂值電壓倍數(shù)時，應立即對勵磁機的勵磁電流加以限制，以防止危及發(fā)電機的安全運行。2023/5/1955目前五十五頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點勵磁調(diào)節(jié)器內(nèi)設(shè)置的瞬時電流限制器檢測勵磁機的勵磁電流，一旦該值超過發(fā)電機允許的強勵頂值，限制器輸出立即由正變負。瞬時電流限制器與信號綜合放大器構(gòu)成調(diào)節(jié)器，使勵磁機強勵頂值電流自動限制在發(fā)電機允許的范圍內(nèi)。2023/5/1956目前五十六頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點（三）最大勵磁限制最大勵磁限制是為了防止發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組長時間過勵磁而采取的安全措施。按規(guī)程要求，當發(fā)電機端電壓下降至80%~85%額定電壓時，發(fā)電機勵磁應迅速強勵到頂值電流，一般為1.6~2倍額定勵磁電流。由于受發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組發(fā)熱的限制，強勵時間不允許超過規(guī)定值。2023/5/1957目前五十七頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點轉(zhuǎn)子繞組不同勵磁電壓時的允許時間轉(zhuǎn)子電壓標么值允許時間（s)1.121201.25601.46302.08102023/5/1958目前五十八頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點為使機組安全運行，對過勵磁應按允許發(fā)熱時間運行，若超過允許時間，勵磁電流仍不能自動降下來，則應由最大勵磁限制器執(zhí)行限制功能，它具有反時限特性。2023/5/1959目前五十九頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點（四）V/Hz（伏/赫）限制器V/Hz（伏/赫）限制器，用于防止發(fā)電機的端電壓與頻率的比值過高，避免發(fā)電機及與其相連的主變壓器鐵心飽和而引起的過熱。發(fā)電機解列運行時，其端電壓可能升得較高，頻率也有可能較低，例如機組啟動期間，頻率較低；甩負荷時，電壓較高。2023/5/1960目前六十頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點2023/5/1961目前六十一頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點如果機端電壓與其頻率的比值過高，發(fā)電機及與之相連接的變壓器等的磁密會過大，同步發(fā)電機與其相連的主變壓器的鐵心就會飽和，使發(fā)電機的同步電抗、變壓器的勵磁電抗變小，則發(fā)電機的無功電流及變壓器的勵磁電流加大，造成鐵心過熱。2023/5/1962目前六十二頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點（五）發(fā)電機失磁監(jiān)控發(fā)電機“失磁”：發(fā)電機在運行中全部或部分失去勵磁電流，使轉(zhuǎn)子磁場減弱或消失。造成發(fā)電機失磁的原因可能是由于勵磁開關(guān)誤跳閘、勵磁機或晶閘管勵磁系統(tǒng)組件損壞或發(fā)生故障、自動滅磁開關(guān)誤跳閘、轉(zhuǎn)子回路某處斷線及誤操作等。2023/5/1963目前六十三頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點發(fā)電機正常運行時，定子磁場和轉(zhuǎn)子磁場同步運轉(zhuǎn)。失磁后，勵磁電流逐漸衰減到零，原動機的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩使發(fā)電機加速，導致功角加大，發(fā)電機失步，進入異步發(fā)電運行狀態(tài)。2023/5/1964目前六十四頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點發(fā)電機在異步運行狀態(tài)下，在向系統(tǒng)送出有功的同時，還從系統(tǒng)吸收無功功率，對系統(tǒng)和發(fā)電機本身產(chǎn)生如下不良影響：2023/5/1965目前六十五頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點在轉(zhuǎn)子和勵磁回路中產(chǎn)生差頻電流，使轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組及其它勵磁回路產(chǎn)生附加損耗，引起過熱。轉(zhuǎn)差越大，過熱越嚴重。如果系統(tǒng)無功儲備不足，將引起系統(tǒng)電壓下降，甚至造成因電壓崩潰而使系統(tǒng)瓦解。其它發(fā)電機力圖補償以上無功差額，容易造成過電流。如果失磁是一臺大容量發(fā)電機，則承擔補償無功的發(fā)電機過電流就更嚴重。