第21卷第12期 电网技术 Vol.21 No.12 1997年12月 Power System Technology Dec.1997 我国汽轮发电机励磁系统发展概况 毛国光 电力工业部成套设备局，100011北京 DEVELOPMENT SURVEY OF TURBOGENERATOR EXCITATION SYSTEM IN CHINA Mao Guoguang Complete Equipment Bureau,Ministry of Electric Power Beijing,100011 China ABSTRACT This paper describes the advantage and short- 灭磁电阻和灭磁开关等部件。励磁机是交流机没有 coming of five kinds of exciting system which are applied to turbogenerators,and reviews the development history of tur- 换向器，因此，励磁容量不会受其限制。因有灭磁回 bogenerator excitation system in China.The author points out 路，当系统或发电机发生故障时能尽快切除机组，减 that it will be the trend to apply bus fed static excitation sys tems to large capacity turbogenerators. 轻故。它的灭磁时间较短，切机时间较快，对系统 KEY WORDS Turbogenerator Exciting system Develop- 稳定有好处。由于旋转部件较多，励磁系统发生故障 ment 的可能性也较多。轴系长、轴承座较多，易引起机组 摘要本文介绍了汽轮发电机采用的5种励磁系统的优缺 振动超标。 点和我国汽轮发电机励磁系统发展的历史，并指出大容量汽 轮发电机采用自并励励磁系统是发展趋势。 关键词汽轮发电机励磁系统发展 1概述 励磁系统是发电机的重要组成部件。性能良好、 可靠性高的励磁系统是保证发电机安全发电、提高 一发电机定子 4一一灭磁电阻 -调节电阻 2-一 电力系统稳定性所必需的，近几十年来，随着单机容 ·发电机励磁绕组 5—直流励磁机 8一-强励开关 3一一灭磁开关 6一直流励磁机励磁绕组 量的增大，对励磁系统提出了新的要求，如励磁容其 图1直流励磁机励磁系统简图 要增大，可靠性要高，调节速度要快，稳定性要好。可 这种励磁方式原苏联的发电机采用较多，我国 以说，发电机发展的历史也是励磁系统发展的历史。 1O0MW及以上的汽轮发电机多数也是采用这种励 磁方式。 2几种主要的励磁方式 (3)交流励磁机带旋转整流器励磁系统（图3） (1)直流励磁机励磁系统（图1） 交流励磁机带旋转整流器励磁系统即无刷励磁 早期的中小型汽轮发电机容量较小，所需的励 系统。它也属三机励磁范畴，但整流装置等和发电 磁容量也较小，因此采用直流励磁机励磁，结构较简 机、主励磁机、副励磁机在同一轴上旋转。 单，操作也较方便。 无刷励磁系统的特点： 直流励磁机是与主发电机同轴旋转，速度较高， ①励磁机是没有换向器的交流发电机，励磁容 受换向器（整流子）的限制，容量不能做得太大.一般 址可不受其限制： 适用于50MW以下的汽轮发电机。 2无炭刷、滑环、整流子等，因而不会有炭刷的 (2)交流励磁机励磁系统（图2） 冒火问题，运行维护方便： 交流励磁机励磁系统又叫交流励磁机净止整流 3不会产生炭粉和铜末，因而不会导致电机绕 器励磁系统，通常称之为三机励磁系统。