自动励磁调节装置在系统发生短路

❶ 发电机励磁系统的几种故障处理

1)励磁回路开路，励磁绕组断线。如灭磁开关、接触器误跳闸，磁场变阻器接头接触不良，励磁回路开路，可控硅励磁装置中部分元件老化、开焊、损坏等。

2)励磁绕组长期发热，绝缘损坏，接地短路。

3)系统振荡，功率发生严重不平衡，系统吸收大量无功负荷，静稳定遭破坏，发电机组抢无功，原动机系统失灵或反应迟缓引起发电机失去平衡，振荡、失磁跳闸。

4)运行人员误调整，如调节器运行方式不合理、投退操作开关失误、调整不及时、维护励磁碳刷方法不当等。

当发电机失去励磁时，失磁保护正确动作，则按发变组开关跳闸处理。在上述处理的同时，应尽量增加其他未失磁机组的励磁电流，以提高系统电压和稳定能力。

(1)自动励磁调节装置在系统发生短路扩展阅读

发电机励磁系统包括直流励磁机、无刷励磁机、交流励磁机等。近十多年来，由于新技术，新工艺和新器件的涌现和使用，使得发电机的励磁方式得到了不断的发展和完善。在自动调节励磁装置方面，也不断研制和推广使用了许多新型的调节装置。

励磁系统的主要作用有：

1）根据发电机负荷的变化相应的调节励磁电流，以维持机端电压为给定值；

2）控制并列运行各发电机间无功功率分配；

3）提高发电机并列运行的静态稳定性；

4）提高发电机并列运行的暂态稳定性；

5）在发电机内部出现故障时，进行灭磁，以减小故障损失程度；

6）根据运行要求对发电机实行最大励磁限制及最小励磁限制。

❷ 发电机励磁系统的几种故障处理

� 利用转子电压表通过测量发电机转子正、负极对地电压，两极对地电压均不为零，说明发电机转子没有发生一点接地故障。按保护装置的复归按钮，“转子回路一点接地”故障信号消失。 （2）故障分析： 分析保护装置中“转子回路一点接地”动作原理知道，保护装置根据转子电压判断转子接地故障。当励磁调节装置刚起励时，发出初励电源投入命令，转子电压升高，发电机电压上升，经过一段时间延迟后，励磁调节装置自动退出初励电源，由于励磁调节器机端电压初始参考值低于初励电源产生的机端电压，所以当初励电源退出后，转子电压会突然下降很多，进而转子电压反馈给保护，则保护装置认为是转子回路发生了短路致使转子电压突然下降了，所以保护报信号。将励磁调节器逆变灭磁后重新做试验，在励磁调节器起励前，手工增加励磁调节器电压参考值，保证大于初励电源产生的发电机端电压，重新起励升压后，发电机运行正常，保护装置没有发“转子回路一点接地”故障报警。 （3）故障处理： 本次事故说明保护装置的“转子回路一点接地”功能不够完善，其动作机理不够科学，容易误动，建议完善“转子回路一点接地”功能，或者更换为更为可靠的“转子回路一点接地”保护装置。 在“转子回路一点接地”保护功能未完善前，调整励磁调节装置起励初始参考值，要求电压初始参考值大于初励电源产生的发电机端电压。 2 正常调节有功功率引起机组解列的事故处理 （1）事故现象： 某电厂发电机组正常运行中，根据中调要求进行升负荷操作，在增加有功功率过程中，发电机输出无功功率由50MVar突然降低至－80MVar，励磁调节装置发出低励限制信号，发变组保护装置报失磁保护动作，发电机解列，灭磁开关跳闸。 （2）事故分析： 事故发生后，检查所有的保护及异常信号，发变组保护装置除了失磁保护动作外没有其它任何事故报警，故障录波显示事故障发生时，发电机机端电压下降，无功功率进相至80MVar，失磁保护正确动作； 励磁调节装置除了发出低励限制信号没有其它事故报警信号，从励磁调节装置录波分析显示，励磁调节装置中电力系统稳定器输出突降至下限幅值（5％额定机端电压），发电机无功急剧下降，进相运行后，励磁调节装置低励限制启动，但未来得及调节，发电机进相深度已满足失磁保护动作条件。 根据当时只有有功功率增加操作，发电机励磁调节器采用PSS－1A型电力系统稳定器，因此分析认为事故的发生是因为PSS反调引起的。对于PSS－1A型电力系统稳定器来说，PSS本身无法判断发电机有功功率的增加是系统低频振荡引起的还是由原动机调节引起的，当原动机增大有功功率输出，PSS输出会降低发电机励磁电流，进而降低发电机无功功率，这就是PSS－1A型的“反调”现象。PSS－1A根据有功功率的变化调节发电机励磁电流，当发电机有功功率向上变化时，其“反调”幅度与有功功率变化幅度成正比，由于本次增加发电机有功功率幅度较大，速度较快，PSS的“反调”直接导致励磁电流的突然降低造成深度进相，导致发电机失磁保护动作解列。 (3)事故处理： PSS－1A的“反调”现象对电厂和系统都是不利的，对于PSS－1A型电力系统稳定器可以在调节有功功率时增加闭锁PSS输出的功能，但目前电力系统不推荐这种方法；要消除这种“反调”现象最有效的方法就是采用PSS－2A或PSS－2B模型，目前国内外多家励磁调节器已具有该类模型电力系统稳定器，并在工程中得到大量使用。 对励磁调节器的低励限制功能进行完善，事故过程励磁调节器最先发出低励磁限制信号，但由于低励限制功能作用太慢，没有限制发电机无功功率降低才导致发电机失磁保护动作，目前业界中低励限制调节方法有两种：一种采用在低励限制时增加电压参考值的方法限制无功功率下降，这种方法调节过程较平稳，但调节速度较慢；另一种在低励限制动作时直接切换为无功功率闭环调节，根据无功功率下降的幅度及速度进行调节，这种方法调节速度快，有助于发电机无功功率快速恢复至正常运行范围。3 无功调差参数设置不一致切换导致发电机误强励事故分析 (1)事故现象： 某电厂200MW机组处于发电状态，有功200MW，无功＋100Mvar。励磁调节器正常工作中，A通道为主通道，B通道为从通道，处于备用状态，励磁调试人员观察励磁电流，进行通道切换试验，通道切换命令（A通道至B通道）发出后，励磁电流突然增大，励磁变压器保护动作，作用于发电机解列跳闸。 （２） 事故分析： 事故发生后，检查B通道和励磁变压器保护装置，结果表明B通道和励磁变压器保护装置均工作正常，重新开机，B通道也能正常带负荷运行。但发现当发电机空载时，进行A通道和B通道切换，发电机定子电压无扰动；当发电机负载时，进行A通道和B通道切换，发电机定子电压有明显的偏移，遂将事故原因分析重点放在A通道和B通道参数差异上，比较发现：A通道无功调差系数为0，B通道无功调差系数误设置为－15％。 无功调差系数的定义为发电机无功功率为额定容量时，叠加在电压测量值的发电机定子电压的百分数。