2023/5/1966目前六十六頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點汽輪發(fā)電機組異步功率比較大，調(diào)速器也較靈敏，因此，當發(fā)電機超速時，調(diào)速器會立即關(guān)小汽門，使汽輪機的輸出功率和發(fā)電機的異步功率很快達到平衡，可在較小的轉(zhuǎn)差下穩(wěn)定運行。2023/5/1967目前六十七頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點實際運行中，汽輪發(fā)電機失磁后，適當降低其有功輸出，在很小的轉(zhuǎn)差下，可以異步運行一段時間（例如10～30min），使運行、調(diào)度人員有一段時間來排除失磁故障，采取措施恢復勵磁，盡量減少對電力系統(tǒng)運行和用戶供電的影響。是否允許其異步運行，還應根據(jù)電力系統(tǒng)具體情況而定。2023/5/1968目前六十八頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點發(fā)電機失磁現(xiàn)象:①發(fā)電機勵磁電流指示近于零或等于零。②發(fā)電機無功指示為負值。③發(fā)電機有功指示下降。④發(fā)電機定子電壓下降，定子電流上升，超過額定值且周期性波動。⑤如發(fā)變組失磁保護動作，則“發(fā)變組失磁”光字牌亮。2023/5/1969目前六十九頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點發(fā)電機失磁處理：①如失磁保護動作跳閘，按“發(fā)電機跳閘”處理。②失磁起的60秒內(nèi)應將發(fā)電機負荷降到60％的額定負荷(180MW)，在從失磁起的90秒內(nèi)應降到40％的額定負荷(120MW)。③發(fā)電機總的失磁異步運行的允許時間不得超過15分鐘，且負荷不得超過40％的額定負荷(120MW)，若達到規(guī)定時間失磁保護不動作跳閘，應立即手動解列發(fā)電機。2023/5/1970目前七十頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點大型機組失磁的后果是很嚴重的，機組本身的熱容量相對較小，無勵磁運行的能力也較低，系統(tǒng)很難提供所需的無功功率，因此大型機組通常不允許失磁運行。對大型機組大多配置有失磁保護?，F(xiàn)代發(fā)電機勵磁系統(tǒng)中，設(shè)置了失磁監(jiān)視功能。2023/5/1971目前七十一頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點繼電強行勵磁裝置與同步發(fā)電機的滅磁為了改善系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定、為了加速故障切除后電壓的恢復、以利于感應電動機的自啟動、為了在系統(tǒng)中某臺發(fā)電機失勵或采用自同期并列導致系統(tǒng)電壓下降時，加速電網(wǎng)電壓的恢復以及提高帶時限保護的靈敏度，都要求發(fā)電機在電壓大幅度下降時增大勵磁電流。發(fā)電機電壓出現(xiàn)大幅度下降時增大轉(zhuǎn)子勵磁電流到最大允許值，稱為對發(fā)電機進行強勵。2023/5/1972目前七十二頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點當同步發(fā)電機內(nèi)部發(fā)生故障時，雖然繼電保護能快速的把發(fā)電機與系統(tǒng)斷開，但故障點仍存在。發(fā)電機還在旋轉(zhuǎn)時，勵磁電流產(chǎn)生的感應電動勢仍繼續(xù)維持故障電流，這將可能導致導線熔化和絕緣損壞。如果對地故障電流足夠大時，還會燒毀鐵心。因此，當發(fā)電機內(nèi)部發(fā)生故障，在繼電保護動作使發(fā)電機斷路器跳閘的同時，應快速滅磁。2023/5/1973目前七十三頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點一、繼電強行勵磁裝置一般發(fā)電機配置的自動勵磁調(diào)節(jié)器都具有強勵功能?？紤]到有的自動調(diào)節(jié)勵磁裝置有時強勵能力不足，或者勵磁調(diào)節(jié)器的動作失靈喪失了強勵能力，同步發(fā)電機除裝設(shè)自動調(diào)節(jié)勵磁裝置外，還專門裝設(shè)一套繼電強行勵磁裝置。2023/5/1974目前七十四頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點二、同步發(fā)電機的滅磁發(fā)電機滅磁，就是把轉(zhuǎn)子勵磁繞組中的磁場儲能通過某種方式盡快地減弱到可能小的程度。最簡單的方式就是將勵磁回路斷開，但因勵磁繞組電感很大，突然斷開將會在繞組兩端造成危險的過電壓。因此，實用方法是在斷開勵磁繞組與勵磁電源回路的同時，將一個電阻接入勵磁繞組，讓磁場儲能迅速耗盡。整個過程由自動滅磁裝置來實現(xiàn)。2023/5/1975目前七十五頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點

