励磁培训教材

1、河北工业大学电工厂励磁系统原理 同步发电机励磁控制系统的任务 同步发电机励磁系统的分类 励磁系统的性能指标 整流电路基础 数字式励磁调节器基础 励磁变压器 功率整流柜 灭磁方式及转子过电压保护 WLZ微机励磁装置简介河北工业大学电工厂同步发电机励磁控制系统的任务 控制发电机电压 控制无功功率的分配 提高同步发电机并联运行的稳定性河北工业大学电工厂 控制发电机电压控制发电机电压 电力系统的负荷总是经常波动的，同步发电机的功率也就相应变化。随着负荷的波动，需要对励磁电流进行调节，以维持机端或系统中某一点的电压在给定的水平并保证有一定的调压精度。河北工业大学电工厂控制无功功率的分配控制无功功率的分配

2、 1.为了使分析简单起见，设同步发电机与无限大母线并联运行，即发电机端电压不随负荷大小而变，是一个恒定值。2.由于发电机发出的有功功率只受调速器控制，与励磁电流的大小无关。故无论励磁电流如何变化，发电机的有功功率P PG G均为常数。河北工业大学电工厂控制无功功率的分配控制无功功率的分配 3.在实际运行中，与发电机并联运行的母线并不是无限大母线，即系统等值阻抗并不等于零，母线的电压将随着负荷波动而改变。电厂输出无功电流与它的母线电压水平有关，改变其中一台发电机的励磁电流影响发电机电压和无功功率，而且也将影响与之并联运行机组的无功功率，其影响程度与系统情况有关。因此，同步发电机的励磁自动控制系统

3、还担负着并联运行机组间无功功率合理分配的任务。河北工业大学电工厂提高同步发电机并联运行的稳定性提高同步发电机并联运行的稳定性 保持同步发电机稳定运行是保证电力系统可靠供电的首要条件。电力系统在运行中随时都可能遭受各种干扰，在遇到各种扰动后，发电机组能够恢复到原来的运行状态，则称系统是稳定的，其主要标志是在暂态过程结束后，同步发电机能维持或恢复同步运行。 河北工业大学电工厂同步发电机励磁系统的分类 他励系统 三机交流励磁系统 有刷 无刷 直流励磁机 磁场电阻方式 开关式励磁 厂用电源备励方式 自励系统自并励系统 励磁变+晶闸管整流桥间接自并励系统无刷励磁机 或 直流励磁机 +励磁变+晶闸管整流桥

4、河北工业大学电工厂 =LFFMKQRCTTKL-1型励磁调节器DLH1YH2YH直流励磁机开关励磁系统直流励磁机开关励磁系统河北工业大学电工厂FMLZ或或WLZ励磁调节器励磁调节器FMK2YH1YHKZ1JLKZ2两机有刷交流励磁系统他励晶闸管励磁方式两机有刷交流励磁系统他励晶闸管励磁方式CT河北工业大学电工厂FMLZ, ，WLZ，BLZ-2，BLZ-8励磁调节器励磁调节器LH1YH2YHLBKZFMK 机端自并励励磁系统机端自并励励磁系统河北工业大学电工厂FMLZ或或WLZ励磁调节器励磁调节器LH2YH1YHGZKZJLMKJFLDK带永磁复励磁机的无刷三机交流励磁系统带永磁复励磁机的无刷三

5、机交流励磁系统河北工业大学电工厂FGZJLMLZ或或WLZ励磁调节器励磁调节器LH1YH2YHLB KZFZFLHCB两机无刷交流励磁系统间接串联自复激方式两机无刷交流励磁系统间接串联自复激方式河北工业大学电工厂 =LFFMKRCDWLZ-1C型型励磁调节器励磁调节器LH1YH2YH直流励磁机间接自并励励磁系统直流励磁机间接自并励励磁系统LB河北工业大学电工厂励磁系统的性能指标 励磁控制系统精度 数值上用给定值和被控变量之差值与给定值的比值的百分数来表示数值上用给定值和被控变量之差值与给定值的比值的百分数来表示。 静差率 无功补偿单元切除，原动机转速及功率因数在规定范围内变化，发电机负载无功补

