发电机励磁系统工作原理

什么是励磁？发电机工作原理——电磁感应电磁感应：1.闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动，电路中会产生感应电流（感应电动势）；2.穿过闭合回路的磁通量发生变化，电路中会产生感应电流（感应电动势)；发电机：转子——电磁铁定子——电路（线圈）当转子通电后变成电磁铁产生磁场，旋转过程中与定子线圈产生相对运动，定子线圈中产生感应电动势，通过引出线将产生的电量送入电网。励磁系统：国家标准GB/T7409.1～7409.3-1997“同步电机励磁系统”定义：同步电机励磁系统是“提供电机磁场电流的装置，包括所有调节与控制元件，还有磁场放电或灭磁装置以及保护装置”。为什么不用永磁铁？1.体积太大，磁场强度不足2.磁场强度固定，无法调节输出电压和功率3.受温度影响大，且磁性随时间减弱为什么励磁电流用直流电？恒定的磁场才能产生稳定的感应电动势，交流电源所产生的磁场按交流电源的频率变换方向，转子会产生一个交变的磁场，无法满足发电机“稳定磁场”的要求，定子输出的电压混乱。什么是励磁？励磁系统作用一般我们把根据电磁感应原理使发电机转子形成旋转磁场的过程称为励磁。此外，为发电机等“利用电磁感应原理工作的电气设备”提供工作磁场也叫励磁。有时，向发电机转子提供转子电源的装置也叫励磁。主要作用：⑴调节励磁，维持发电机端电压的恒定。⑵可使各台机组间无功功率的合理分配。⑶满足机组静态稳定运行的要求。⑷在发生短路时，强行励磁有利于提高动态稳定能力。⑸在系统暂态过程中，励磁系统能提供良好的调节性能。系统组成自动励磁调节器励磁系统控制部分（AVR+FCR）励磁电源励磁功率来源（励磁机或励磁变）功率单元功率变换部分，可控硅整流桥等灭磁与过压保护单元灭磁开关、灭磁电阻起励单元提供初始励磁，交、直流起励等系统分类按照励磁电源的不同可以分为3类：按励磁电源分类直流励磁机励磁方式交流励磁机励磁方式静止励磁方式静止整流旋转整流他励式自励式一.直流励磁机励磁方式：

多用于小型发电机组，采用与发电机同轴的直流发电机作为励磁机，通过励磁调节器改变直流励磁机的励磁，来改变供给发电机转子的励磁电压，从而调节转子的励磁电流。系统分类系统分类二.交流励磁机励磁方式：

1.静止励磁指励磁系统为静止不动的，没有旋转设备。

按励磁电源来源分为他励式和自励式：（1）他励式励磁方式：发电机的励磁电流由交流励磁机经过硅整流器供给，交流励磁机的励磁电流由晶闸管可控整流器供给，改变晶闸管的控制角改变交流励磁机的励磁电流，其电源由副励磁机提供。系统分类系统分类（2）自励式励磁方式：发电机的励磁电流由交流励磁机经晶闸管整流装置VS供给，交流励磁机的励磁一般采用晶闸管自励恒压方式。励磁调节器AVR直接控制晶闸管整流装置。系统分类系统分类2.旋转整流励磁交流励磁机的电枢、整流装置与主发电机的励磁绕组均装设在同一旋转体上，不需要集电环和电刷装置，又称无刷励磁系统。交流主励磁机的励磁，由同轴的交流副励磁机经静止的可控硅整流器整流后供给。三.静止励磁1.自并励系统自并励系统的励磁电源不用励磁机，由机端励磁变压器经整流装置供给，这类励磁装置采用大功率晶闸管元件，没有转动部分，故称静止励磁系统。励磁电源由发电机自身提供，故称自并励系统。系统分类2.自复励系统励磁电源由电流源和电压源叠加而成。电压源由并联在发电机机端的励磁变压器提供，电流源由串联在中性点上的励磁变流器提供，两者相互补偿，提供可靠的励磁电源。系统分类工作方式本厂两台燃机发电机设计为旋转无刷励磁，两台汽机发电机均采用机端自并励静止励磁系统。旋转无刷励磁主要由主励磁机、副励磁机、旋转整流装置、自动励磁调节装置等组成。机端自并励静止励磁由励磁变压器、整流装置、自动励磁、调节器等组成。整流原理无刷励磁系统组成：主励磁机、与主励磁机配套的旋转整流器副励磁机（永磁发电机）、与副励磁机配套的静止整流器自动励磁调节装置（AVR）等注：主励磁机和副励磁机安装在同一个闭路管道通风壳体内。旋转整流装置共有12个整流二极管，每个桥臂上都由2个二极管并联使用，组成三相全波整流桥，其中6个整流二极管正极共同安装在一个整流环上，6个整流二极管负极共同安装在另一个整流环上。每个二极管串联一个快速熔断器，两个整流环固定在风扇座上，三者之间用玻璃布板绝缘，风扇座安装在轴端上，风扇叶是钢板制成焊接在风扇圈上。无刷励磁无刷励磁静态自并励系统组成：励磁变压器、自动励磁调节器（AVR）、励磁整流柜、起励装置、滑环、灭磁开关等静态自并励工作原理：发电机机端电压通过励磁变压器降压后送入静止的整流装置，经整流后输出直流电通入发电机转子产生恒定磁场。由于发电机转子在运行中是转动的，而整流器是静止的，需要通过滑环来向转子送电。在发电机起励之前机端无电压，励磁系统无法起励，则需要一个外界电源来帮助起励。静态自并励静态自并励投用条件：1.励磁系统的维护工作已完成；2.控制和电源柜已准备好待运行并锁定；3.发电机输出空载；4.灭磁开关的控制电源及调节器电源已送；5.没有报警和故障信息产生；6.发电机达到95%额定转速及以上。运行中检查：1.运行各指示灯正常；2.显示屏各测点显示正常；3.各整流柜直流输出电流应大致相等，电压指示正常；4.励磁电流、发电机电压和无功功率稳定；5.滑环碳刷无火花、跳动、卡涩；6.励磁变压器无发热、异音、振动等异常现象；7.各部件无过热现象，无焦臭味；8.冷却风机运行正常，无摩擦、碰撞等现象；9.各支架、支撑绝缘子等无裂纹。静态自并励异常及事故处理2.过激磁

现象：“发电机过激磁动作”报警；转子电流、电压表指示超