“发电机及励磁知识”学习个人体会
为进一步提高对发电机及励磁设备掌握水平，根据领导安排，经刘总批准，本人有幸参加由济南发电设备厂举办的“发电机及励磁知识”培训，以下是本人从实际工作出发，结合本次学习所获得的体会，供大家交流参考。
一、发电机基本原理。
发电机是发电厂重要设备，它是利用电磁感应原理把机械能转换成电能的机器。在火力发电厂中，发电机是由汽轮机带动的，它的特点是功率大、转速高，因此结构较为复杂。发电机有两个主要部件：一个是高速旋转的转子，一个是静止不动的定子。转子上绕有线圈（也称磁极圈），位于定子的内腔，与定子之间有间隙（气隙）。当转子线圈通上直流电后，在磁极间就产生磁力线，原动机带动转子旋转，磁力线就做切割定子绕组运动，根据电磁感应原理，发电机定子绕组将有感应电压产生，定子绕组形成回路，就有电流流过，从而实现机械能到电能的转换。
综上所述，发电机要能发电，必须具备三个条件：
1、要有磁场；
2、要有一个安置于磁场中的导线或线圈；
3、导线或线圈与磁场必须要有相对运动。这样，导线或线圈在磁场空间切割磁力线，就能感应产生电压，进而产生电能。
建立磁场有两种方法：
1、由永久磁铁形成；
2、由导线通以电流产生磁场。由于前者磁性弱且固定不变，不能调节。后者又称电磁场，它的磁场强度强且可以通过控制电流大小实现调节。所以在发电机中基本都采用由线圈通以电流形成磁场方式。
二、发电机的组成结构。
如上所述，发电机的两大主要部件是定子和转子。 定子是由铁芯、线圈、机座等组成。铁芯由扇形硅钢片叠成，与转子本体一起构成封闭的电机主磁回路。
1、铁芯内圆有布线槽，槽内安置定子线圈，铁芯外圆通过鸠尾形筋条紧固在机座上成为一个总装部件即定子。定子铁芯既要起良好的导磁作用，又要在旋转磁场中有最低的涡流损耗。硅钢片有良好的导磁性能，而其单片厚度愈薄则其涡流损耗愈小，因此发电机的铁芯都是采用很薄的硅钢片冲片叠成。
2、定子线圈嵌在定子铁芯布线槽内的一段称为直线部分，是切割磁力线产生电能的高电压部件，发电机的输出电压和输出电能的大小完全由此直线部分决定。在直线部分两端称为端部部分，仅起线圈直线部分之间电连接作用，其本身不增加发电机的感应电压和输出电能，但由于端部有电流流过，会产生导线自身能量损耗而引起发热。此外，由于定子线圈处于交变的磁场中，导线流过的是交变电流（三相正弦波），在线圈上会产生交流引起的附加损耗，为减少交流附加损耗，定子线圈不能由单股大截面导线制成，改用多股绝缘导线经过编织换位，再包绝缘层，经加温加压最后成型（多股玻璃丝包扁铜线迭压而成）。每个线圈均需经过各项试验以检验其性能。
3、机座与端盖，其作用是将发电机封盖、保护起来，并与铁芯一起构成发电机内部的通风冷却系统。机座都是由钢板拼搭焊接而成，要求有足够的机械性能且焊缝不应漏气。端盖采用铸件，由于端盖处于定子线圈端部交变磁场所作用的空间，因此须采用无磁性材料铸造。
转子是高速旋转部件，由转子轴、绕组、护环及风扇等部件组成。
1、转子轴是发电机关键部件之一，轴本体既是一根轴的主体，承受很大的旋转机械应力，又是发电机磁回路的组成部分。因此要求转子轴具有良好的电磁性能（即导磁性能好，磁阻要小），还要有高机械性能，一般采用整体优质合金钢锻造而成。
2、转子绕组是通入直流电以产生磁场，因此在导线上没有交流附加损耗，横截面可选大些。转子绕组安置在转子上，除了要求电气绝缘外，因其高速旋转和通电时发热，还必须有可靠的紧固和散热冷却措施。整个转子绕组串联成一个回路，由一根引入和一根引出，两根引接线分别接到转子集电环上，励磁电流从集电环引入转子绕组，再经过绕组、集电环引出。（无刷励磁旋转励磁机产生的经整流后的直流电直接引入转子绕组，没有集电环）
3、护环是圆筒形，起保护转子绕组端部作用，装载转子本体的两端。
4、风扇是起冷却转子绕组作用，安装在转轴上随转子做高速旋转。
三、励磁系统知识概述
励磁系统是指供给同步发电机励磁电流的电源及其附属设备的统称，一般由励磁功率单元和励磁控制系统（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，而励磁控制系统则根据输入信号和给定的调节准确控制励磁功率单元的输出。励磁系统的重要任务是在提高电力系统的稳定性，若励磁系统发生故障就直接导致发电机停运，因此它需要与发电机其它部件具有同样高的可靠性；同时发电机正常运行时要经常对励磁电流进行调节，所以励磁系统的组成必须使励磁电流调节方便且平稳。当电网发生短路故障时，为维持发电机机端电压，提高系统动态运行的稳定，励磁系统还应具有满足强行励磁要求。
