3#发电机励磁系统改造

【摘 要】静态励磁取消了励磁系统中大部分的电刷，提高了励磁系统的运行可靠性，并大大简化了维护工作。同时可以实现快速调节励磁，这样也就提高了系统运行的稳定性。

【关键词】励磁系统；同轴直流励磁机励磁；静止半导体励磁

1 励磁系统的作用

发电机转子的励磁电流由励磁机供给，为了保证励磁机正常工作，有一套调节励磁的电气（线路和装置）设备称为励磁系统。其必须满足三方面要求：

（1）励磁机和励磁系统应有很高的可靠性。因为励磁机和励磁系统若发生故障可能使发电机停止发电。

（2）励磁系统的组成应该使励磁电流的调节方便而且平稳。因为发电机在正常运行过程中经常要对励磁电流进行调节。

（3）励磁机和励磁系统设备的容量应能满足强行励磁的要求。在电网中运行的发电机，当系统发生短路故障时，励磁机应能供给强行励磁电流，以保证系统运行的稳定。

2 同步发电机的励磁方式

同步发电机的励磁方式就是指同步发电机获得直流励磁电流的方法。目前，国内外同步发电机的励磁方式，基本上有三种.直流励磁机励磁、静止半导体励磁、旋转半导体励磁。

目前我厂现在发电机的励磁方式就是直流励磁机励磁。直流励磁机励磁又分直流励磁机励磁（1#，2#发电机）和电动发电机组励磁系统励磁（3#，甜发电机）。

同轴直流励磁机励磁，这种励磁方式的特点是，整个系统比较简单，励磁机只和原动机有关，而与外部电网无直接联系。当电网发生故障时，不会影响励磁系统的正常运行。

电动发电机组励磁系统励磁，由于电动发电机组由异步电机拖动，要求电网供电，因此使系统复杂化，可靠性降低，所以一般发电机多不采用这种励磁方式。通常把电动发电机组作为备用励磁机，它可以与任一台发电机连接。当工作励磁机故障时，备用以保证发电机正常发电。我厂不符合此项要求，直流励磁机励磁的主要缺点是碳刷、整流子维护麻烦。

3 改造原因

（1）3#发电机励磁机的换向器已车削多次，剩余车削加工量已不多.根据现在情况来看，运行使用不了多长时间。甜发电机励磁机的原动机，因为对轮拿不下来，从投产以来电机始终没有大修过，轴承情况一直不是很清楚，存在很大隐患。

（2）碳刷的用量太大，整流子的日常维护检查、更换碳刷也不安全。浪费人力、物力。车削之后的刮槽、倒角等检修工作量也相当大。

（3）发电机的灭磁开关等设备是1975年的产品，动作不可靠。已多次发生合不上、跳不开等情况，影响发电机并网时间。且设备陈旧老化，属于淘汰产品，目前市场已买不到该型号产品及替代产品更换，况且我厂没有修复技术能力。始终就是发电机正常运行的隐患。

（4）发电成本高，浪费大，我厂3#甜发电机励磁机的原动电机容量分别是560KW、570KW，每日耗电量总计27120KWH。而两台励磁机容量均是390KW（按强励设计），两台日发电量最大才18720KWH。正常实际运行中，每台也只有110KW左右，两台日耗电量总计5280KWH左右。由此可见很大一部分电能浪费了没有作功，如果改用静态励磁，大约能节省60%的电能（咨询用户、厂家及查阅资料），既经济环保，又不用投入大量人力来检修了，因此很有必要进行改造。

4 改造方案

目前随着大功率半导体整流元件的大量生产，许多大型发电机采用了静止半导体整流的励磁方式。常用的静止半导体励磁系统有交流发电机式、整流变压器式等根据我厂现在的设备情况，采用整流变压器式，是比较经济合理的，而且施工改造简单方便。

它是采用整流变压器作为电源，而整流变压器直接接在发电机的出线端子上。整流线路采用可控硅元件组成的三相桥式整流，整流后的直流电流经电刷、滑环送入发电机转子，配用套电子调节装置就可以对发电机的励磁电流进行连续的自动调节。当发电机起动时，整流电源由厂用电系统供给，而当发电机运行正常后再切回到发电机端这种系统全部采用静止元件，维护工作量小。

在实际工作中，它由调节柜、功率柜、灭磁开关柜、保护柜、励磁变压器组成。励磁系统的各个部分均能实现智能检测、智能显示、智能控制、信息智能传输和智能测试，极大地提高了装置的可靠性和稳定性。随着科技的进步和在实际工作中的不断完善，目前此技术已经能实现：按发电机端电压偏差的恒压调节。以励磁电流为反馈量的恒流调节。以功率因数为反馈量的恒COSQ调节。

并能实现恒压调节、恒流调节、恒COSQ调节三通道可任意无扰切换。在实际工作中已得到广泛的应用。

5 结束语

因此从长远利益出发，从科技进步出发，从企业可持续发展来看，二期发电机励磁系统有必要进行改造。一方面可以提高发电机组运行的稳定性，另一方面能够节省大量能源，是一个长期项目，功在当代，利在千秋。