2.16 电力系统稳器投入/退出2.17 低励磁/过励磁限制器动作2.18 机组由于故障而切除

　　本章叙述了励磁系统的运行操作规程，并指出系统无故障运行时需要遵守的事项。本资料还说明了需要采取的安全预防措施，也简要介绍发电机的运行特性及励磁系统在自动和手动方式下的运行特性。

　　发电机带厂用电负荷运行，加负荷的运行条件基本上与空载运行相同。其唯一的区别是在带厂用电负荷运行时，发电机电压为主要调节变量，而发电机在并网负荷运行时，以无功功率为主要调节变量。1.2 发电机空载运行

　　发电机空载运行，发电机端电压等于转子感应电势。在转速恒定条件下，发电机端电压直接取决于励磁电流。在发电机额定电压范围内，发电机端电压与励磁电流之间存在着或多或少的线性关系。当发电机电压超过额定值时，将发生饱和效应，这种饱和效应本质上是由定子铁芯设计决定的。如果要进一步增加发电机电压，则必须大大增加励磁电流。

　　发电机负载运行时，流过定子绕组的电流通过同步电抗引起电压降。如果励磁电流保持不变，则端电压因此而降低。在这里，励磁系统具有通过改变励磁电流来防止电压降低功能。

　　通常仅用上部圆代表发电机的运行。此圆形围绕坐标原点，其半径相当于额定视在功率Sn。视在功率Sn是由定子绕组允许温升决定的。发电机的允许运行范围是有功功率轴线上驱动功率极限所限定的。此外，在无功功率轴线上的运行范围是过励磁由转子绕组发热设计所限制，而低励范围由稳定极限所限定。过励磁限制范围主要由额定励磁电流决定。发电机额定工作点从定子和转子发热极限的交点得到。在低励磁范围中，发热的热容量不起作用，而重要的是维持电机的同步。对于某个工作点其负载角δ能够从图中无功功率轴线对劢磁功率Pf之间的夹角读出。通常，同步电机运行在较轻的滞后无功功率的范围内，另一方面，为适应电网故障的情况下，保证具有适当的转矩储备。

　　流值。这意味着，一方面保持稳态运行所须的数值恒定，别一方面，如果运行条件改变能进行迅速地调整。

　　在稳态运行条件下，为了达到电压自动调节的目的，需要部分地校准发电机和电网的自然特性。为此，电压调节器不受当前无功电流的影响。

　　在多数情况，发电机通过升压变压器联接到电网，所以通过变压器及电网的电抗产生具有下降特性的自然调差率，见图3。必须强调，调差率只是表示无功功率变化与电压变化之间的关系。调差率一定不要与比例调节器的偏差混淆起来。现代调节器的偏差等于设定值减去实际值的差，一般为0到0.5%。有效的无功调差率可以设置在-20%到+20%之间。通常对无功调差率设置为4%到10%。也就是在LP.U.无功功率时，发电机电压下降值(例如4%).

　　在甩负荷时，要求自动电压调节器立即反应。此种方式中发电机电压随着主开关的断开立即改变，这是电压调节器或劢磁系统的重要质量特性。

　　无功电流减小至零，自然不可避免的引起电压升高△U=Iq*Xd。例如，次瞬变电抗是0.2P.U，如果甩掉0.5P.U无功电流，则立即产生10%的电压升高,任何调节作用都不能减小它。如果没有自动电压调节器，则电压继续上升一直到达由同步电抗所决定的最大值，电压上升的时间取决于空载时间常数T do。

　　对于具有电压调节器的情况，电压不允许进一步上升，经过一段时间调节后，电压恢复到原来值。如何能快速达到目的，这取决于励

　　磁系统的设计类型。对静止励磁系统，它直接调节发电机的励磁电流，表现出最短的响应时间。然而，三机励磁系统必须经历附加的励磁机时间常数。如果励磁系统在手动方式运行，励磁电流受到控制，将导致发电机电压不希望的升高，直到将发电机保护的过电压继电器跳闸，最终使发电机灭磁。为防止这一现象发生，在发电机主电路开关断开时，励磁电流调节器的给定值应恢复到空载励磁电流值。

