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当发电机的转子磁场已经建立并运行，发电机由于内部故障需要强行与系统断开退出工作的的情况下，电机内部磁场电流产生的感应电动势会在一定时间内文持故障电流，如果不能使转子磁场尽快消失，发电机因为过励磁而产生相应的过电压，会对电机内部绕组绝缘造成损坏，甚至烧坏铁芯。所以为了在短时间内消除转子磁场的影响，励磁系统需要对发电机进行灭磁，短时间内迅速吸收转子磁场内部剩余的能量，减小对发电机的损坏。
(3) 应对不同的运行情况，对发电机过励限制和欠励限制
对于发电机来说，运行情况的不同，系统电压和频率的变化往往会导致系统出现过
励磁，为了防止励磁电流的增大造成转子过热现象的发生，励磁系统需要对励磁电流的变化进行限制，使过励磁在允许时间内进行，来减小对于发电机造成的危害。当发电机欠励运行的时候，发电机容易失去静态稳定，欠励限制的存在保证了发电机正常运行时的功角保持在稳定极限之前，并留有一定的稳定裕度，提系统的稳定运行。
1.2 励磁系统的发展及现状
1.3 对励磁系统的基本要求
上文已经对于励磁控制系统的主要任务进行了分析，这些任务主要由励磁系统来实现。励磁系统是由励磁功率单元和励磁调节器组成，为了实现励磁系统的调节作用，对励磁调节器和励磁功率单元性能分别提出如下的要求。
1.3.1 对励磁调节器的要求
励磁调节器的作为励磁系统的重要组成部分，承担着对发电机系统运行状态信息的检测和综合，根据对检测信号的综合处理，产生相应的控制信号，对制励磁功率单元进行控制，调整励磁电流以满足发电机的正常运行。对励磁调节器的要求如下。
(1) 励磁调节器要能迅速的响应输出信息的变化，及时传递励磁过程中的相应信息。
(2) 发电机正常运行时，励磁调节器要根据发电机端电压的变化，文持发电机端电压在允许的范围内波动。
(3) 当电力系统中有机组并联运行的时候控制无功功率的合理分配。
(4) 要求励磁调节器在任何条件下都有效，提高远距离输电发电机组的稳定运行。
(5) 当系统出现故障时，要能快速反应，需要具备强行励磁、灭磁等控制功能，以提高系统稳定和改善系统运行条件。
1.3.2 对励磁功率单元的要求
励磁功率单元作为发电机励磁系统的重要组成，担任着向发电机提供直流电流的任务，有自并励励磁和励磁机励磁两种方式。励磁功率单元主要受系统中励磁调节器的控制调节。对励磁控制单元的要求如下。
(1) 在系统运行的时候保证励磁功率单元有足够的可靠性，并在调解过程中具有一
定的励磁调节容量。在对发电机励磁电流进行控制的同时实现对发电机系统电压和并联运行机组间无功功率的控制。
(2) 要有足够的励磁顶值电压和励磁电压上升速度。从改善电力系统运行条件和提
高电力系统暂态稳定性来说，要求励磁功率单元要能在发电机失磁等故障的情况下具有较大的强励能力以及快速的响应能力，来应对系统中出现的各种参数的变化。
1.4 课题的研究意义
励磁系统作为发电机稳定运行的重要保障，已经成为发电机系统中必不可少的组成部分。随着发电机组容量的不断扩大，以及现代各行业对于电能质量的要求越来越高，对于发电机的励磁控制系统的功能要求也越来越严格。作为发电机系统的控制核心，励磁控制系统性能的优劣会对于发电机产生较大的影响，这关系到发电机系统的稳定运行，输出的电能质量甚至电力系统运行的稳定性。
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