滅磁當保護繼電器檢出發(fā)電機內(nèi)部故障時，為保護發(fā)電機，必須安全迅速地將儲存在磁場中的能量泄放。滅磁功能由滅磁開關(guān)，跨接器Crowbar和滅磁電阻實現(xiàn)。滅磁開關(guān)設(shè)計用于在任何故障情況下安全切斷勵磁電流。滅磁開關(guān)開斷后，還在勵磁變壓器和磁場繞組之間形成明確的電氣隔離。

自動滅磁裝置裝在勵磁回路直流側(cè)。滅磁開關(guān)的額定參數(shù)按勵磁系統(tǒng)強勵工況（機端電壓為80%額定電壓時，強勵倍數(shù)2倍額定勵磁電壓）選擇。目前七十六頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點1）、滅磁作用：當發(fā)電機內(nèi)部、引出線、廠高變等發(fā)生故障時，雖然保護裝置動作迅速切除故障，但勵磁電流產(chǎn)生的感應電動勢會繼續(xù)維持故障電流，為了迅速排除故障，減小其損壞程度，必須安全迅速地將儲存在磁場中的能量泄放（實驗表明，只要剩磁電壓小于500V，電弧變不能維持一般剩磁電壓不大于100-300V）即把勵磁繞組的電流建立的磁場迅速降低到最小。2）、滅磁要求:a.滅磁時間盡可能的短（發(fā)電機端電壓由額定值Un降至5%Un所需的時間稱滅磁時間）b.勵磁繞組兩端的過電壓不超過允許值（通過跨接器來實現(xiàn)過壓保護的要求）。3）、滅磁方式：按勵磁系統(tǒng)的不同，主要有兩種自然滅磁（一般是對采用旋轉(zhuǎn)二極管整流方式的勵磁系統(tǒng)用如無刷勵磁系統(tǒng)，通過整流二極管的續(xù)流作用實現(xiàn)自然滅磁，時間較長10S左右）和逆變滅磁（對采用可控硅整流方式的勵磁系統(tǒng)用如自并勵勵磁）。目前七十七頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點4）、滅磁回路：由滅磁開關(guān)，跨接器Crowbar和滅磁電阻組成。

滅磁電阻用于實現(xiàn)發(fā)電機的快速滅磁。

a、非線性電阻Ｒ02（共五個）并聯(lián)固定接在發(fā)電機勵磁繞組回路中，不受直流回路中的滅磁開關(guān)控制。勵磁電流的衰減過程取決于滅磁電阻的特性。非線形電阻的滅磁特性比線性的好，勵磁電流的衰減比較快。

b、當滅磁開關(guān)斷開時，通過觸發(fā)跨接器的可控硅將勵磁電流瞬時導入滅磁回路。滅磁過程開始，滅磁開關(guān)觸頭可以無負荷斷開。

c、發(fā)電機正常運行時，跨接器的可控硅不導通，非線性電阻上不通過電流；滅磁開關(guān)跳開后，跨接器的可控硅接受觸發(fā)脈沖導通，將勵磁電流瞬時導入滅磁回路，直至磁場能量釋放完。