　　例如，某一远距离的故障，引起在很短时间内的过电流和低电压。为了维持电压，励磁调节器提供最大的励磁电流。在保护装置将故障消除后，随着负荷的减小发电机电压相应地上升。这一过电压由电压调节器调整到它原来值。

　　励磁系统是安装在发电厂的一整套设备。正常情况下它由控制室远控操作。直接安装在劢磁系统前面板上的就地控制屏仅在调试、试验或紧急控制时使用。如果发电厂装有高性能的控制系统，对励磁系

　　运行人员必须熟悉励磁系统的操作及显示单元的设计，必须熟悉劢磁系统各命令的作用，必须熟练的使用这些操作控制及显示单元。运行人员通过对劢磁系统进行操作使发电机适应于发电厂和电网的运行条件。

　　如果设置不满足要求，请直接按对应按钮切换对应的功能投切。（按钮前带，√，表示该项功能是已经有效）

　　进入人机界面“设置”画面，选择“零起升压”功能投入。检查人机界面显示的“电压预置值”为10%。

　　如果已选择“零起升压”功能投入，则进入人机界面“设置”画面，选择“零起升压”功能退出。检查人机界面显示的“电压预置值”为100%。

　　系统重新上电后，默认“通道跟踪”功能投入。如果要改变设置，请进入“设置”画面，进行选择。

　　踊跃功能投入，非运行通道总是跟踪运行通道；如：A通道运行，B、C通道都跟踪A通道；B通道运行，A、C通道都跟踪B通道；C通道运行，A、B通道都跟踪C通道。

　　运行过程中，如果手动切换运行通道，应将“通道跟踪”功能投入，并检查当前运行通道和要切换到的目标通道的控制信号，只有在两者基本一致时，切换才不引起波动。

　　如A通道运行，B通道备用，则在A、B通道控制信号基本一致的情况下，控“B/C通道运行”按钮，即可切换到B通道运行，C 通道自动成为备用通道；

　　A和B通道有“自动运行”方式（恒机端电压调节）和“手动运行”方式（恒励磁电流调节）。C通道仅有“手动方式”。

　　开机前“手动运行”方式的电流给定值总是下限值（显示为0%），自动方式起励建压后，电流给定会自动跟踪电压给定，反之电压给定跟随电流给定，直到两种调节方式的输出一致为止，以保证两种运行方式之间能够无扰动切换。

　　将引到调节柜的发电机断路器接点解开。如果用A、B通道进行本试验，还要短路特定端子，以便逆变开关有效。

　　恒无功/恒功率因数调节的实现是通过改变自动电压调给定来实现的，并且在运行中只是缓慢地起作用。因此，电网的短时故障不会影响此功能，自动方式的所有限制器和原来一样起作用。

　　进入恒无功/恒功率因数调节模式的瞬间不会引起扰动。这是因为在此之前，恒无功/恒功率因数调节模式的定值总是跟踪当前的无功功率或当前的功率因数。进入恒无功/恒功率因数调节模式后，增减操作的含义发生了变化，它由对自动电压调节的给定变化转变为调整无功功率或功率因数的给定。

　　在残压起励功能投入时，当有自动或手动起励命令时，先投入残压起励，10s如果建压不成功，则投入初励电源，建压10％或起励时限（5s）到，自动切除初励电源。

　　发电机的有功功率一达到某一设定值，就自动投入电力系统稳定器PSS。电力系统稳定器在投入之前必须对其调节参数进行设定并试验验证发。

　　如果过励限制器或低励限制器起作用，那么过励限制器动作将减小励磁电流，低励磁限制器动作将增加励磁电流。发电机电压调节器或切换到上位调节器不再有效。允许连续地限制运行，但是通常在负载变化的情况下，会削弱励磁系统的动态性能。如果可能，通过调整给定值解除限制器。

