励磁系统简介

孙家祺

一、总介

我厂励磁系统UNITROL5000是 UNITROL 系列的第五代励磁调节器，用于同步发电机静止自并励励磁系统。静止自并励励磁系统通过可控硅整流桥控制励磁电流来调节同步发电机端电压和无功功率。整个系统可分为四个主要部分：励磁变压器；两套相互独立的励磁调节器；可控硅整流桥单元；起励单元和灭磁单元。

二、励磁系统自动调节器的作用

1、自动调整发电机无功，维持发电机机端电压稳定在额定值；

2、合理分配并列机组间的无功；

3、当机组故障时，能挺高保护动作可靠性；

4、保证发电机在安全运行的限度内运行（能实现强励、低励限制、过励限制、V/HZ限制P/Q限制、定子过励低励限制、TV断线等功能。）；

三、励磁系统电源

1、转子直流电流、电压：电源取至发电机出口，经励磁变T02降压、整流柜整流成直流，供发电机转子电流、电压。

2、直流电源两路：分别来至110V控制直流母线1段、2段。第一路直流（Q15开关），主要供灭磁开关合闸回路及跳闸线圈1，同时经变压成直流24V后供励磁系统各电路板使用。与来至励磁变低压侧，经自用变压器T05变压（Q05开关），整流器整流成24V的直流电源互为备用，供励磁系统各电路板使用。第二路110V直流电源（Q25开关），供给灭磁开关跳闸线圈2。

3、交流电源三路：都来至汽机MCC3段：第一路交流电源（Q90开关），为励磁调节柜、5个整流柜的加热器、照明电源。第二路交流电源（Q91开关），作为5个整流柜的风扇电机的备用电源，其主电源来至励磁变低压侧自用变压器T15；第三路是初励电源（Q03开关），在发电机起励时使用。将交流电整流成直流后，供发电机转子，建立初始磁场，当发电机机端电压达到额定值的 10%时，可控硅桥已经能正常工作，起励开关自动断开。励磁系统能使用发电机出口励磁变的电源，保证发电机正常工作。

4、励磁调节器信号源：励磁系统有AVR1、AVR2两个自动励磁调节通道，在运行中，两个 AVR 通道之中的一个处于备用方式 ，通道之间的切换是自动和无扰动的。其中AVR1通道信号源来至发电机机端2 PT、5CT二次侧；AVR2通道信号源来至发电机3 PT、6CT二次侧。

四、发电机PT故障处理

发现发变组保护柜A、B柜发PT断线信号，励磁系统阀PT故障、通道切换完成信号。检查发电机转子电流电压正常，发电机机端电压正常，检查#3pt二次空开是否跳闸，测量二次空开上桩头对地电压，相间电压，判断出那一相保险熔断，汇同继保，将发电机保护柜B柜相关电压保护退出，如：失磁、失步、突加电压、启停机、过电压、过负荷等相关保护。将#3pt二次空开断开，拉出#3pt，检查有无异常情况，并进行更换。检查二次空开上桩头各相对地，相间电压正常后，合上二次空开，投入相关保护，将励磁系统切换至2通道。

1.发电机机端1PT故障：

现象：1) 发变组保护柜AB柜“PT断线”告警。2) CRT“PT断线”告警。3) 发电机有功、高厂变有功、励磁变有功、脱硫变有功、发电机无功下降，发电机频率显示异常(A相或C相断线)，发电机电压异常（A相或C相断线），DEH有功显示降低。