❸ 励磁系统的作用是什么

供给同步发电机励磁电流的电源及其附属设备统称为励磁系统。它一般由励磁功率单元和励磁调节器两个主要部分组成。励磁功率单元向同步发电机转子提供励磁电流；而励磁调节器则根据输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元的输出。

1、维持发电机端电压在给定值，当发电机负荷发生变化时，通过调节磁场的强弱来恒定机端电压。

2、合理分配并列运行机组之间的无功分配。

3、提高电力系统的稳定性，包括静态稳定性、暂态稳定性及动态稳定性。

4、在发电机内部出现故障时，进行灭磁，以减小故障损失程度，根据运行要求对发电机实行最大励磁限制及最小励磁限制。

(3)自动励磁调节装置在系统发生短路扩展阅读：

励磁系统种类：

励磁机励磁系统(exciter excitation system)，使用励磁机励磁功率单元的励磁系统。

直流励磁机励磁系统(DC exciter excitation system)，使用直流励磁机励磁功率单元的励磁系统。

交流励磁机励磁系统(AC exciter excitation system)，使用交流励磁机励磁功率单元的励磁系统。

无刷励磁系统(brushless excitation system)，使用旋转整流器交流励磁机励磁功率单元的励磁系统。

❹ 励磁系统的原理是什么

发电机励磁系统 发电机励磁系统
供给同步发电机励磁电流的电源及其附属设备统称为励磁系统。它一般由励磁功率单元和励磁调节器两个主要部分组成。励磁功率单元向同步发电机转子提供励磁电流；而励磁调节器则根据输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元的输出。励磁系统的自动励磁调节器对提高电力系统并联机组的稳定性具有相当大的作用。尤其是现代电力系统的发展导致机组稳定极限降低的趋势，也促使励磁技术不断发展。同步发电机的励磁系统主要由功率单元和调节器（装置）两大部分组成。如图所示：
其中励磁功率单元是指向同步发电机转子绕组提供直流励磁电流的励磁电源部分，而励磁调节器则是根据控制要求的输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元输出的装置。由励磁调节器、励磁功率单元和发电机本身一起组成的整个系统称为励磁系统控制系统。励磁系统是发电机的重要组成部份，它对电力系统及发电机本身的安全稳定运行有很大的影响。励磁系统的主要作用有：1）根据发电机负荷的变化相应的调节励磁电流，以维持机端电压为给定值；2）控制并列运行各发电机间无功功率分配；3）提高发电机并列运行的静态稳定性；4）提高发电机并列运行的暂态稳定性；5）在发电机内部出现故障时，进行灭磁，以减小故障损失程度；6）根据运行要求对发电机实行最大励磁限制及最小励磁限制。
同步发电机励磁系统的形式有多种多样，按照供电方式可以划分为他励式和自励式两大类。
一、发电机获得励磁电流的几种方式
1、直流发电机供电的励磁方式：这种励磁方式的发电机具有专用的直流发电机，这种专用的直流发电机称为直流励磁机，励磁机一般与发电机同轴，发电机的励磁绕组通过装在大轴上的滑环及固定电刷从励磁机获得直流电流。这种励磁方式具有励磁电流独立，工作比较可靠和减少自用电消耗量等优点，是过去几十年间发电机主要励磁方式，具有较成熟的运行经验。缺点是励磁调节速度较慢，维护工作量大，故在10MW以上的机组中很少采用。
2、交流励磁机供电的励磁方式，现代大容量发电机有的采用交流励磁机提供励磁电流。交流励磁机也装在发电机大轴上，它输出的交流电流经整流后供给发电机转子励磁，此时，发电机的励磁方式属他励磁方式，又由于采用静止的整流装置，故又称为他励静止励磁，交流副励磁机提供励磁电流。交流副励磁机可以是永磁机或是具有自励恒压装置的交流发电机。为了提高励磁调节速度，交流励磁机通常采用100——200HZ的中频发电机，而交流副励磁机则采用400——500HZ的中频发电机。这种发电机的直流励磁绕组和三相交流绕组都绕在定子槽内，转子只有齿与槽而没有绕组，像个齿轮，因此，它没有电刷，滑环等转动接触部件，具有工作可靠，结构简单，制造工艺方便等优点。缺点是噪音较大，交流电势的谐波分量也较大。
3、无励磁机的励磁方式：
在励磁方式中不设置专门的励磁机，而从发电机本身取得励磁电源，经整流后再供给发电机本身励磁，称自励式静止励磁。自励式静止励磁可分为自并励和自复励两种方式。自并励方式它通过接在发电机出口的整流变压器取得励磁电流，经整流后供给发电机励磁，这种