所谓三机励 组绝缘污染而降低绝缘水平： 磁系统是由发电机、主励磁机、副励磁机三者在同一 ①励磁回路中无灭磁装置，电机或系统发生事 轴上一起旋转，整流装置和调节器(AVR)是静止 故而跳闸后，电机常自然灭磁，时间相对较长： 的，和直流励磁机励磁系统一样需要配滑环、炭刷、 ⑤)无法直接测量和观察励磁电流和电压 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net第 卷 第 期 年 月 电 网 技 术 我国汽轮发电机励磁系统发展概况 毛 国 光 电 力 工 业 部 成套设 备 局 , 北 京 , , 、 , 摘要 本 文介 绍 了汽轮发 电机 采用 的 种 励磁 系统 的优 缺 点和我国汽 轮发 电机励磁系统 发 展 的历 史 , 并指 出大 容量 汽 轮发 电机采用 自并励励磁 系统 是 发 展 趋 势 。 关键词 汽轮发 电机 励磁 系统 发 展 灭 磁 电阻 和 灭磁开关等部件 。 励磁机是 交流机 没有 换 向器 , 因此 , 励磁 容量 不会受 其限制 。 因有灭磁 回 路 , 当 系统或发 电机发生故障时能 尽快切除机组 , 减 轻 书故 。 它 的 灭 磁 时间较 短 , 切机 时 间较快 , 对 系统 稳 定有好 处 。 由于 旋转 部件较 多 , 励磁 系统发 生故 障 的可 能性 也较 多 。 轴 系长 、 轴承 座较 多 , 易引起 机组 振 动超 标 。 共与 概述 励磁 系统是 发 电机 的重 要 组 成部件 。 性 能 良好 、 可 靠性高 的励磁 系统 是 保证 发 电机 安 全 发 电 、 提 高 电力 系统 稳 定性 所必 需 的 。 近 几十年 来 , 随 着单 机 容 量 的增大 , 对 励磁 系统提 出 了新 的要求 , 如 励磁 容量 要增 大 , 可靠性要高 , 调 节速 度要快 , 稳 定性 要 好 。 可 以说 , 发 电机发展的历史也 是 励磁 系统 发展的历 史 。 几种主要 的励磁方式 直流励磁机励磁 系统 图 早 期 的 中小型 汽 轮 发 电 机 容 堂较 小 , 所 需 的 励 磁容 量也较 小 , 因此 采 用直 流 励 磁机 励磁 , 结构 较 简 单 , 操 作也较方便 。 直流 励磁 机是与主发 电机 同轴旋转 , 速 度较高 , 受换 向器 整 流子 的限制 , 容童 不能做得 太大 , 一 般 适 用 于 以 下 的汽轮 发 电机 。 交 流励磁机励磁 系统 图 交 流 励磁 机 励磁 系统 又 叫交 流 励磁机 静止 整流 器 励磁 系统 , 通 常称之 为 三 机 励 磁 系统 。 所谓三 机 励 磁 系统是 由发 电机 、 主 励磁 机 、 副 励磁 机三 者 在 同一 轴 上 一 起 旋 转 , 整 流 装 置 和 调 节 器 是 静 止 的 , 和 直流 励 磁 机 励 磁 系统 一 样 需 要 配 滑 环 、 炭 刷 、 公一 一 发 电机 定子 一 灭 磁 电阻 一一 调 节 电阻 一 发 电机 励 磁绕组 一 直流 励磁 机 一 一 强 励开关 一 灭磁 开关 一 直流 励磁机励磁绕组 图 直流励磁机励磁 系统简 图 这 种 励 磁方 式 原 苏联 的 发 电机 采 用较 多 , 我 国 及 以 上 的汽轮 发 电机 多数 也 是 采 用这 种 励 磁方 式 。 交流励磁机带旋转整 流器励磁 系统 图 交流 励磁 机 带旋转 整流器 励磁 系统 即无刷 励磁 系统 。 它 也 属三 机 励 磁 范 畴 , 但 整 流 装 置 等和 发 电 机 、 主 励磁 机 、 副 励磁 机 在 同一轴上旋转 。 无 刷励磁 系统 的特 点 ①励 磁 机 是 没 有换 向器 的交 流 发 电机 , 励 磁 容 量 可不受 其 限制 ②无 炭 刷 、 滑 环 、 整 流 子 等 , 因而 不 会有 炭 刷 的 冒火 问题 , 运 行维 护 方 便 ③不 会 产 生 炭 粉和 铜 末 , 因 而 不 会导致 电机 绕 组绝 缘污 染而 降低绝缘 水平 ①励 磁 回 路 中无 灭 磁 装 置 , 电机 或 系统 发 生 书 故 而 跳 闸后 , 电机 靠 自然灭 磁 , 时 间相对较 长 ③无法直接测量和 观察励磁 电流和 电压