发电机励磁专题，以后属于励磁知识的在此讨论！
用整流器励磁的同步发电机，什么时候、何种故障会产生转子过电压？"~RXP6d%p H当用整流器励磁的同步发电机除了故障，在过渡过程中励磁电流变负时，由于整流器不能使励磁电流反向流动，励磁回路与开路相似，这能导致转子绕组两端产生过电压。该过电压的数值，据测量得知，可达转子额定电压值的10倍以上。
H:ng a h g6C%E
上面所说的故障，包括三相短路、两相短路、异相合闸、异步运行等。
qy/y0~^V \o
当发生三相短路时，水轮发电机不会出现转子过电压，汽轮发电机虽会出现过电压，但其值较小。而两相短路时，所产生的转子过电压值，则比三相短路时大得多，且该值同电机的运行方式和类型有关，电动机运行方式时比发电机运行方式时要大；水轮发电机的又比大型汽轮发电机的要大。y0b^T w `
异相合闸常发生在同步设备检修后，因电压互感器一相错误连接而造成。当发电机电压与系统电压之间的相角差δ＝±60°合闸时，会导致很高的转子过电压。该电压出现在第一个周期内。转子结构的差异，如是实心磁极还是叠片磁极，有阻尼绕组还是无阻尼绕组等，在一定程度上会影响转子过电压值的大小。
h+sj)m:fO
发电机失磁导致异步运行时，由于转子对定子磁场有相对运动，在整流器闭锁期间，转子绕组两端也会出现感应电压，对于大型汽轮发电机来说，此电压值不会很高，但对水轮发电机，特别是有叠片磁极的水轮发电机，该电压值可能很大。+D mX o.@F
最坏的情况是当两相短路随着电网电压恢复时，此时出现的转子过电压值比发电机端部两相短路时所出现的值更大。
2Q-G esJK$E$N |.k s
为了保护转子绕组的绝缘，可采用在其两端并联灭磁电阻的方法，该电阻的值可选为1~15倍于转子绕组的阻值，且有非线性的特性。灭磁电阻可永久地接入励磁回路（旋转整流励磁），或当达到某一电压值时自动投入。
发电机励磁调节回路的运行方式是如何规定的？
发电机的励磁调节回路由两套晶闸管整流的自动励磁调节柜和一套备用式手动励磁调节柜组成。正常运行中，两台自动励磁调节柜并列运行，备用式手动励磁调节柜处于热备用状态。e0F2aIK z4~当一台自动励磁调节柜故障时，另一台自动励磁调节柜能自动承担全部工作，而当两台自动励磁装置均故障时，可改为备用或手动调节励磁运行。
手动励磁调节柜与自动励磁调节柜有何区别？
手动励磁调节柜与自动励磁调节柜主要区别如下：1、自动柜采用晶闸管整流而手动柜采用硅整流。
2、自动柜输出随发电机端电压及无功的变化而变化，而手动柜的输出需通过运行人员调节感应调压器的输出的大小来决定。
3、自动柜具有强励、欠励等功能，而手动柜则没有。
何谓励磁电压上升速度？
励磁电压上升速度是指励磁电压在强励发生后最初半秒钟内由正常电压开始的平均上升速度，常用1s内升高的励磁电压对额定电压的倍数来表示。此值一般要求在0.8~1.2之间，即1s内励磁电压升高80%~120%。大型发电机励磁系统的运行与分析
大型发电机励磁系统的运行与分析，还可也大家可以学学！ 并激励磁系统对电网稳定的影响由于自并激励磁系统接线简单、设备少、造价低、占地面积小、无转动部件并维护简单，是快速响应系统，故与其它励磁系统对比，自并激励磁系统对电网稳定具有明显的优越性。 #m E_e z%N
随着微机励磁调节器的应用，氧化锌非线性灭磁电阻的研制成功及大功率晶闸管及晶体管的广泛应用，提高了发电机励磁系统的可靠性，较大地改善了励磁系统静态和动态品质，大大提高了系统的技术性能指标。
在诸多励磁系统中，直接励磁机维护困难，调节器响应时间长达1～5s，动态性能差，当空载起励时，电压超调量大，频率特性差；他励可控硅励磁系统需装设交流励磁机，并要求厂房高度高，当其用于慢速水轮机时，交流励磁机体质量大、尺寸大、维修工作量大。20世纪70～80年代，发电厂开始用自复励及自并励的可控硅励磁系统，由于它们均属于快速励磁系统，动态性能优良，尤其是带有微型计算机励磁调节器的自并激静止励磁系统在发电厂中得以广泛的应用。自并激励磁系统接线简单、设备少、造价低、占地面积小、无转动部件并维护简单，是快速响应系统。尤其是水电站往往远离负荷中心的地区，为提高输电的稳定性，对励磁系统要求能快速响应，而自并激励磁系统恰好能满足这个要求。3v/C8a XZ,D2{}5LG
1 自并激励磁系统对电网稳定作用原理;_%r9f6`.L3b D(x T\ g
在电力系统中，大机组往往通过多回高压输电线给远方负荷中心供电，为减少损耗常常采取无功就地平衡，由于高压线路充电功率大，一旦发生扰动，很容易破坏无功平衡，引起电压不稳定问题。
通过自并激励磁系统的实际应用和多年实验，自并激励磁系统对电网稳定有极其重要的作用。 w~a w6l\2l Bj&i'o z
1.1 提高静态稳定hZ lo6u!hem
当快速励磁采用较高励磁系统增益并配置PSS(电力系统稳定器)后，在小干扰时，可以保持发电机端电压恒定，即：
P= (Ut•Uc/Xe)sinδ=Pm1 sinδ (1)
交流励磁机励磁系统一般只能保护Eg′或E′恒定，即使是能保持E′恒定，其最大功率输出为：w6? D5Id$gP
Pm2=Ut•Uc/(Xe+Xd′) (2)
设发电机不调励磁，在励磁电流恒定的情况下：
Xd′=0.3,Xe=0.6,Ut=1.0,E′=1.2则 Pm1=1.25Pm2 (3)
即自并激励磁系统可提高静稳定25%，当进行励磁调整时，自并激励磁系统可大大提高静稳定。
式中 P——有功功率；Ut——电动势； y.WC| D
Uc——出口电压；Xe——发电机阻抗；
δ——功角；Xd′——d轴暂态阻抗；*Hw"{J'C_ h5v6u*w@
Eg′——与励磁电流成正比电势；a/V5n!G Y-~7A.W
E′——d、q轴合成电势；
Pm1、Pm2——最大功率。0VU;Qdq*[ w(r2N
1.2 提高动态稳定 q `!h{T%W3J.Cj-f!m
动态稳定是指在小干扰情况下，由于阻尼不足产生振荡失步，或大干扰后对后续振荡阻尼不足产生振荡失步。快速励磁配置PSS后，由于励磁系统延时小，有利于PSS发挥作用，并可增加更多的正阻尼，提高动态稳定。t \$yc"Q6~q+_
1.3 对暂态稳定的影响
采用自并激励磁系统后，如发生高压出口三相短路，强励倍数按2倍计算，其暂态稳定水平与实际时间常数Te=0.35s的常规励磁系统基本相同。
