浅谈电力系统中的励磁系统

    摘要：发电机的励磁系统是同步发电机的重要组成部分,其主要任务是根据发电机运行状
态

,向发电机的励磁绕组提供一个可调节的励磁电流,以满足发电机各种运行方式的需要。是

电力系统中的一个重要环节。通过对目前主要励磁系统的励磁方式进行比较和分析

,并对当

前先进的系统进行论述。
    励磁系统直接影响发电机的安全运行,其技术性能低下将给机组的运行造成了极大的安全
隐患。为满足电力系统对发电质量高标准的要求

,确保发电机组长期安全、稳定地运行,必须采

取先进科学的励磁系统。
    一、各种励磁系统的比较分析
    1、同步发电机励磁系统
    它励可控硅励磁系统主要的优点是在发电站出口附近发生短路故障时，强励能力强，有
利于提高系统的暂态稳定水平。但是，随着电力系统装机容量的增大，快速保护的应用，其
故障切除时间较长、系统容量相对较小的缺点就展现出来了。
    自并励可控硅励磁系统的优点是结构简单，元部件少，其励磁电源来自机端变压器，无
旋转部件，运行可靠性高，维护工作量小。且由于变压器容量的变更比交流励磁机的变更更
简单、容易，因而更经济，更容易满足不同电力系统、不同电站的暂态稳定水平对励磁系统
强励倍数的不同要求。
    它励可控硅励磁系统与自并励可控硅励磁系统相比较，自并励可控硅励磁系统可以通过
变压器灵活地选择强励倍数，可以较好地满足电力系统暂态稳定水平的要求。
    直流机励磁方式是采用直流发电机作为励磁电源，供给发电机转子回路的励磁电流。其中
直流发电机称为直流励磁机，其优点是与无励磁机系统比较，厂用电率较低。缺点是直流励
磁机存在整流环，功率过大时制造有一定困难。
    采用直流励磁供电的励磁方式，在过去的十几年间，是同步发电机的主要励磁方式。长期
的运行经验证明，这种励磁方式具有独立的，不受外系统干扰的励磁电源。励磁可靠性高，
且调节方便的优点。近年来，随着电力生产的发展，同步发电机的容量愈来愈大，要求励磁
功率也相应增大。因此，直流励磁方式愈来愈不能满足要求。
    2、交流机励磁方式
    用直流机作为励磁电源，不仅维护困难，而且在应用上也有限制。采用交流机励磁方式，
由于励磁机容量相对较小，只占同步发电机容量的

0.3～0.5，且响应速度快。因此在现代电

力系统中的大容量发电机，都采用交流励磁机系统。
    交流励磁机系统是采用专门的交流励磁机代替了直流励磁机，并与发电机同轴。它运行发
出的交流电，经整流电路后变成直流，供给发电机励磁。
    3、无励磁机发电机自并励系统
    励磁机本身就是可靠性不高的元件，可以说它是励磁系统的薄弱环节之一，因励磁机故
障而迫使发电机退出运行的事故并非鲜见，故相应地出现了不用励磁机的励磁方案。最简单
的发电机自励系统是直接使用发电机的端电压作励磁电流的电源，由自动励磁调节器控制
励磁电流的大小，称为自并励可控硅励磁系统，简称自并励系统。自并励系统中，除去转子
本体极其滑环这些属于发电机的部件外，没有因供应励磁电流而采用的机械转动或机械接
触类元件，所以又称为全静止式励磁系统。其中发电机转子励磁电流电源由接于发电机机端