励磁方式具有结简单，设备少，投资省和维护工作量少等优点。自复励磁方式除没有整流变压外，还设有串联在发电机定子回路的大功率电流互感器。这种互感器的作用是在发生短路时，给发电机提供较大的励磁电流，以弥补整流变压器输出的不足。这种励磁方式具有两种励磁电源，通过整流变压器获得的电压电源和通过串联变压器获得的电流源。
二、发电机与励磁电流的有关特性
1、电压的调节
自动调节励磁系统可以看成为一个以电压为被调量的负反馈控制系统。无功负荷电流是造成发电机端电压下降的主要原因，当励磁电流不变时，发电机的端电压将随无功电流的增大而降低。但是为了满足用户对电能质量的要求，发电机的端电压应基本保持不变，实现这一要求的办法是随无功电流的变化调节发电机的励磁电流。
2、无功功率的调节：
发电机与系统并联运行时，可以认为是与无限大容量电源的母线运行，要改变发电机励磁电流，感应电势和定子电流也跟着变化，此时发电机的无功电流也跟着变化。当发电机与无限大容量系统并联运行时，为了改变发电机的无功功率，必须调节发电机的励磁电流。此时改变的发电机励磁电流并不是通常所说的“调压”，而是只是改变了送入系统的无功功率。
3、无功负荷的分配：
并联运行的发电机根据各自的额定容量，按比例进行无功电流的分配。大容量发电机应负担较多无功负荷，而容量较小的则负提供较少的无功负荷。为了实现无功负荷能自动分配，可以通过自动高压调节的励磁装置，改变发电机励磁电流维持其端电压不变，还可对发电机电压调节特性的倾斜度进行调整，以实现并联运行发电机无功负荷的合理分配。
三、自动调节励磁电流的方法
在改变发电机的励磁电流中，一般不直接在其转子回路中进行，因为该回路中电流很大，不便于进行直接调节，通常采用的方法是改变励磁机的励磁电流，以达到调节发电机转子电流的目的。常用的方法有改变励磁机励磁回路的电阻，改变励磁机的附加励磁电流，改变
可控硅的导通角等。这里主要讲改变可控硅导通角的方法，它是根据发电机电压、电流或功率因数的变化，相应地改变可控硅整流器的导通角，于是发电机的励磁电流便跟着改变。这套装置一般由晶体管，可控硅电子元件构成，具有灵敏、快速、无失灵区、输出功率大、体积小和重量轻等优点。在事故情况下能有效地抑制发电机的过电压和实现快速灭磁。自动调节励磁装置通常由测量单元、同步单元、放大单元、调差单元、稳定单元、限制单元及一些辅助单元构成。被测量信号（如电压、电流等），经测量单元变换后与给定值相比较，然后将比较结果（偏差）经前置放大单元和功率放大单元放大，并用于控制可控硅的导通角，以达到调节发电机励磁电流的目的。同步单元的作用是使移相部分输出的触发脉冲与可控硅整流器的交流励磁电源同步，以保证控硅的正确触发。调差单元的作用是为了使并联运行的发电机能稳定和合理地分配无功负荷。稳定单元是为了改善电力系统的稳定而引进的单元 。励磁系统稳定单元 用于改善励磁系统的稳定性。限制单元是为了使发电机不致在过励磁或欠励磁的条件下运行而设置的。必须指出并不是每一种自动调节励磁装置都具有上述各种单元，一种调节器装置所具有的单元与其担负的具体任务有关。
四、自动调节励磁的组成部件及辅助设备
自动调节励磁的组成部件有机端电压互感器、机端电流互感器、励磁变压器；励磁装置需要提供以下电流，厂用AC380v、厂用DC220v控制电源.厂用DC220v合闸电源；需要提供以下空接点，自动开机.自动停机.并网（一常开，一常闭）增，减；需要提供以下模拟信号，发电机机端电压100V，发电机机端电流5A，母线电压100V，励磁装置输出以下继电器接点信号；励磁变过流，失磁，励磁装置异常等。
励磁控制、保护及信号回路由灭磁开关，助磁电路、风机、灭磁开关偷跳、励磁变过流、调节器故障、发电机工况异常、电量变送器等组成。在同步发电机发生内部故障时除了必须解列外，还必须灭磁，把转子磁场尽快地减弱到最小程度，保证转子不过的情况下，使灭磁时间尽可能缩短，是灭磁装置的主要功能。根据额定励磁电压的大小可分为线性电阻灭磁和非线性电阻灭磁。
近十多年来，由于新技术，新工艺和新器件的涌现和使用，使得发电机的励磁方式得到了不断的发展和完善。在自动调节励磁装置方面，也不断研制和推广使用了许多新型的调节装置。由于采用微机计算机用软件实现的自动调节励磁装置有显著优点，目前很多国家都在研制和试验用微型机计算机配以相应的外部设备构成的数字自动调节励磁装置，这种调节装置将能实现自适应最佳调节。