这是因为自并激励磁系统虽然在强励时受机端电压影响，强励倍数较低，但调节速度快，恢复电压迅速，而常规励磁系统虽然强励能力受机端电压影响小，但交流励磁机是很大的滞后环节，调节速度慢。9Wpo ORqsFU
全网采用自并激励磁系统时暂态稳定水平更优于常规励磁。当发生三相短路时，除离故障点近的自并激励磁系统受电压降落影响外，其余机组端电压数值较高，自并励的快速调节提高暂态稳定的优势可充分发挥。
1.4 对系统电压稳定的影响
有些发电机配备自并激励磁系统，当其高压线路出口三相短路，若强励倍数是2时，则其电压水平与常规励磁相比基本相同，当强励倍数增大时，则优于常规励磁系统；当故障离该机组较远时，也优于常规励磁系统，并能改善系统的暂态电压稳定。
全网发电机都配有自并激励磁系统，可提高电压稳定水平。在某些条件下，电压暂态不稳定的系统可以得到改善。
强励倍数越高，改善电压稳定的效果越明显。自并激系统的强励倍数选择有较大的自由度，这是常规系统所不能及的。
1.5 对继电保护的影响{n Q%]U*{~
现代大型发电机大都经封闭母线到变压器，然后接入电网，一般不考虑机端故障。如果故障发生在差动保护范围内，0s保护动作切除发电机。而在高压母线短路时，至发电机端短路电流衰减已比较小了。经分析表明，约在0.5s内自并激励磁系统与常规励磁系统短路电流衰减情况基本相同，对主保护没有影响。
当近端永久性三相短路时，自并励发电机的短路电流会一直衰减到零，以保证后备保护可靠动作。在这种情况下，可采用记忆过电流、低电压自保持过电流及阻抗保护，以保证保护正确动作。 O M,LX qS2^
2 自并激励磁系统对电网稳定的作用e3B%B7~S#K6sN4S
通过上述分析可知，自并激励磁系统对电网稳定有如下作用
a.由于自并激励磁系统励磁电源取自发电机端，经励磁变及可控硅整流器供给发电机励磁，所以励磁响应时间短，对发电机端电压调节速度快；e x@!Uuu#F0x
b.由于无主副励磁机，无旋转部件，轴系短，轴承座少，故对减少机组振动和扭振十分有利； s*l B)f `gj"q.t K
c.由于取消了旋转部件，减少励磁系统故障，故提高了可靠性；3L/w3p8a gG
d.由于自并激系统响应快，当系统电压瞬间下降时，可很快增大发电机无功，以保持系统不发生电压崩溃，其能力比交流励磁机励磁系统优越；
e.当机组甩负荷时，自并励系统抑制电压超调能力比常规励磁系统强；RY$X G&x$p8V7Y
f.可适当地缩短电站厂房跨距，不需要励磁机基础；(?9o6\8gr Nxc
g.虽然自并激系统励磁电源受电网、电压影响，尤其是近端发生三相短路时强励能力受到较大影响，但一旦切除故障，可立即恢复电压，以对暂态稳定作出贡献，同时也补偿了短路期间强励能力受影响的缺点。考虑到近端三相短路机会极少，所以自并励系统优点远大于其不足。
发电机失磁后的运行状态是怎样的？
答：发电机在运行中失去励磁电流，使转子磁场消失，叫做发电机失磁。同步发电机失磁之后，由于定转子磁场间力矩改变就进入了异步运行状态，此时便相当于一台异步发电机，从系统吸收无功，供定子和转子产生磁场用，向系统送出有功。
发电机失磁后对电力系统有何不利影响？
答：发电机失磁后，不但不能向系统输送无功功率，反而还要从系统中吸收无功功率以建立磁场，这就使系统出现无功差额，如果系统中无功功率储备不足，会引起系统电压下降，由于其它发电机要向失磁的发电机供给无功功率可能造成发电机过电流，失磁的发电机容量在系统中所占比重愈大，这种过电流愈严重，如果过电流引起其它发电机组保护动作跳闸，则会使无功缺额更大，造成系统电压一步下降，严重时会因电压崩溃而造成系统互解。发电机对励磁系统的要求：
1、励磁系统不受外部电网的影响，否则事故情况下会恶性循环，电网影响励磁，励磁又影响电网。2、励磁系统本身的调整应该是稳定的，若不稳定，即励磁电压变化较大，则会使发电机电压波动较大。
3、电力系统故障，发电机端电压下降时，励磁系统应能迅速跳高励磁到顶值，且励磁上升速度和励磁顶值都希望很大，因为强励时电动势上升越快越大，对维持系统稳定或继电保护装置动作越有利。
微机励磁调节器的限制判别程序有那些：
1、V/f限制。V/f限制是为了防止发电机及出口变压器出现磁饱和。 5yc1o,^ s'a;f'~%M y8U5V2、反时限强励限制判别。强励限制是为了防止发电机转子绕组长期过负荷而采取的限制励磁措施。 p7\t-A)d,Rm ?2I
3、过励限制判别。在发电机输出一定的有功功率P时，其允许输出的最大滞相无功，受到允许的额定励磁电流和允许的额定定子电流两方面的限制。
4、欠励限制判别。在发电机进相运行，输出一定的有功功率P时，为保持静态稳定运行，必须防止励磁电流降低到稳定运行所要求的数值以下，即发电机进相无功Q必须受到限制。
发电机励磁系统的简述
同步发电机为了实现能量的转换，需要有一个直流磁场而产生这个磁场的直流电流，称为发电机的励磁电流。根据励磁电流的供给方式，凡是从其它电源获得励磁电流的发电机，称为他励发电机，从发电机本身获得励磁电源的，则称为自励发电机。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。&I4ms2iC `z6v!n
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。)OExw8['w j [
二、发电机与励磁电流的有关特性# k6 A# M* V; b; l
1、电压的调节.`4N vE8TxY Z
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： ^J Y8[ nr h
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：1Z/jq FK)P
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。 U)P$v#l Q [6H]
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。o K Q'G4O"_v
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。UT^@8U(x [
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。
发电机励磁回路为什么要装设一点接地和两点接地保护?