励磁控制系统最基本和最重要的任务就是维持发电机端（或指定控制点）电压为给定值。主要原因为：
1、保证电力系统运行设备（如发电机）的安全。发电机运行规程规定发电机运行电压正常变化范围为5%，最高电压不得高于额定值的110%。
2、保证发电机运行的经济性。规程规定，大型发电机运行电压不能低于额定值的90%，当发电机电压低于95%时，发电机应限负荷运行。
3、提高维持发电机电压能力的要求和提高电力系统稳定的要求是一致的。 励磁系统按按励磁电压响应速度可分为常规励磁、快速励磁、高起始励磁三大类；按结构可分为直流励磁机励磁系统、交流励磁机励磁系统、静止励磁系统三类。目前在小机组上广泛采用静止励磁系统（硅整流励磁系统），它具有如下优点：
1、无旋转部件，结构简单，稳定性好；
2、励磁变压器的二次电压和容量可以根据电力系统稳定的要求而单独设计；
3、响应速度快，调节性能好，有利于提高电力系统的静态稳定性和暂态稳定性；
4、装置所占面积小，容易维护检修方便。它主要缺点：电压调节通道容易产生负阻尼作用，导致电力系统低频振荡的发生，降低了电力系统的动态稳定性。
四、励磁调节器概述及大、小修维护项目
发电机励磁调节器性能和技术要求需满足GB10585《中小型同步电机励磁系统基本技术要求》和GB7409《大中型同步电机励磁系统技术要求》的规定，在制造上应符合IEC34—16/1《汽轮发电机励磁系统技术要求》的规定。
DAVR发电机励磁调节器有多种控制运行方式：自动电压调节、恒功率因数调节、恒无功调节等。自动电压调节通道以发电机机端电压为调节对象，根据电网电压变化，自动调节励磁电流进而调整发电机输出无功功率，从而达到恒机端电压运行目的。为增加励磁调节器的安全冗余度以及方便试验，还设有手动恒流运行控制方式，控制发电机的励磁电流为恒定值。同时为确保发电机运行于安全范围内，调节器设有各种限制器，如最大励磁电流限制、定子电流限制、低励限制、最小励磁电流限制、PT断线等附加功能。
DAVR调节器大、小修维护内容：
1、柜体的清洁、检查；
2、电源单元检查。可用电压表测量每组电压值；
3、模拟量输入通道检查，检查PT、CT及励磁电流的输入，看偏差是否在允许范围内；
4、可控硅触发脉冲及整流波形检查；
5、操作和联动回路检查、试验。
五、DAVR励磁调节器保护配置
1、PT断线：此信号保持，需复归
1）、当仪表PT电压低于励磁PT电压12.5％，认为仪表PT断线，开出量输出PT断线，面板上故障LED灯亮。
2）、当励磁PT电压低于励磁PT电压的12.5％，认为励磁PT断线，控制器转为手动恒励磁电流运行，开出量输出PT断线，面板上故障LED灯亮，“恒Ut”LED指示灯灭，“恒If”指示灯亮，退出恒无功以及其他运行方式，相应指示灯灭。
2、低励限制：此报警不保持，不需复归。
当并网情况下，无功功率为负，发电机进相运行时，开出量输出低励报警，自动增加电压给定，增至电压给定给定最大值，面板上故障LED指示灯亮。，恒电压方式限制起左右，自动方式只报警。注意：并网前应先确认CT极性无误，若不能确保CT极性无误，可先将参数“电压最大”设置低一些，以免CT极性错误，造成发电机过压。
3、强励限制：此报警保持，需复归
当励磁电流大于发电机满载额定的1.4倍时，强励动作，开出量输出强励报警，维持10秒，若故障不消除，控制器由自动转为手动运行，励磁电流给定值不大于1.0倍额定。
4、误强励：此报警保持，需复归。
1）、并网：当励磁电流大于1.4倍发电机额定，且机端电压高于1.2倍发电机额定空载电压，认为误强励，延时2秒，控制器退出运行，报强励报警。
2）、空载：当励磁电流大于0.4倍发电机额定，且机端电压高于1.2倍发电机额定空载电压，认为误强励，延时2秒，控制器退出运行，报强励报警。
5、起励失败：此故障保持，需复归
开机令按钮只有在自动运行（恒电压）时才起作用，当按下此按钮时，电压给定值会自动设置为参数“起励给定”。起励过程中会自动投起励电源，当机端电压升到额定的20％时，自动切除起励电源。如果10秒后发电机机端电压仍然低于额定的20％，则报起励失败，电压给定置零。
6、可控硅故障：
当有可控硅故障开入时，调节器直接退出运行，调节器将无输出。
以上就是本人此次的学习心得体会，存在些不足之处，请领导和专工批评指正。
总结人：陈日光
09年12月
