发电自动调节励磁装置

㈠ 励磁系统自动调节励磁电流

在电力系统中，调节发电机励磁电流通常不直接在转子回路进行，因为电流过大不易操作。一种常见方法是通过改变励磁机的励磁电流来间接调控。可控硅导通角改变是其中的关键技术，根据发电机的电压、电流变化，自动调整可控硅整流器的工作状态，进而影响励磁电流。这种装置由晶体管、可控硅等电子元件构成，具有快速响应、无失灵区、大功率输出、小巧轻便等优点，有助于在紧急情况下抑制过电压和实现快速灭磁。

自动调节励磁装置的结构包括多个单元：测量单元负责比较实际信号与设定值，通过放大单元驱动可控硅；同步单元确保触发脉冲与交流励磁电源同步；调差单元负责负荷分配的稳定；稳定单元提升电力系统的稳定性；限制单元防止发电机在异常状态下运行。每个单元根据特定功能来设计，有的装置可能仅包含部分单元。

组成部件包括电压互感器、电流互感器、励磁变压器等，需供给AC380v和DC220v电源，以及特定的空接点和模拟信号接口。同时，励磁控制、保护和信号回路涉及灭磁开关、助磁电路、风机等组件，以确保故障时迅速、安全地处理。

近几十年来，随着新技术的发展，数字自动调节励磁装置逐渐取代传统装置。微机计算机配合外部设备构成的数字装置，能够实现自适应最佳调节，成为现代电力系统中重要的组成部分。

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。

㈡ 自动励磁调节装置通常根据哪些参量来调整励磁输出

发电机自动励磁调节装置分他激励磁和自激励磁，小机组发电机通常采用自激励磁专，自激励磁调节装属置分相复励、谐振式自励、双绕组分流自励、可控硅自励等多方式。

以相复励方式(下图)为例，发电机负载后，激磁电流由电压线圈W1输出的电流分量和电流线圈W串输出的电分量叠加组成。虽然发电的端电压没有经电抗器移相而直接加在W1上，但W1匝数较多，电抗值较大，故W1与端电之间亦存在一相角差，从而使相复励变压器具有相敏作用。当负载变化时，W串随负载电流的大小及相位变化而变化，故能供给复励电流，补偿电枢反应的去磁作用，保证了发电机输出电压自动调整(恒压)。

㈢ 发电机励磁系统自动调节励磁的组成

发电机励磁系统的自动调节主要由以下几个关键部件构成：

• 机端电压互感器：用于监测发电机的电压变化。


• 机端电流互感器：捕捉发电机的电流信号。


• 励磁变压器：作为电压转换设备，提供励磁装置所需的电源，如厂用AC380v和DC220v控制电源，以及DC220v的合闸电源。


• 空接点：包括自动开机、自动停机、并网控制（常开和常闭）的接口，用于精确控制励磁系统的操作。


• 模拟信号：如发电机机端电压100V、机端电流5A以及母线电压100V，这些信号用于监控和反馈系统状态。


• 继电器接点信号：用于励磁变过流、失磁和励磁装置异常的检测和报警。

控制、保护及信号回路部分包括灭磁开关、助磁电路、风机、灭磁开关偷跳检测、励磁变过流保护、调节器故障监测以及发电机工况异常和电量变送器等，这些组件共同确保发电机运行的稳定性和安全性。

在故障处理中，当同步发电机遭遇内部故障时，自动调节励磁装置会执行灭磁功能，快速减弱转子磁场，以防止转子过热，同时尽可能缩短灭磁时间。灭磁方式根据额定励磁电压的不同，可以采用线性电阻灭磁或非线性电阻灭磁。

近十多年来，随着新技术和新器件的不断进步，发电机励磁系统自动调节装置也在持续创新和改进。现代装置常常采用微机计算机软件，实现自适应最佳调节，这在许多国家的科研和实践中都得到了广泛的应用和试验。

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。

㈣ 励磁系统的自动调节

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。
自动调节励磁装置的组成单元
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。
1.测量单元
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。
2.同步单元
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。
3.调差单元
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。
4.稳定单元
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。
5.限制单元
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。
自动调节励磁的组成部件
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。
数字自动调节励磁装置
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。