答：发电机励磁回路一点接地，虽不会形成故障电流通路，从而不会给发电机造成直接危害，但要考虑第二点接地的可能性，所以由一点接地保护发出信号，以便加强检查、监视。当发电机励磁回路发生两点接地故障时：①由于故障点流过相当大的故障电流而烧伤发电机转子本体；②破坏发电机气隙外伤的对称性，引起发电机的剧烈振动；③使转子发生缓慢变形而形成偏心，进一步加剧振动。所在在一点接地后要投入两点接地保护，以便发生两点接地时经延时动作停机。 励磁基础知识x \ v'k,W
1．励磁的概念及定义？
励磁概念：依靠电磁相互作用的原理，导体切割磁力线感应电动势 ，励磁就是提供磁场 ，对同步发电机而言，感应电动势由励磁和调速共同控制，励磁只是感应电动势的必要条件之一。
同步发电机的两个基本控制是励磁和调速，电能质量通过电压、频率、相位和波形来衡量，其中电压由励磁控制，频率由调速控制。h;c R#{ WS\X+\{T
励磁定义：在国家标准GB/T 7409.1～7409.3-1997中关于励磁系统的定义
1) 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及保护装置。E-U#pF'} A {.V z P
2) 励磁控制系统是包括控制对象的反馈控制系统。
3) 励磁控制系统对电力系统的安全、稳定、经济运行都有重要的影响。,g;k t}jLE+Y_
2．同步发电机励磁系统的作用是什么？'R/z i W,LL q9P
从发电厂角度研究励磁系统的作用有：（1）调节发电机电压；（2）调节发电机无功功率；（3）多台发电机无功功率分配（成组调节AQC）；（4）安全可靠运行。)y,E"b v w{
从电力系统角度研究励磁系统的作用有：（1）提高系统的静态稳定性；（2）提高系统的暂态稳定性；（4）改善系统的电压稳定性；（5）二次电压控制；（6）安全可靠运行。0E/JBI#K
3．励磁系统的主要任务是什么？
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。s U{U$h K-el8T E!D[4^
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．励磁系统主要由哪几部分组成？ C#`y3s*C m(I8dj
一般来说，与同步发电机励磁回路电压建立、调整及在必要时使其电压消失的有关设备和电路，总称为励磁系统(Excitation System)。励磁系统由励磁电源和励磁装置两大系统构成。
励磁电源(excitation power) 的主体是励磁机或励磁变压器，主要向同步发电机励磁绕组提供直流励磁电流。3\)r2F~w3\`
励磁装置(excitation equipment)是指同步发电机的励磁系统中除励磁电源以外的对励磁电流能起控制和调节作用的电气调控装置。它包括励磁自动调节回路、功率整流回路和灭磁回路等三部分。励磁装置则根据不同的规格、型号和使用要求，分别由调节控制屏、整流屏和灭磁屏几部分组合而成。&_? r L.V B c
5．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。
按响应速度分类：（1）常规励磁系统；（2）快速励磁系统；（3）高起始励磁系统。
6．三相桥式全控整流电路有何特点，其触发脉冲有何要求？:R:A0y$k @2Y9]
三相桥式全控整流电路，六个桥臂元件全都采用可控硅管。它既可工作于整流状态，将交流变成直流；也可工作于逆变状态，将直流变成交流。其触发脉冲的宽度均大于60°，即所谓“宽脉冲触发”，或者采用“双脉冲触发”。
7．自动开机不能启励升压，其故障原因有哪些，如何处理？
自动开机不能启励升压，其故障原因有很多可能性，主要有启励电源未投，或启励回路元件有问题，或开机令没有发到励磁盘来，或调节器工作不正常，或功率柜的开关未合，等等。处理以上问题，可以解决自动开机不能启励升压问题。0\JF4Le t
8．常规励磁PID调节的含义是什么？
励磁调节器对发电机端电压偏差ΔUt进行比例、积分、微分控制，简称PID调节。比例就是按比例放大；积分是对微小偏差进行累计求和，以达到消除这些偏差，提高调压精度；微分将动态的输入信号相位超前，使调节器能作出快速的反应。"q8}$L~0T4iJ
9．数字移相的工作原理是怎样的？
所谓数字移相触发器，就是通过计算机软件发出触发脉冲的技术。其工作原理首先是将控制角α根据计算机工作频率折算成对应的延时t，接着在同步电压的中断下，计数器进行计时，延时t后，计算机通过I/O口输出触发脉冲。
10．什么是线性电阻和非线性电阻?/O }5W,N g6O
电阻值不随电压、电流的变化而变化的电阻叫做线性电阻。线性电阻的阻值是一个常量,其伏安特性是一条直线,线性电阻上的电压与电流的关系服从欧姆定律。电阻值随着电压、电流的变化而变化的电阻叫做非线性电阻,其伏安特性曲线是一曲线,不能用欧姆定律来直接运算,而要根据伏安特性用作图法来示解。#R5{ j)C&Z0HC
11．发电机的自动灭磁装置有什么作用？ JI#xq G K4w_O
自动灭磁装置是在发电机开关和励磁开关跳闸后，用于消除发电机磁场和励磁机磁场，为的是在发电机切开后尽快降低发电机电压至零，以便在下列几种情况下不导致严重后果：Px5hs(} p
(1) 发电机内部故障时，只有去掉电压才能使故障电流停止；(hW6o~w'O:s
(2) 发电机甩负荷时，只有自动灭磁起作用才不致使发电机电压大幅度地升高。
(3) 转子两点接地引起跳闸时，只有尽灭磁才能消除发电机的振动。;C#wWF&n9O#J
总之在事故情况下，尽快灭磁可以减轻故障的后果。
