无刷励磁和有刷励磁

采用无刷或静态励磁方式的分析比较

无刷励磁与自并激静止励磁的比较表

项目	技术特点	无刷励磁系统	自并激静止励磁系统
1	轴系	长度大，投资大；码垛支点多，振动大，动平衡复杂；阶数高，扭振模式复杂。	长度小，节能电站投资；支点少，振动小，动平衡简便；阶数底，扭振模式简单。
2	主设备	旋转励磁，两个旋转电机维护量大。	免维护静止励磁，无旋转机械。
3	滑环和碳刷	无刷，不耗能，免维护。	有刷，有耗能，需维护。
4	整流盘故障检测	间接，误动和拒动率高，检出率低不易检测，只能使用原厂产品。	直接，可靠，有效，容易检测替换产品多。
5	时间常数	大，秒级，反应慢。移通智能手机	小，10ms级，反应迅速。
6	高起始响应，提高暂态稳定性	需要通过提高副励磁机电压达到；对调节系统要求很高。稳定性差，从空载到满载控制角仅0.5～1度。	固有高起始励磁系统；调节系统无须设特别保护功能；稳定性高，从空载到满载控制角变化约20度。
7	机端短路响应	好，可提供强励。	差，但由于封闭母线的采用，故障概率几乎为0；对主保护无影响，对后备保护采取适当措施也可正确动作。
8	远端短路响应	慢。	迅速。
9	对系统阻尼的影响PSS	如果不是高起始响应，不削弱阻尼；如果是高起始，同样削弱阻尼，且受励磁机惯性和发电机惯性的双重影响，PSS复杂且效果不好。	削弱系统阻尼，但可通过加装PSS消除； PSS简单且效果明显。
10	灭磁	无法安装灭磁开关，只能是自然续流灭磁，灭磁速度慢，尤其是故障情况下。	可安装灭磁开关和非线性灭磁电阻，以实现逆变灭磁；夜光路面灭磁速度快，可靠无损伤，防止事故扩大。
11	布置	在汽机房内布置简单	在汽机房内布置复杂：需考虑3个单相励磁变压器、8～10面励磁整流柜的布置。
12	励磁设备的连接	简单	复杂，励磁变压器由IPB支接，励磁变和励磁柜之间、励磁柜与发电机之间通过交、直流励磁母线连接

对于百万千瓦级同步发电机，其励磁电流的数值是非常大的，通常可以达到数千安培，如福清核电厂工程为5868A。如果采用有刷励磁（静态励磁），则同步发电机的励磁电流都是通过电刷和集电环引入，这么大的电流通过电刷和集电环组成的滑动接触，必然引起严重的发热问题和大量电刷磨损问题。由于受滑环材质、冷却条件以及碳刷均流等因素的影响，制造相应容量的滑环是比较困难的，所以目前新建设的百万千瓦及以上机组偏向于采用无刷励磁。

无刷励磁系统的特点

所谓无刷励磁，就是励磁机是一台旋转电枢式交流发电机，它和发电机联成同轴，整流装置也安装在发电机转子上，励磁机的电枢和发电机转子同轴旋转，因为同在一个旋转体上，就可以采用固定连接，不需要电刷和集电装置了。

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无刷励磁系统：

本系统包括以下几部分，其中（2）、（3）、（4）项包含在发电机本体部分：

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（1）自动电压调节装置（进口）；

（2）主励磁机；

（3）副励磁机；

（4）旋转硅整流装置（进口）。

由于发电机的轴系较长，并配置主、副励磁机系统，而且该系统的关键部件旋转整流组件目前国内尚不能生产，仍为进口元件，故发电机和无刷励磁系统的综合造价较高，与静态励磁系统相比，设备费用高1000万元人民币左右。

自并励静态励磁系统：

本系统包括以下几部分，皆在发电机本体之外单独配置：

（1）自动电压调节装置（进口）；

（2）励磁变压器（3台单相干式变压器，国产）；

（3）整流器屏（进口）；

营业执照镜框（4）灭磁开关及转子保护屏（进口）。

发电机的轴系较短，且无主、副励磁机系统，因此发电机本体的造价降低。综合励磁变压器、整流柜及灭磁柜的设备费用，还包括连接励磁变压器、励磁屏和发电机之间的交、直流励磁母线，励磁变压器的分支封闭母线，发电机和自并励静态励磁系统的综合造价稍低。

无刷励磁用励磁变压器情况

邢台发电机励磁采用无刷励磁方式，主励磁机励磁电源由发电机机端励磁变压器提供。因其励磁电压为厂用交流电。

像湘钢励磁电压由永磁发电机提供：

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