❺ 三相交流发电机励磁充电时发生短路现象是什么故障

（1）励磁机整流输出故障及处理某电厂励磁方式为无刷励磁式（系统接线方式如下），升压时给起励电流后，发电机电压变化不大，多次实验结果一样，用三相调压器直接加电压至励磁功率回路进行整流，输出至额定电流时发电机电压仍只到30%.励磁装置输出电流正常，达到额定电流后发电机电压仍然升不起来基本可以排除励磁故障。经检查发现励磁机整流部分输出不正常，经检查为整流二极管有故障，解决后升压正常。（2）励磁PT电压故障及处理某电厂为可控硅自并激励磁系统，发电机到额定转速后，运行人员在励磁调节柜上操作“开机”开关，发电机开机起励后，发电机电压表指针不动，励磁变副边电压表很快满表，随即保护动作，灭磁开关跳开，检查发现灭磁开关两个触头烧熔，灭磁开关正上方的-C相可控硅散热器被严重熏黑，继续检查发现励磁变压器高压保险（10A）三相由于来不及熔断，本体均被炸飞掉，高压保险柜被验证熏黑。经检查造成事故的主要原因是PT电压没投入，就以“自动”方式开机升压。由于自动励磁调节器是以PT电压作为反馈量，没有检测到反馈电压，控制角一直保持在最小角度。励磁电流会一直上升，发电机电压一直会上升到饱和点，此时励磁电流继续增加，由于电流的增加率很大，电压会达到1.5倍以上，励磁变压器高压保险的电流和电压均超过额定值，高压保险来不及熔断，熔断时的能量很大，超过了保险管内部吸收的极限，被炸飞掉。保险炸飞后三相之间相互拉弧造成发电机三相短路，最后发电机差动保护动作，跳开灭磁开关。