12．强励有何作用？&Lq5E#F%{t U
(1) 增加电力系统的稳定度；
(2) 在短路切除后，能使电压迅速恢复；
(3) 提高带时限的过流保护动作的可靠性；
(4) 改善事故时电动机的自起动条件。
13．发电机失磁后有什么现象？#l w qZ ~
发电机失磁后，在仪表上反映出来的现象是：转子电流突然降为零或接近于零，励磁电压也接近为零，且有等于转差率的摆动，发电机电压和母线电压均降低，定子电流表指示升高，功率因数表指示进相，无功功率表指示零值以下。
14. 如何简单地判断可控硅的好坏？q%j @a @ B/Wg8K
用一对线灯接在可控硅的两端（正电源接A，负电源接K），另一对线灯在可控硅的触发极与阴极之间触发一下（正电源接G，负电源接K），接在可控硅两端的对线灯能亮且维持。'V%~$HS#vkP*j
15. 三相全控桥可以有哪两种工作状态？3M"MCzG{.d]#^
三相全控桥可以工作在整流状态和逆变状态。
16．何为理想灭磁曲线？
在灭磁过程中，励磁电压反向并保持恒定，励磁电流按直线规律衰减，直到励磁电压和电流为零。
17．三相全控桥共有几个桥臂元件？其触发脉冲应是怎样的？同一时刻有几个桥臂被触发导通？` bSW,` } p ~ ] g
三相全控桥共有六个桥臂元件，其触发脉冲按照+A→-C→+B→-A→+C→-B的顺序，同一时刻至少有两个桥臂被触发导通，在换流时有三个桥臂导通。
18．脉冲变压器绝缘不良对励磁装置有何影响？&f9v)^%i,j
脉冲变压器绝缘不良时，脉冲变一次侧的高压电会窜到二次侧控制回路，将造成调节器或脉冲回路器件损坏，严重的会引起励磁装置误强励。1AUN'DK
19．V/F限制的作用是什么？其动作结果？
防止机组在低速运行时，过多地增加励磁，造成发电机和变压器铁芯磁密度过大而损坏设备。V/F限制的动作结果就是机端电压随频率的下降而下降，当频率下降到很低时，励磁装置就逆变灭磁。
20．欠励限制的功能是什么？!|HMoK8BW5?,wA
由于电网的要求，机组有时需要进相运行（吸收系统无功），但机组过分进相又可能引起机组失磁或其它不良影响，故需要对欠励进行限制。按照机组进相运行时无功与有功的对应关系，在一定量的有功时，限制无功进相的程度，此时，调节器就不能再减磁了。
转载某电厂发电机低励失磁跳机故障分析
针对一起200MW机组低励失磁故障，分析了发电机低励失磁的过程及保护动作情况，作出跳机的原因是发电机失磁造成厂用电压过低使给粉机变频器停止工作而引起锅炉MFT动作，提出了反事故措施。某电厂2台200 MW机组是东方电机厂生产的QFSN-200-2型水氢氢汽轮发电机，7回110 kV联络线分别与变三变电站相连，与220 kV系统联系紧密，系统无功功率储备充足。为考核机组的进相运行能力以及对系统电压的调节能力， 对发电机组进行了进相运行试验，并根据试验结果给出了发电机进相运行时，110 kV母线电压的调压率为0.21～0.5 kV/10 Mvar，220 kV系统的调压率为0.1～0.254 kV/10 Mvar。
1 故障简况 ](xl/]`1BCG o
2001-09-27，某电厂1号机备用，2号机在手动励磁运行方式下发生失磁故障，失磁保护动作切换厂用电，锅炉MFT动作跳机。
故障发生前，2号机满载运行，发电机有功200 MW，无功20 Mvar，机端电压15.29 kV。05∶02∶00，2号集控室发出“失磁”信号，6 kV快切装置“021切换”、“022切换”，随即锅炉MFT动作，机组跳闸。 #xf.q?x.Q1u
2 故障分析
2.1 发电机运行中出现低励失磁故障的分析 l D1Pw w2W G
发电机励磁系统接线，因副励磁机烧瓦，励磁系统暂运行于手动方式，这就需要运行人员根据有功变化及时调整无功，使发电机运行在稳定状态。
可看出，失磁前发电机有功198.65 MW，而无功只有16.29 Mvar，此时机组运行于静态稳定曲线上部，静稳裕度较小，且发电机端电压、6 kV厂用电压均较低。当机组受到外界小的扰动，负荷由198.65 MW逐渐升至205.04 MW时，由于运行人员没能及时增加励磁，发电机的功角 将逐渐增大，使发电机无功逐渐降低，机端电压和厂用电源电压也随即下降，而手动励磁电源取自380 V厂用电，在手动励磁不作调整的情况下，就使得发电机转子电压和电流相应下降，从而使发电机无功和电压进一步下降，进而又造成转子电压、电流下降，如此反复，最终导致发电机失磁。因发电机失磁前带满负荷，则进入异步运行后，其等效电抗降低较多，发电机从系统吸收的无功功率也较多，无功进相最大达-150 Mvar。
2.2 发电机失磁保护动作分析
某电厂发电机失磁保护由静态极限机端阻抗ZK-1、转子低电压ZY-1、系统母线低电压DY-1三部分组成，转子低电压作为系统故障或系统振荡时的闭锁元件，整定为100 V，系统母线低电压整定为80% Un。dA1gi;OOg4i:b+rw
解列动作于跳发电机出口开关；程序跳闸动作于主汽门关闭9 s后， 跳发电机主开关、灭磁开关、6 kV各分支开关。
发电机由低励失磁运行逐步进入失步运行阶段，无功进相最大达150 Mvar，此时机端测量阻抗由正常位于第一象限过渡到第四象限，并进入异步运行阻抗园内，在转子低电压低于100 V时， 失磁保护t1 延时0.5 s动作出口，发“失磁”信号并切换厂用电。整个发电机失磁过程中，造成系统无功缺损近170 Mvar，按机组进相试验所提供的调压率0.21～0.5 kV/10 Mvar(即发电机每少发无功10 Mvar，110 kV母线电压下降0.21～0.5 kV)，则110 kV母线电压下降约3.57～8.5 kV，且考虑系统中其它机组的作用，110 kV系统电压并不会下降到其额定值的80%，网控的数据录波也显示，发电机失步时，110 kV系统电压仍高于80% Un，故失磁保护的系统低电压条件未满足，失磁保护t2不出口跳机。 JHR T-yF5t k)r d#Aa
