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発電機の励起システムを維持する方法は?

Sep 25, 2025

発電機励起システムは、発電機のローター巻きに制御可能な直流(励起電流)を提供するコアシステムです。発電機の電圧安定性、力率調節、およびグリッド-接続操作機能を直接決定します。次の5つの重要な次元で詳しく説明します。
 

I.システムのコア関数

1.励起電流を提供する:発電機のローター巻きに直接電流を注入して回転磁場を作成します。これにより、ステーター巻線の磁気線が切断され、「機械的エネルギー」から電気エネルギーへのエネルギー変換が実現されます。

2。端子電圧を安定させる:グリッド荷重または回転速度が変化したら、励起電流の大きさをリアルタイムで調整して、定格値(10.5 kVなど)で発電機の出力端子電圧を維持し、電圧が過剰または不十分なため、機器の損傷を回避します。

3.力率を調整する:励起電流( "over {-励起"または-励起 "の下で" -}励起 ")を変更することにより、ジェネレーターによって生成された反応電力を調整して、グリッドの力率を最適化し、ラインの損失を減らします。

4.グリッド接続の同期を確保する:グリッド接続中に、励起調整を通じて、ジェネレーターの電圧と周波数がグリッドの電圧と一致し、スムーズなグリッド接続を実現します。グリッド接続後、ユニットとグリッドの同期動作を維持します。

5。断層保護:システム内で短絡または同期の損失が発生した場合、ローターの巻線が過熱したり、発電機が損傷したりするのを防ぐために、励起電流(磁化の絶滅)をすばやく切断または減少させます。

 

ii。主な機器と機能

励起電源:励起電流を提供する「ソース」。 2つのタイプに分かれています。- dc exciter:一般的に小さなユニットで使用され、DCを直接出力します。 -静的励起システム(主流):整流器デバイスを介してAC(ジェネレーターステーターまたはグリッドから取得)をDCに変換します。

励起レギュレーター(AVR):システムの「脳」、励起電流を制御します。発電機から実際の-時間電圧と電流信号を収集し、定格値と比較し、励起電源を調整して電圧の安定性を確保するために出力を制御する命令を出力します。

ジェネレーターローター巻線:回転磁場を生成します。励起電流を適用した後、電磁石を形成し、交互の磁場を回転させて生成し、ステーター巻きを切断して誘導された電気的な力を生成します。

破壊装置:障害の場合に励起電流をすばやく遮断します。コアは「破壊スイッチ +破壊抵抗器」で構成されています。断層の場合、ローター回路を取り外し、抵抗器を同時に接続し、ローター巻きの残りの磁場エネルギーを吸収して過電圧を避けます。

励起変圧器:静的励起システムに電力を供給します。発電機のステーター側またはグリッドから電力を供給し、電圧を削減し、それを整流器デバイスに供給して、励起電源電圧の安定性を確保します。

整流器デバイス:ACをDC励起電流に変換します。一般的に使用されるのは、チリスタ整流器ブリッジです。励起レギュレーターの指示によると、伝導角を調整して、出力DC電流サイズを変更します。

 

iii。コア作業原則(主流の「静的励起システム」を例にとる)

1。励起電流世代:

励起変圧器は、発電機ステーターまたはグリッドから交互に電流を取り、それを整流器デバイスに送ります。整流器デバイスは、交互の電流を直接電流に変換し、発電機のローター巻線に入力します。

2。電圧調整ロジック:

-励起レギュレーター(AVR)は、発電機出力電圧やステーター電流などの信号を継続的に収集します。

-収集された実際の電圧と「定格電圧」と比較し、偏差を計算します。

-実際の電圧が低い場合:AVRは、整流器装置に伝導角を増加させるように指示します→出力直流(励起電流)が増加します→ローター磁場が強化されます→ステーター誘導電圧が上昇し、定格値に戻ります。

-実際の電圧が高い場合:レギュレーションロジックが逆転し、励起電流が減少し、ステーター電圧が低下します。

3。断層励起de -磁化プロセス:

ジェネレーターが短絡や同期の喪失などの障害を発生させると、保護システムは励起de -磁化スイッチをトリガーしてローター回路を切断し、同時に励起抵抗器を接続します。ローター巻線に保存された磁気エネルギーは、励起抵抗(熱エネルギーに変換)を通じて消費され、ローター電流を急速にゼロに減らし、巻線または断熱損傷の過熱を回避します。

IV。操作とメンテナンスのための重要なポイント

1。毎日の検査(毎日実施する必要があります)

-励起レギュレータ(AVR)パネルを確認します。インジケータライトは正常です(障害アラームなし)、電圧と電流ディスプレイは定格値(偏差偏差±5%以下)と一致します。