　　在装置故障情况下，（例如，发电机保护），励磁系统自动切除，同时灭磁开关断开。由于故障励磁系统被切除后，在就地控制盘上应

　　通常只有励磁电流和励磁电压信号从励磁柜传送到控制室。发电机运行需要的显示，例如发电机电压、发电机电流、有功功率和无功功率等变量由系统提供。

　　励磁装置有大量的状态信息和报警信息通过接点或通讯方式传送到监控系统。具体的信息说明参见相关说明。以下信号是最基本的，不仅仅限于此：

　　励磁系统投入之前，必须保证所需要的全部电源已经送电，必须保证能安全启动。必须进行下述的检查：

　　在某些情况下，许多外围设备的故障能导致励磁系统的控制即不能远控也不能就地控制。尽管如此，也必须仍有可能紧急地断开励磁系统。紧急停机断开发电机和励磁系统，但是励磁系统的电源没有

　　励磁系统操作规程 1．正常开机操作 1.1、发电机定速于3000转/分，发电机升压条件具备； 1.2、检查励磁系统一次回路电缆接触良好，并检查励磁系统的直流控制电源和交流电源正常。 1.3、合上灭磁柜控制电源、起励电源开关QS1，就地或远方合发电机灭磁开关，检查显示正常。 1.4、分别合整流柜1＃，整流柜2＃控制电源QS1、风机电源QS2，检查整流柜1＃，整流柜2＃风机投入运行；分别送上整流柜1＃，整流柜2＃的交流隔离刀闸Q1、直流隔离刀闸Q2；投入整流柜1＃，整流柜2＃面板上的脉冲电源开关 1.5、返回励磁调节柜进行发电机升压：SA2自动/手动开关，置自动位置。SA3通道选择开关位于通道A或B位置。合上励磁柜交流电源开关QS1和直流电源开关QS2，合上CHA通道和CHB通道的电源开关（在CHA通道和CHB通道的背后）。如有报警请按CHA 通道和CHB通道的复位按钮，将报警复位，检查CHA通道和CHB通道无任何报警。 1.6 按起机按钮SB1，电压升至20%--30%额定（可以预先设定到95%Un），操作SA1增磁升压或主控台上的增磁按钮升发电机电压至额定电压15.75kV，If0约为330A； 1.7观察发电机电压升至额定电压的95%，操作SA1增磁升压或主控台上的增磁按钮升发电机电压至额定电压； 1.8、通过增、减磁调整发电机电压、并网； 1.9、并网后增加有功同时，可用增磁、减磁操作增减无功。运行时，保持转子电流大于500A。 1.10、励磁装置在自动运行方式下，可通过操作SA4方式选择开关来选择恒功率因数运行或恒无功运行方式。 励磁调节柜运行方式可选择： a.自动运行（恒机端电压调节、恒功率因数运行或恒无功运行方式） b.手动运行（恒励磁电流调节）此方式主要用于调试时，或作为调节器故障时的备用控制模式。正常运行一般不采取这种方式。 1.11 切换操作：自动模式与手动模式的相互切换，均需要等30秒～1分钟； CHA通道与CHB通道之间的切换，须检查： （a）电压给定值 UGR （b）励磁电流给定值 IFR (c ) 触发角 ARF CHA通道与CHB通道的以上三个量如果不一致，要继续等到跟踪正确，即以上三个量一致再进行通道切换（30秒～1分钟后）。 2正常停机操作 2.1、在并网状态下将有功、无功减到零； 2.2、跳主油开关解列，发电机在空载运行； 2.3、减磁将发电机电压减到最低，在主控或就地按下停机按钮SB2灭磁停机； 2.4、跳灭磁开关；分开整流柜1＃，2＃的交、直流隔离刀闸； 2.5、跳励磁调节柜电源开关QS1和QS2，CHA通道和CHB通道的开关电源； 2.6、跳开：整流柜1＃，2＃控制电源QS1、QS2，整流柜1＃，整流柜2＃面板上的脉冲电源开关。 2.7 跳开：灭磁柜的QS1控制电源开关、起励电源开关。

　　发电机励磁系统安全运行注意事项 使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科 学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。 夏季高温天气下，励磁控制柜内最高温度达到55℃，远高于电子元件-10℃-40℃的正常工作范围，为了降低励磁控制柜内温度，采取打开就地控制屏防护罩加强通风散热、就地加装临时冷却风机的非正常运行方式降低励磁系统运行温。