2.3 锅炉MFT动作分析 ?M2v0m(P9U Sg#jo ]
当炉膛压力大幅波动(±1 500 Pa)或主燃料丧失(给粉机全跳)时，都会引起锅炉MFT动作。MFT动作后，延时9 s联跳发电机出口开关及灭磁开关。
某电厂于1999年对给粉机进行了变频器改造，其变频调速器为三菱电机株式会社生产的FR-E500型变频器。给粉机原控制回路仍保留，即仍由同操器送出信号给控制器，再由控制器输出4～20 mA的直流信号给变频器控制给粉机转速。FR-E 500型变频器的工作电压为325～528 V， 即变频器在工作电压为0.8～1.3 Un时正常工作，若超出此范围时，变频器将停止工作，使给粉机跳闸造成主燃料丧失，MFT动作。厂用电压过低或瞬时停电时，变频器自保持时间设定为1 s，当电源电压低于变频器最低工作电压或消失超过1 s时，变频器无输出，给粉机跳闸。
发电机从开始进相到失磁保护动作，整个过程33 s，在此过程中，6 kV母线电压大幅下降，直至低于额定值的80%(5.04 kV)，若不考虑变压器的压降，则380 V母线电压也降低至额定值的80%(320 V)以下，且失磁保护动作切换厂用电时，又产生瞬时失压(厂用电切换时间约120 ms)，最终造成变频器停止工作，使给粉机全跳，锅炉MFT动作跳机。
由上面分析可知，发电机低励失磁后，失磁保护仅动作于“失磁”信号并切换厂用电，因厂用电降得过低且维持时间较长，造成给粉机变频器停止输出，给粉机跳闸使锅炉MFT动作跳机。 M:Ed gv [n'R
3 建议和措施 ,mP0U#^D!Bf\
3.1 加强运行人员的技术和工作责任心培训 H!g+LoGxi W8h n h
发电机手动励磁方式只是在自动励磁调节器故障或副励机不具备投入运行的情况下，临时满足发电的需要。机组手动励磁运行时，运行人员应有高度的工作责任心，集中精力监盘，并能根据负荷的变化，及时调整励磁， 使发电机有功和无功的比值小于3，同时应抓紧抢修，尽快恢复自动励磁运行。
3.2 失磁保护重新整定 -FUXx!B R'[ b#y vw
当发电机失
磁造成静态稳定破坏进入异步运行后，从系统吸收大量无功，此时系统电压仍未降到低电压整定值，失磁保护不能动作将机组从系统解列，这将使邻近机组过载，系统稳定受到威胁，同时6 kV母线电压急剧下降，严重威胁厂用辅机的安全运行； 还会使定子过流，定子电枢绕组温度上升，定子端部发热及转子发热，对机组自身安全造成很大威胁。故应根据现场实际，进行合理计算，适当整定，使发电机失磁时，保护能及时将机组从系统解列，确保系统稳定及机组自身安全。 W*r-s UE
3.3 改变变频器工作电源 k%F"X:u6M#~e
由于给粉机变频器工作电源接于380 V厂用电，当厂用电电压异常降低或消失(如切换缓慢)时，将会影响变频器正常工作，从而导致给粉机跳闸使MFT动作，为此，可将变频器工作电源接至厂用UPS，这样变频器工作就不会受厂用电压的影响了。
（转载）三线半波全空和三相全波全空
不错的励磁资料！自并激励磁系统对电网稳定的影响
由于自并激励磁系统接线简单、设备少、造价低、占地面积小、无转动部件并维护简单，是快速响应系统，故与其它励磁系统对比，自并激励磁系统对电网稳定具有明显的优越性。 Q(TYk*dTk;X
随着微机励磁调节器的应用，氧化锌非线性灭磁电阻的研制成功及大功率晶闸管及晶体管的广泛应用，提高了发电机励磁系统的可靠性，较大地改善了励磁系统静态和动态品质，大大提高了系统的技术性能指标。 /jp(@ O7Q!o;SH
在诸多励磁系统中，直接励磁机维护困难，调节器响应时间长达1～5s，动态性能差，当空载起励时，电压超调量大，频率特性差；他励可控硅励磁系统需装设交流励磁机，并要求厂房高度高，当其用于慢速水轮机时，交流励磁机体质量大、尺寸大、维修工作量大。20世纪70～80年代，发电厂开始用自复励及自并励的可控硅励磁系统，由于它们均属于快速励磁系统，动态性能优良，尤其是带有微型计算机励磁调节器的自并激静止励磁系统在发电厂中得以广泛的应用。自并激励磁系统接线简单、设备少、造价低、占地面积小、无转动部件并维护简单，是快速响应系统。尤其是水电站往往远离负荷中心的地区，为提高输电的稳定性，对励磁系统要求能快速响应，而自并激励磁系统恰好能满足这个要求。
1 自并激励磁系统对电网稳定作用原理 在电力系统中，大机组往往通过多回高压输电线给远方负荷中心供电，为减少损耗常常采取无功就地平衡，由于高压线路充电功率大，一旦发生扰动，很容易破坏无功平衡，引起电压不稳定问题。 n.m ?w4Vc PkLW5`2s
通过自并激励磁系统的实际应用和多年实验，自并激励磁系统对电网稳定有极其重要的作用。
1.1 提高静态稳定 当快速励磁采用较高励磁系统增益并配置PSS(电力系统稳定器)后，在小干扰时，可以保持发电机端电压恒定，即：
(1)P= (Ut•Uc/Xe)sinδ=Pm1 sinδ
交流励磁机励磁系统一般只能保护Eg′或E′恒定，即使是能保持E′恒定，其最大功率输出为：
(2)Pm2=Ut•Uc/(Xe+Xd′)
设发电机不调励磁，在励磁电流恒定的情况下： Xd′=0.3,Xe=0.6,Ut=1.0,E′=1.2则 Pm1=1.25Pm2 (3) 即自并激励磁系统可提高静稳定25%，当进行励磁调整时，自并激励磁系统可大大提高静稳定。t N VB'xN P u[