-整流器デバイスを確認します:サイリスタモジュールには過熱または放電火花がなく、冷却ファン(またはヒートシンク)は正常に動作しています。

-ローター回路を確認します。カーボンブラシ(もしあれば)は、1/3以下の摩耗があり、スリップリングとよく接触しています(スパーク、カーボン堆積物なし)、スリップリング表面は傷なしで滑らかです。

- de -磁化デバイスをチェックします:de -磁化スイッチステータスは正しい(操作中に閉じます)、接続端子は緩んでいないか過熱していません。

 

2。定期的なメンテナンス(毎月/四半期)

-クリーニング:励起レギュレーターと整流器装置内のほこりを吹き飛ばして、短絡または粉塵による熱散逸の不良を防ぎます。

-キャリブレーション:AVRの電圧サンプリング回路と電流センサーを調整して、正確な信号収集を確保します。

-断熱チェック:マルチメーターを使用して、老化と漏れを避けるために、ローター巻き(室温で0.5mΩ以上)の断熱抵抗をテストします。

-コンポーネント検査:吸収変圧器の接続端子とゆるみと過熱を防ぐための絶滅抵抗を締めます。冷却システムのパイプラインに水漏れや油の漏れがないことを確認してください。
 

3。状態監視(long -用語)

-オンライン監視:PLCまたはDCSシステムの使用、励起電流、電圧、整流器デバイスの温度などのReal -時間データが記録されます。オーバー-制限アラーム(励起電流が定格値を10%超える場合のアラームなど)が設定されます。

-トレンド分析:励起電流と電圧の変化する傾向を定期的に分析します。偏差の段階的な増加が検出されると、レギュレーターまたは整流器デバイスの障害を積極的に調査できます。
 

V.一般的な障害とその解決策

障害タイプ:

励起電流消失(励起の損失):発電機電圧は急激に低下し、速度が上昇し、ユニットは「賑やかな」異常な音を発します。原因:

1。De-磁化スイッチの誤動作。

2。整流装置が失敗します(サイリスタは損傷しています)。

3.ローター巻きの破損。

処理方法:

1.ジェネレーターを直ちに切断し(グリッド接続スイッチを開きます)、ユニットの同期の損失と損傷を防ぎます。

2。DE-磁化スイッチのステータスを確認します。誤動作する場合は、リセットします。

3.修正デバイスとローター巻線をテストします。破損したコンポーネントを交換した後、Re -励起テストを実施します。

 

障害タイプ:

異常な発電機端子電圧(高/低):電圧ディスプレイは定格値から逸脱し、グリッドの反応力は変動します。

原因:

1。励起レギュレータのパラメータードリフト(AVR);

2。電圧サンプリング信号の障害(センサー損傷)。

3。整流器デバイスの異常伝導角。

処理方法:

1.「手動励起」モードに切り替え、励起電流を手動で調整して、電圧を一時的に安定させます。

2。AVRパラメーターを調整し、電圧センサーを確認します。

3.整流器デバイスのサイリスタの伝導状態を検出し、故障したコンポーネントを交換します。

 

障害タイプ:

励起レギュレーター(AVR)断層:AVRパネルの障害インジケーターが点灯し、励起電流が頻繁に変動します。

原因:

1。AVR電源障害。

2。内部ロジック回路ダメージ。

3。フィードバック信号干渉。

処理方法:

1.すぐにバックアップ励起レギュレーターに切り替えます(「プライマリ-セカンダリスイッチング」関数がある場合);

2. AVR電源回路を確認し、短絡/短い接続を排除します。

3.修理が不可能な場合は、メーカーに連絡してAVRモジュールを交換し、交換後に負荷テストを実施してください。

 

障害タイプ:

ロータースリップリングとカーボンブラシ断層:スリップリングには多数の火花があり、カーボンブラシは過熱して摩耗しすぎています。

原因:

1。カーボンブラシとスリップリングの間の接触圧力が不十分です。

2。スリップリング表面の油汚れまたは炭素堆積物。

3。互換性のないカーボンブラシモデル。

治療方法:

1.発電機の負荷を減らし(またはシャットダウン)、スリップリングの表面をきれいにします(アルコールで拭いてください)。

2.カーボンブラシスプリングの圧力を調整します(きつく接触してください)。

3.一致するモデルカーボンブラシで交換し、完全荷で動作する前に交換後1〜2時間実行します。
 

重要な考慮事項

-励起システムの障害を処理する前に、電気ショックを防ぐために励起電源を切断する必要があります。ローター巻線または励起De -磁化デバイスのメンテナンスを実施する場合、最初に排出(残りの磁気エネルギーを放出)する必要があります。

-定期的なメンテナンス中に、励起システムが実行中にカーボンブラシを削除するか、AVRコンポーネントをプラグ/プラグを解除することは厳密に禁止されています。

-バックアップ励起システムが利用可能な場合、「プライマリ{-バックアップスイッチングテスト」を毎月受ける必要があります。

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