d、跨接器作為勵磁繞組和可控硅整流器過電壓保護。逆變滅磁是將能量釋放在勵磁變低壓繞組上，逆變滅磁在滅磁開關(guān)分閘時間內(nèi)完成的，一般是在毫秒內(nèi)完成。磁場開關(guān)跳開后通過非線性電阻實現(xiàn)滅磁，滅磁時間較短2-3S左右。目前七十八頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點對自動滅磁裝置的要求滅磁時間應盡可能短。為減小故障范圍，要求滅磁時間盡可能短。一般按發(fā)電機定子繞組電動勢降低到接近零的時間來評價滅磁方式的優(yōu)劣。當滅磁開關(guān)斷開勵磁繞組時，勵磁繞組兩端產(chǎn)生的過電壓應不超過允許值Um，通常Um＝（4～5）UEN。UEN為額定勵磁電壓。2023/5/1979目前七十九頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點滅磁裝置動作后，要求發(fā)電機定子剩余電動勢不足以維持電弧。剩余電動勢應不大于150~200V。在這樣小的電動勢作用下，加上電樞反應影響，可使短路電流過零后電弧就能熄滅。滅磁裝置的電路和結(jié)構(gòu)應簡單可靠，裝置應有足夠大的熱容量，能把發(fā)電機磁場儲能全部或大部分泄放給滅磁裝置，而裝置不應過熱，更不應燒壞。2023/5/1980目前八十頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點3．滅磁的方法單獨勵磁機滅磁（只用于小型機組，它的滅磁時間較長）對線性電阻放電滅磁對非線性電阻放電滅磁采用滅弧柵滅磁利用全控橋逆變滅磁2023/5/1981目前八十一頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點利用全控橋逆變滅磁在交流勵磁系統(tǒng)中，如果采用了晶閘管整流橋向轉(zhuǎn)子供應勵磁電流時，就可以考慮應用晶閘管的有源逆變特性來進行轉(zhuǎn)子回路的快速滅磁。雖然晶閘管的投資增加了，但在主回路內(nèi)不增添設(shè)備就能進行快速滅磁。這一方式簡單、經(jīng)濟、無觸點，得到廣泛采用。2023/5/1982目前八十二頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點微機勵磁調(diào)節(jié)器隨著數(shù)字控制技術(shù)、計算機技術(shù)及微電子技術(shù)的飛速發(fā)展和日益成熟，同步發(fā)電機組采用數(shù)字式勵磁調(diào)節(jié)器已成為發(fā)展趨勢。2023/5/1983目前八十三頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點微機勵磁調(diào)節(jié)器的特點由于計算機具有的計算和邏輯判斷功能，使得復雜的控制策略可以在勵磁控制中得到實現(xiàn)。調(diào)節(jié)準確、精度高，在線改變參數(shù)方便?？梢詫崿F(xiàn)完備的限制及保護功能、通用而靈活的系統(tǒng)功能、簡單的操作以及智能化的維修和試驗手段。2023/5/1984目前八十四頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點發(fā)電機恒無功運行和恒功率因數(shù)運行正、負調(diào)差和調(diào)差率的選擇最大勵磁電流瞬時限制定子電流限制強勵反時限限制欠勵瞬時限制過勵延時限制電壓／頻率限制以及各種保護功能2023/5/1985目前八十五頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點HWLT－4型微型勵磁調(diào)節(jié)器功能機端電壓調(diào)節(jié)方式（AVR）磁場電流調(diào)節(jié)方式（FCR）恒無功調(diào)節(jié)方式（AVR下）恒功率因數(shù)調(diào)節(jié)方式（AVR下）磁場電流限制定子電流限制低勵限制整流橋運行限制伏特/赫茲限制（V/Hz）對應空載和負載的給定范圍限制模擬量測量故障，滅磁開關(guān)狀態(tài)不對，直流操作電源消失，油開關(guān)分閘信號誤發(fā)等進行保護功能2023/5/1986目前八十六頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點可靠性高，無故障工作時間長。采用雙微機自動跟蹤，兩個通道互為熱備用，可實現(xiàn)自動切換，還可在正常運行情況下檢修備用機，在軟件中實現(xiàn)自診斷和自復歸功能。由于調(diào)節(jié)控制規(guī)律由軟件實現(xiàn)，減少了硬件電路，因而調(diào)節(jié)器故障維修帶來的停機時間大大減少。2023/5/1987目前八十七頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點通信方便。可以通過通信總線、串行接口或常規(guī)模擬量方式方便靈活地接入電廠的計算機監(jiān)控系統(tǒng)，便于遠方控制和實現(xiàn)發(fā)電機組的綜合協(xié)調(diào)控制。數(shù)字式勵磁控制是電廠計算機綜合控制系統(tǒng)不可缺少的組成部分。數(shù)字式勵磁調(diào)節(jié)器可與上位計算機通信，由上位計算機直接改變機組給定電壓值，非常簡便地實現(xiàn)全廠機組的無功成組調(diào)節(jié)及母線電壓的實時控制。便于產(chǎn)品更新?lián)Q代。2023/5/1988目前八十八頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點EXC9000靜態(tài)勵磁系統(tǒng)由調(diào)節(jié)柜、功率柜、滅磁開關(guān)柜、非線性電阻柜和勵磁變壓器組成。微機勵磁調(diào)節(jié)器舉例2023/5/1989目前八十九頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點2023/5/1990目前九十頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點大電流集電環(huán)目前九十一頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點碳刷目前九十二頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點發(fā)電機電刷的檢查與維護1對滑環(huán)和電刷的維護，運行中每班應檢查1～2次，如發(fā)現(xiàn)異常，及時處理，并做好匯報和記錄。2發(fā)電機滑環(huán)和電刷的檢查維護應做到以下幾方面：2.1檢查滑環(huán)上電刷是否冒火，火花大小狀況并及時調(diào)整、消除。2.2電刷在刷框內(nèi)應活動自如，不應有跳動、搖動、碎裂及卡澀、焊附狀況。2.3檢查中及時調(diào)整壓簧壓力，使電刷受力均勻．若壓簧失去彈性或變形，應及時更換。2.4檢查電刷刷辮是否完整，與電刷的連接是否緊密良好，有無發(fā)熱、脫辮、燒斷股線和觸碰機構(gòu)件的情況。2023/5/1993目前九十三頁\總數(shù)九十九頁\編于二十點2.5檢查電刷邊緣是否有剝落的情況。2.6檢查電刷的磨損情況，電刷長度不應小于1/