式中 P——有功功率；Ut——电动势； Uc——出口电压；Xe——发电机阻抗； δ——功角；Xd′——d轴暂态阻抗； Eg′——与励磁电流成正比电势； E′——d、q轴合成电势； Pm1、Pm2——最大功率。
1.2 提高动态稳定 )zW:Wb m7op
动态稳定是指在小干扰情况下，由于阻尼不足产生振荡失步，或大干扰后对后续振荡阻尼不足产生振荡失步。快速励磁配置PSS后，由于励磁系统延时小，有利于PSS发挥作用，并可增加更多的正阻尼，提高动态稳定。
1.3 对暂态稳定的影响 nEt-] \?,P
采用自并激励磁系统后，如发生高压出口三相短路，强励倍数按2倍计算，其暂态稳定水平与实际时间常数Te=0.35s的常规励磁系统基本相同。
这是因为自并激励磁系统虽然在强励时受机端电压影响，强励倍数较低，但调节速度快，恢复电压迅速，而常规励磁系统虽然强励能力受机端电压影响小，但交流励磁机是很大的滞后环节，调节速度慢。 全网采用自并激励磁系统时暂态稳定水平更优于常规励磁。当发生三相短路时，除离故障点近的自并激励磁系统受电压降落影响外，其余机组端电压数值较高，自并励的快速调节提高暂态稳定的优势可充分发挥。 g+F{x6ci
1.4 对系统电压稳定的影响 有些发电机配备自并激励磁系统，当其高压线路出口三相短路，若强励倍数是2时，则其电压水平与常规励磁相比基本相同，当强励倍数增大时，则优于常规励磁系统；当故障离该机组较远时，也优于常规励磁系统，并能改善系统的暂态电压稳定。 全网发电机都配有自并激励磁系统，可提高电压稳定水平。在某些条件下，电压暂态不稳定的系统可以得到改善。 强励倍数越高，改善电压稳定的效果越明显。自并激系统的强励倍数选择有较大的自由度，这是常规系统所不能及的。
1.5 对继电保护的影响 现代大型发电机大都经封闭母线到变压器，然后接入电网，一般不考虑机端故障。如果故障发生在差动保护范围内，0s保护动作切除发电机。而在高压母线短路时，至发电机端短路电流衰减已比较小了。经分析表明，约在0.5s内自并激励磁系统与常规励磁系统短路电流衰减情况基本相同，对主保护没有影响。 当近端永久性三相短路时，自并励发电机的短路电流会一直衰减到零，以保证后备保护可靠动作。在这种情况下，可采用记忆过电流、低电压自保持过电流及阻抗保护，以保证保护正确动作。
2 自并激励磁系统对电网稳定的作用
通过上述分析可知，自并激励磁系统对电网稳定有如下作用 a.由于自并激励磁系统励磁电源取自发电机端，经励磁变及可控硅整流器供给发电机励磁，所以励磁响应时间短，对发电机端电压调节速度快； b.由于无主副励磁机，无旋转部件，轴系短，轴承座少，故对减少机组振动和扭振十分有利； c.由于取消了旋转部件，减少励磁系统故障，故提高了可靠性； d.由于自并激系统响应快，当系统电压瞬间下降时，可很快增大发电机无功，以保持系统不发生电压崩溃，其能力比交流励磁机励磁系统优越； e.当机组甩负荷时，自并励系统抑制电压超调能力比常规励磁系统强； f.可适当地缩短电站厂房跨距，不需要励磁机基础； g.虽然自并激系统励磁电源受电网、电压影响，尤其是近端发生三相短路时强励能力受到较大影响，但一旦切除故障，可立即恢复电压，以对暂态稳定作出贡献，同时也补偿了短路期间强励能力受影响的缺点。考虑到近端三相短路机会极少，所以自并励系统优点远大于其不足。
发电机无功摆动现象及原因
励磁机实际上就是直流发电机，励磁方式可分为自励和他励两种方式。一般情况下采用并激方式，原理就是利用磁极中的剩磁作用，在发电机的转动下，使励磁机的电枢绕组切割磁力线产生励磁电流，此电流加强了磁极的磁场，使励磁电压及励磁电流增加，如此循环，直至建立额定电压。 K8iZ9T!E S因此，自励过程的建立必须具备三个条件：1)主磁极铁芯中必须有剩磁；2)磁场回路接线必须正确，也就是说极性正确；3)磁场回路电阻小于临界电阻(即磁场回路电阻线必须与空载特性曲线有交点)。 hXIO^,r5{9O;M
1、发电机无功摆动现象及原因：
1)励磁机的输出电压不稳定造成发电机的无功摆动：由于励磁机的输出电压无法稳定，造成发电机转子电压和电流波动，从而引起发电机的无功大幅度摆动。
2)系统电压变化时发电机之间无功的分配：系统电压发生微小的变化时，发电机的无功也会发生较大的变化，这是由发电机的电压和无功的关系决定的。发电机具有如下的调节特性，由发电机的调节特性可知：当发电机的励磁电流不变时，发电机的出口电压即系统电压的变化会引起发电机无功电流的变化，电压升高时无功电流减小，电压降低时无功电流将增大。当多台发电机并列运行且励磁电流不变时，系统电压或无功变化引起的发电机的无功变化量由发电机的调差特性决定，系统无功波动时，调差系数小的发电机承担较多的无功分配。 5Fq cA+H$|
2、励磁机输出电压波动的原因： Lu1]5z-J/w;p3h"d9}
1)励磁机及二次回路缺陷造成输出电压的波动：励磁机励磁绕组及电枢匝间的不稳定短路及开路，以及二次回路、元器件虚接等不可靠因素，都有可能引起励磁机输出电压的不稳定，可以通过停机检查、紧固二次回路、试验，排除励磁机及二次回路缺陷可能造成的输出电压波动。 bU r.F@Zs
2)励磁机的空载和负载特性：
通过励磁机的空载和负载特性可以得出如下结论：a、励磁机空载特性在电压低于某一电压时曲线基本为一条直线段，只有当电压高于某一电压以后，曲线才发生拐头现象，即空载特性曲线在电压高于一定电压以后才发生饱和。
b、一般情况下，可以通过试验测得励磁机负载工作在特性曲线的起始段部分，即工作在直线部分。 8u!wm` bBA!R