处理

1) 请示总工（生产副总经理），由检修退出发电机保护AB柜下列保护：发电机匝间短路保护

2) 测量PT1二次电压，判断是一次还是二次断线。

3) 如二次自动开关跳闸，检查无明显故障，立即试送一次，试送不成功不得再强送，应检查有关电压回路是否有短路现象。

4) 如属一次熔丝熔断，应采取安全措施，将PT停电，并通知检修人员进行检查，无问题方可更换熔丝后送电。

5) PT小车的推拉必须使用绝缘工具，操作人员必须穿绝缘鞋、戴绝缘手套，并注意安全距离。

6) 经处理正常，复归相关保护后，将退出的保护投入运行。

2.发电机机端2PT故障

现象：1) 发变组保护柜A、B柜“PT断线”告警。发变组故障录波装置启动。2)励磁画面发“PT断线”告警。3) 发电机励磁系统“PT断线”告警，励磁CH1通道退出运行或退出备用，CH2通道切换为自动方式运行。4) 单通道运行的励磁CH1通道自动转手动运行。5）若为高压侧保险熔断，零序电压表升为机端电压；6）发电机A相高压侧保险熔断或低压侧MCB3a相空跳闸，NCS上发电机A相电压降低或为零；7) 发电机PT至远动柜的电压回路指示异常。

处理：

1. DCS指示异常时，应停止有功负荷调整，跟据主汽流量监视发电机运行，防止发电机过负荷。

2） AVR单通道运行手动运行时，应设专人进行监视和调整。

3) 请示生产副总经理，由检修退出发电机保护A柜下列保护：发电机失磁保护；发电机逆功率保护；发电机程跳逆功率保护；发电机失步保护；发电机定子接地保护（三次谐波和基波部分）；发电机突加电压保护；发电机、变压器复合电压过流保护；发电机低频保护；发电机过激磁保护；发电机过电压保护；发电机启停机保护；转子两点接地保护；电压平衡；负序电压闭锁；定子匝间P2。

4) 测量PT2二次电压，判断是一次还是二次断线。

5) 如二次自动开关跳闸，检查无明显故障，立即试送一次，试送不成功不得再强送，应检查有关电压回路是否有短路现象。

6) 如属一次熔丝熔断，应采取安全措施，将PT停电。并通知检修人员进行检查，无问题方可更换熔丝后送电。

7) PT小车的推拉必须使用绝缘工具，操作人员必须穿绝缘鞋、戴绝缘手套，并注意安全距离。

8) 经处理正常，复归相关保护后，将退出的保护投入运行，确认并清除AVR报警。

3.发电机机端3PT故障

现象：1)发变组保护柜A、B柜发“PT断线”告警，发变组故障录波装置启动。2）励磁画面发“PT断线”告警3)发电机、脱硫变有功电度表电压回路异常；4) 发电机励磁系统出现下列异常：发电机励磁系统“PT断线”告警，励磁CH2通道退出运行或退出备用，CH1通道切换为自动方式运行。单通道运行的励磁CH2通道自动转手动运行。5）高厂变电度表的电压回路异常。

处理

1） 请示生产副总经理，由检修退出发电机保护B柜下列保护：发电机失磁保护；发电机逆功率保护；发电机程跳逆功率保护；发电机失步保护；发电机定子接地保护（三次谐波和基波部分）；发电机突加电压保护；发电机、变压器复合电压过流保护；发电机低频保护；发电机过激磁保护；发电机过电压保护；发电机启停机保护；转子两点接地保护；电压平衡；负序电压闭锁；定子匝间P2。

2. AVR单通道运行手动运行时，应设专人进行监视和调整。

3. 测量3PT二次电压，判断是一次还是二次断线。

4. 如二次自动开关跳闸，检查无明显故障，立即试送一次，试送不成功不得再强送，应检查有关电压回路是否有短路现象。

5. 如属一次熔丝熔断，应采取安全措施，将PT停电，并通知检修人员进行检查，无问题方可更换熔丝后送电。

6. PT小车的推拉必须使用绝缘工具，操作人员必须穿绝缘鞋、戴绝缘手套，并注意安全距离。

7. 经处理正常，确认并清除AVR报警。

五、励磁系统相关的注意事项

1.在励磁系统合直流进线开关Q15、Q25（或馈线开关109Z、309Z）时，发变组保护柜会发励磁系统故障报警。在需要的情况下，应将励磁系统故障压板断开后，再合上直流进线开关Q15、Q25（或馈线开关109Z、309Z）。

2. 励磁系统具有5 组整流桥，其中一组整流桥故障的情况下，仍能够产生最大励磁功率；当两组整流桥故障的情况下，不能实现强励功能；当三组整流桥故障的情况下，发出励磁系统故障解列停机。