❻ 发电机励磁系统的几种故障处理

1、保护装置误报“转子回路一点接地”故障处理。

本次事故说明保护装置的“转子回路一点接地”功能不够完善，其动作机理不够科学，容易误动，需要完善“转子回路一点接地”功能，或者更换为更为可靠的“转子回路一点接地”保护装置。

2、正常调节有功功率引起机组解列的事故处理。

对励磁调节器的低励限制功能进行完善，事故过程励磁调节器最先发出低励磁限制信号，但由于低励限制功能作用太慢，没有限制发电机无功功率降低才导致发电机失磁保护动作。

3、无功调差参数设置不一致切换导致发电机误强励事故处理。

检查励磁调节器励磁电流过励限制定值和励磁变压器保护装置定值配合情况，保证出现误强励时，励磁调节器励磁电流过励限制先动作降低励磁电流，不能出现励磁变压器保护先动作于发电机解列。

(6)自动励磁调节装置在系统发生短路扩展阅读：

调节原理：在改变发电机的励磁电流中，一般不直接在其转子回路中进行，因为该回路中电流很大，不便于进行直接调节，通常采用的方法是改变励磁机的励磁电流，以达到调节发电机转子电流的目的。

常用的方法有改变励磁机励磁回路的电阻，改变励磁机的附加励磁电流，改变可控硅的导通角等。这里主要讲改变可控硅导通角的方法，它是根据发电机电压、电流或功率因数的变化，相应地改变可控硅整流器的导通角，于是发电机的励磁电流便跟着改变。

❼ 简要说明同步发电机励磁自动控制系统如何维持端电压在给定水平

通过反馈控制实现的。简单的说，检测出口电压值，偏低时，通过自动控制系统增加励磁电流，从而提升出口电压。出口电压过高时，则自动减小励磁电流，降低出口电压，始终让出口电压维持在一定的水平。

❽ 发电厂励磁机的工作原理

发电机励磁调节系统通常分为“手动励磁调节系统”和“自动励磁调节系统”。

1. 手动励磁调节系统的工作原理：将励磁机或其它交流电源进行整流，得到直流电源，再将直流电源通过磁场变阻器和灭磁开关接通发电机转子回路，改变磁场变阻器的阻值就可以调节励磁电流的大小，从而达到调节发电机定子电压的目的。（也有采用可控硅整流手动励磁调节系统）

2. 自动励磁调节系统的工作原理：将励磁机或其它交流电源通过可控硅整流装置得到直流励磁电源。利用发电机出口的压变和流变反映发电机电压偏差和无功功率，将偏差信号转换成可控硅的触发信号，根据发电机电压和无功功率自动调节励磁电流。在系统故障时还有自动“强行励磁”功能。

3. 励磁系统具体结构很多，原理大同小异，
   
   

❾ 励磁调节器的稳定性可以通过什么手段改善

增加开环传递函数的零点，使渐近线平行于虚轴并处于左半平面，可以改善自动励磁调节器的稳定性。

励磁系统是发电机的重要组成部份，它对电力系统及发电机本身的安全稳定运行有很大的影响。励磁系统的自动励磁调节器对提高电力系统并联机组的稳定性具有相当大的作用。

励磁系统的工作原理

同步发电机是电力系统的主要设备，它是将旋转形式的机械功率转换成电磁功率的设备，为完成这一转换，它本身需要一个直流磁场，产生这个磁场的直流电流称为同步发电机的励磁电流。

专门为同步发电机提供励磁电流的有关设备，即励磁电压的建立、调整和使其电压消失的有关设备统称为励磁系统。同步发电机的励磁系统是由励磁调节器AER和励磁功率系统组成。

励磁功率系统向同步发电机转子励磁绕组提供直流励磁电流。调节器根据发电机端电压变化控制励磁功率系统的输出，从而达到调节励磁电流的目的。