第一章：勵磁系統概述 

　　第一節：同步發電機勵磁系統介紹 

　　它勵可控硅勵磁系統主要的優點是在發電站出口附近發生短路故障時，強勵能力強，有利于提高系統的暫態穩定水平，在故障切除時間比較長、系統容量相對小的50、60年代這一優點是很突出的。但是，隨著電力系統裝機容量的增大，快速保護的應用，故障切除時間的縮短，它勵可控硅勵磁系統的優勢已不是很明顯。自并勵可控硅勵磁系統的優點是結構簡單，元部件少，其勵磁電源來自機端變壓器，無旋轉部件，運行可靠性高，維護工作量小。且由于變壓器容量的變更比交流勵磁機的變更更簡單、容易，因而更經濟，更容易滿足不同電力系統、不同電站的暫態穩定水平對勵磁系統強勵倍數的不同要求。 

　　它勵可控硅勵磁系統的缺點是由于交流勵磁機是非標準產品，難以標準化，即使是同容量的發電機,尤其是水輪發電機，由于水頭、轉速的不同，強勵倍數的不同，交流勵磁機的容量、尺寸也不同，因此，價格較自并勵可控硅勵磁系統貴。另外它勵可控硅勵磁系統與自并勵可控硅勵磁系統相比較，元部件多，又有旋轉部件，可靠性相對較低，運行維護量大。自并勵可控硅勵磁系統的缺點是它的勵磁電源來自發電機端，受發電機機端電壓變化的影響。當發電機機端電壓下降時其強勵能力下降，對電力系統的暫態穩定不利。不過隨著電力系統中快速保護的應用，故障切除時間的縮短，且自并勵可控硅勵磁系統可以通過變壓器靈活地選擇強勵倍數，可以較好地滿足電力系統暫態穩定水平的要求。 

　　綜合考慮技術和經濟兩方面因素，推薦在發電機組采用自并勵快速勵磁方式。為驗證其正確性，通過穩定計算研究了滿發時發電機組采用自并勵勵磁方式的穩定情況，計算結果表明，發電機組采用自并勵勵磁方式可滿足系統穩定的要求，但必須同時加裝電力系統穩定器(PSS)。 

　　直流機勵磁方式是采用直流發電機作為勵磁電源，供給發電機轉子回路的勵磁電流。其中直流發電機稱為直流勵磁機，其優點是與無勵磁機系統比較，廠用電率較低。缺點是直流勵磁機存在整流環，功率過大時制造有一定困難，100MW以上汽輪發電機組難以采用。直流勵磁機一般與發電機同軸，勵磁電流通過換向器和電刷供給發電機轉子磁電流，形成有碳刷勵磁。直流機勵磁方式又可分為自勵式和它勵式。專門用來給同步發電機轉子回路供電的直流發電機系統稱為直流勵磁機系統，它勵直流勵磁方式，就是在它勵系統中增加副勵磁機，用來供給勵磁機的勵磁電流，副勵磁機FL為主勵磁機JL的勵磁機，副勵磁機與主勵磁機均與發電機同軸。與自勵直流勵磁機系統比較，自勵與他勵的區別是對主勵磁機的勵磁方式而言的。他勵直流勵磁機系統比自勵勵磁機系統多用了一臺副勵磁機，所用設備增多，占用空間大，投資大。但是提高了勵磁機的電壓增長速度，因而減小了勵磁機的時間常數。他勵直流勵磁機系統一般只用在水輪發電機組上。 

　　采用直流勵磁供電的勵磁方式，在過去的十幾年間，是同步發電機的主要勵磁方式。目前大多數中小型同步發電機仍采用這種勵磁方式。長期的運行經驗證明，這種勵磁方式具有獨立的，不受外系統干擾的勵磁電源。勵磁可靠性高，且調節方便的優點。但換向器和電刷的維護工作量大。近年來，隨著電力生產的發展，同步發電機的容量愈來愈大，要求勵磁功率也相應增大，而大容量的直流勵磁機無論在換向問題或電機的結構上都受到限制。因此，直流勵磁方式愈來愈不能滿足要求。目前，在100MW及以上發電機上很少采用。我廠為保證勵磁系統的高可靠性而配備的備用勵磁機就是它勵直流機勵勵磁方式。 

　　第二節：交流機勵磁方式 

　　用直流機作為勵磁電源，不僅維護困難，而且在應用上也有限制。采用交流機勵磁方式，由于勵磁機容量相對較小，只占同步發電機容量的0.3～0.5，且時間常數也較小(即響應速度快)。因此在現代電力系統中的大容量發電機(如200MW、300MW等)，都采用交流勵磁機系統。現在大容量的發電機，要求勵磁系統有很高的可靠性和很快的響應速度。而直流勵磁機系統存在的整流環是安全運行的薄弱環節，容量不能制造的很大，所以100MW及以上容量機組都用交流勵磁機系統。交流勵磁機系統的核心設備是交流勵磁機，其容量相對較小，只占同步發電機容量的0.3%～0.5%。由于要求其響應速度很快，所以大型機組的交流勵磁機系統一般采用他勵方式，既有主勵磁機，也有副勵磁機。 

　　交流勵磁機系統是采用專門的交流勵磁機代替了直流勵磁機，并與發電機同軸。它運行發出的交流電，經整流電路后變成直流，供給發電機勵磁。 

　　第三節：其他勵磁方式 

　　1.1自勵交流勵磁機系統 

　　自勵交流勵磁機的勵磁電源從本機出口電壓直接獲得。為了維持端電壓的恒定用可控硅整流元件。因此，自動勵磁調節器的調整電流輸出至何處向發電機轉子送電： 

　　方案中，自勵的交流勵磁機經可控硅整流橋B向發電機轉子送電，自動勵磁調節器控制此可控硅的導通角，調整其輸出電流，以維持發電機端電壓的恒定。交流勵磁機本身則經過令一個反饋回路，由自身的恒壓單元來保證其交流勵磁電壓的恒定。由于這種方案完全不考慮勵磁機的時間常