6、偿单元切除，原动机转速及功率因数在规定范围内变化，发电机负载从额定变化到零时端电压变化率。从额定变化到零时端电压变化率。 调差率 在功率因数等于零的情况下，无功负荷从零变化到额定值时，发电机端电压在功率因数等于零的情况下，无功负荷从零变化到额定值时，发电机端电压的变化率。的变化率。 超调量和调节时间 零起升压：零起升压：15%Ugn；3; 10s （5；5s） 10%阶跃：阶跃：50%阶跃量；阶跃量；3; 10s （5；5s）河北工业大学电工厂励磁系统的性能指标 调节范围 70%-110%; 20%（40%）-110% 强励倍数、强励时间1.6 2; 10s 频率特性1%变化时，端电压变化率变

7、化时，端电压变化率0.25% V/Hz 限制限制 电压响应时间在规定条件下，励磁系统达到顶值电压与额定负载时磁在规定条件下，励磁系统达到顶值电压与额定负载时磁场电压之差的场电压之差的95%所需时间的秒数。所需时间的秒数。2p.u/s 1p.u/s ; 高高起始起始90%均流系数 N+1冗余方式河北工业大学电工厂系系 统统 框框 图图当地控制、指示远方控制、发信人机界面、LCULT励磁调节器励磁调节器MCB起励、灭磁及过压保护起励、灭磁及过压保护G1.G4励磁功率柜励磁功率柜1至至4面面GLB励磁变压器励磁变压器同步变压器励磁电流变换器发电机电 流发电机电 压发电机电 压同步发电机同步发电机灭磁

8、开关灭磁开关P-486DX（AVR）I通道 脉冲放大量测变压器DAI /OCPUCTR适配器 P-486DX (AVR)脉冲变换II通道 脉冲放大量测变压器DAI /OCPUCTR适配器励磁电压变换器图2-1 WLZ-2D自并激微机励磁系统原理图河北工业大学电工厂调节规律丰富，动态品质优越功能齐全，满足不同类型励磁系统、发电机组和电力系统的要求如同无迟滞调节系统，运算频度高达1KHZ，采集频率200KHZ32位66MHz高速嵌入式工业PC，PC104总线的持续支持内置80位超越函数级强力硬浮点处理器；掌中体积，瓦级功耗，原装板件，恶劣环境下的工作能力网络化调节器，百兆位储存媒介，满足工厂信息化

9、要求交流采样，软件给定，数字移相，硬件大为减少精确的计算定时，多任务高可靠性软件体系C语言编程，模块化封装，结构简洁，易于掌握主要特点主要特点河北工业大学电工厂 恒压、恒流、恒无功、恒功率因数调节 有功补偿和无功调差 软件给定，满足软起励、零起升压、自动跟踪和线路充电要求 转子电流限制器、定子电流限制器、P/Q限制器、V/Hz限制器 励磁监视与保护 智能化调试工具，具有试验录波功能 故障录波和状态记录，录波时间15秒，时间分辨率3ms 数字余弦移相，移相精度0.014el/LSB LCD人机界面，LCU接口 可选功能：PSS，软反馈主要功能主要功能河北工业大学电工厂主要技术参数及性能指标主要技

10、术参数及性能指标主要技术参数及性能指标符合或优于GB7409-1997和电力部有关标准调节精度=10秒调差范围-15%+15%，无级频率特性频率每变1HZ端电压变化0.1%起 励软起励，可基本做到无超调无振荡，调节时间不大于5秒10%阶跃超调量5%，振荡次数3，调节时间5秒电压响应 上升时间0.08秒，下降时间0.15秒（静止励磁系统）过载能力 励磁系统保证1.1倍额定工况长期运行河北工业大学电工厂提高动态品质，减少控制迟滞提高动态品质，减少控制迟滞WLZ，采样频率1KHz ， PID调节间隔3ms 采样频率200Hz ， PID调节间隔5ms 国内微机励磁装置，采样频率为50-200Hz, PID调节间隔一般为20ms。励磁调节器对系统干扰的