c、负载曲线比空载曲线略低，即同样的励磁电流输出电压略低，电压越高负载特性偏离空载特性越远。这是由于电流越大，电枢压降越大，同时电枢反应也越强烈，因此电越大，空载曲线和负载曲线偏离也越大。
d、由空载和负载特性试验数据可以看出，由于励磁回路电阻很小，这就是说，发电机带较大无功时，励磁回路电阻的较小变化就有可能引起发电机无功的较大变化。
3)发电机无功摆动的原因分析:从励磁机的负载特性曲线可以看到，励磁机带负载时的工作特性段是在励磁特性的起始段，而励磁机的励磁特性起始部分是直线段，此时场阻线与励磁特性曲线有一部分重合，没有明显交点，是励磁机的不稳定区，励磁回路的任何扰动造成励磁电流的变化都将引起励磁机电流的这一变化进一步增大。因此在励磁特性的直线区域，输出的电压总会有20—30v的波动，从而引起无功的大幅度变化。 1B(a ETal
当励磁机的工作点在励磁特性的饱和区时．励磁电流的任何微小变化不会引起电枢电压的变化，从而不会使这一变化放大，因此励磁机的输出电压是相对稳定的。
4)结论：一般直流发电机在60—70％额定电压下稳定工作是不可能的。如我公司励磁机电压是230V，70％额定电压是161V，由上面的分析可知，励磁电压只有达到200v以上时才开始饱和，而励磁机的的实际工作电压范围不超过160v，因此励磁机的电压有20—30v的摆动是正常的，正是由于这一电压的摆动造成发电机的无功大幅度摆动。
励磁机电输出电压不稳定的的解决办法 r {*n vCRb
1)磁极垫片：在励磁机的磁极极靴下垫入良性导磁材料，减小励磁磁场间隙，可以使励磁机在较小的励磁电流时就使输出特性饱和，从而使励磁机的输出电压达到稳定。 Toe OlA*y8^
2)在励磁回路的磁场调节电阻两端并联一个合适的阻性负载如白炽灯泡，利用阻性负载在发热后的阻值变得到非线性的电阻特性，使场阻线与励磁特性起始段有较大的交角，得到一个与空载特性曲线明显的交点，从而使励磁机在较低电压时也会有稳定的工作点。 mY'Uu,p/r\
3)采用发电机自动励磁调节装置：发电机自动励磁调节装置具有良好的励磁特性，具有恒无功、恒功率因数等多种调节方式，对提高系统的稳定和暂态反应能力非常有效，同时能解决因励磁机输出电压不稳及系统电压波动造成的发电机无功摆动问题。
发电机励磁
同步发电机为了实现能量的转换，需要有一个直流磁场而产生这个磁场的直流电流，称为发电机的励磁电流。根据励磁电流的供给方式，凡是从其它电源获得励磁电流的发电机，称为他励发电机，从发电机本身获得励磁电源的，则称为自励发电机。一、发电机获得励磁电流的几种方式 9qS4pV"? f.yr)W#\R
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。 [X0v#r j
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 y] qJ [ Y
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。 BK h3^Pf%V}
二、发电机与励磁电流的有关特性 b ~8t7T,d"@,@1H N
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。 g f X5h*Z
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。 'b*`wB6V.e5q
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。 R$mP!uzl&tP
三、自动调节励磁电流的方法
在改变发电机的励磁电流中，一般不直接在其转子回路中进行，因为该回路中电流很大，不便于进行直接调节，通常采用的方法是改变励磁机的励磁电流，以达到调节发电机转子电流的目的。常用的方法有改变励磁机励磁回路的电阻，改变励磁机的附加励磁电流，改变
可控硅的导通角等。这里主要讲改变可控硅导通角的方法，它是根据发电机电压、电流或功率因数的变化，相应地改变可控硅整流器的导通角，于是发电机的励磁电流便跟着改变。这套装置一般由晶体管，可控硅电子元件构成，具有灵敏、快速、无失灵区、输出功率大、体积小和重量轻等优点。在事故情况下能有效地抑制发电机的过电压和实现快速灭磁。自动调节励磁装置通常由测量单元、同步单元、放大单元、调差单元、稳定单元、限制单元及一些辅助单元构成。被测量信号（如电压、电流等），经测量单元变换后与给定值相比较，然后将比较结果（偏差）经前置放大单元和功率放大单元放大，并用于控制可控硅的导通角，以达到调节发电机励磁电流的目的。同步单元的作用是使移相部分输出的触发脉冲与可控硅整流器的交流励磁电源同步，以保证控硅的正确触发。调差单元的作用是为了使并联运行的发电机能稳定和合理地分配无功负荷。稳定单元是为了改善电力系统的稳定而引进的单元 。励磁系统稳定单元 用于改善励磁系统的稳定性。限制单元是为了使发电机不致在过励磁或欠励磁的条件下运行而设置的。必须指出并不是每一种自动调节励磁装置都具有上述各种单元，一种调节器装置所具有的单元与其担负的具体任务有关。 W9S8G@ z-h{s9d
四、自动调节励磁的组成部件及辅助设备 [`$w m `;I6RP*{ v
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。 -cQ!hn1iw
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。 nw)a#V I~z:CjJ
获得励磁电流的方法称为励磁方式。目前采用的励磁方式分为两大类：一类是用直流发电机作为励磁电源的直流励磁机励磁系统；另一类是用硅整流装置将交流转化成直流后供给励磁的整流器励磁系统。现说明如下： 0Lh mR}c(J
1 直流励磁机励磁 直流励磁机通常与同步发电机同轴，采用并励或者他励接法。采用他励接法时，励磁机的励磁电流由另一台被称为副励磁机的同轴的直流发电机供给。b+Q,E(JE+X9B_
2 静止整流器励磁 同一轴上有三台交流发电机，即主发电机、交流主励磁机和交流副励磁机。副励磁机的励磁电流开始时由外部直流电源提供，待电压建立起来后再转为自励(有时采用永磁发电机)。副励磁机的输出电流经过静止晶闸管整流器整流后供给主励磁机，而主励磁机的交流输出电流经过静止的三相桥式硅整流器整流后供给主发电机的励磁绕组。
3 旋转整流器励磁 静止整流器的直流输出必须经过电刷和集电环才能输送到旋转的励磁绕组，对于大容量的同步发电机，其励磁电流达到数千安培，使得集电环严重过热。因此，在大容量的同步发电机中，常采用不需要电刷和集电环的旋转整流器励磁系统，如图15.7所示。主励磁机是旋转电枢式三相同步发电机，旋转电枢的交流电流经与主轴一起旋转的硅整流器整流后，直接送到主发电机的转子励磁绕组。交流主励磁机的励磁电流由同轴的交流副励磁机经静止的晶闸管整流器整流后供给。由于这种励磁系统取消了集电环和电刷装置，故又称为无刷励磁系统。
三相交流发电机励磁原理
利用导线切割磁力线感应出电势的电磁感应原理，将原动机的机械能变为电能输出。同步发电机由定子和转子两部分组成。定子是发出电力的电枢，转子是磁极。定子由电枢铁芯，均匀排放的三相绕组及机座和端盖等组成。转子通常为隐极式，由励磁绕组、铁芯和轴、护环、中心环等组成。汽轮发电机的极数多为两极的，也有四极的。转子的励磁绕组通入直流电流，产生接近于正弦分布磁场（称为转子磁场），其有效励磁磁通与静止的电枢绕组相交链。转子旋转时，转子磁场随同一起旋转、每转一周，磁力线顺序切割定子的每相绕组，在三相定子绕组内感应出三相交流电势。发电机带对称负载运行时，三相电枢电流合成产生一个同步转速的旋转磁场。定子磁场和转子磁场相互作用，会产生制动转矩。从汽轮机输入的机械转矩克服制动转矩而作功。发电机可发出有功功率和无功功率。所以，调整有功功率就得调节汽机的进汽量。转子磁场的强弱直接影响定子绕组的电压，所以，调发电机端电压或调发电机的无功功率必须调节转子电流。
.N q I%EV`8[ O` G
发电机的有功功率和无功功率几何相加之和称为视在功率。有功功率和视在功率之比称为发电机的功率因数（力率），发电机的额定功率因数一般为0.85。
供给发电机转子直流建立转子励磁的系统称为发电机励磁系统。大型发电机励磁方式分为：①它励励磁系统；②自并激励磁系统。它励励磁是由一台与发电机同轴的交流发电机产生交流电，经整流变成直流电，给发电机转子励磁。自并激励磁是将来自发电机机端的交流电经变压器降压，再整流变成直流电，作为发电机转子的励磁。
并网运行时无功功率的调节
[align=left] 无功功率的调节 [/align]◆接在电网上运行的负载类型很多，多数负载除了消耗有功功率外，还要消耗电感性无功功率，如接在电网上运行的异步电机、变压器、电抗器等。所以电网除了供应有功功率外，还要供应大量滞后性的无功功率。 ◆ 电网所供给的全部无功功率一般由并网的发电机分担。 ◆ 电网的电压和频率不会因为一台发电机运行情况的改变而改变，即并网发电机的电压和频率将维持常数。 ◆ 如果保持原动机的拖动转矩不变(即不调节原动机的汽门、油门或水门)，那么发电机输出的有功功率亦将保持不变。 ◆图17.11给出了有功功率不变而空载电势变化时，隐极发电机的电势相量图，和的矢端必须落在直线AB和CD上。 ①如果在某一励磁电流时，正好与平行，此时无功功率为零,发电机输出的全部是有功功率，发电机正常励磁。 ②如果增加励磁电流到1，则将沿直线AB右移到1 ，将沿直线CD下移至1 ，1滞后于，发电机处于过励状态，输出功率中除了有功功率外，还有滞后性的无功功率； ③如将励磁电流减少到2，则沿BA左移到2 ，沿DC 上移到2，2超前于，发电机处于欠励状态，发电机输出功率中除了有功功率外，还有超前性的无功功率。V形曲线 5I \;hDE(Z ROl
◆可见，通过调节励磁电流可以达到调节同步发电机无功功率的目的。当从某一欠励状态开始增加励磁电流时，发电机输出的超前的无功功率开始减少，电枢电流中的无功分量也开始减少；达到正常励磁状态时，无功功率变为零，电枢电流中的无功分量也变为零，此时 ；如果继续增加励磁电流，发电机将输出滞后性的无功功率，电枢电流中的无功分量又开始增加。 ◆ 电枢电流随励磁电流变化的关系表现为一个V形曲线。V形曲线是一簇曲线，每一条V形曲线对应一定的有功功率。V形曲线上都有一个最低点，对应cosj=0 的情况。将所有的最低点连接起来，将得到与cosj=0对应的曲线，该线左边为欠励状态，功率因数超前，右边为过励状态，功率因数滞后（见图17.12）。V形曲线可以利用图17.11所示的电势相量图及发电机参数大小来计算求得，亦可直接通过负载试验求得。 o2t _i.rx0L'V@Z[p
:\4|S+j?
[align=center][img=264,261]http://unit.xjtu.edu.cn/sspdj/tbdj/tuk/tu17012.gif[/img][/align]!{$y`h['hNy
[align=center][img=357,306]http://unit.xjtu.edu.cn/sspdj/tbdj/tuk/tu17011.gif[/img][/align]U/}7uou+Z ^
[[i] 本帖最后由 电气调试 于 2008-4-20 22:06 编辑 [/i]]