励磁系统是一个电厂中电气调节环节的核心环节,是发电机组不可或缺的关键部分,是保障发电机组安全和可靠运行,在改善电力系统大干扰方面、提高电网稳定运行方面,是最直接、最有效同时也是最经济的手段。各类发电机组的励磁性能由于其特殊性和关键性,随着现代社会电力系统日新月异的发展,对它的要求越来越高。励磁系统的研究、分析和选型,是一项相当复杂、严谨的工作。准确的励磁选型关系到大型同步发电机组安全和稳定运行,并且有助于改善和提高电网的稳定性、输送能力及经济效益的问题,优秀的励磁系统能有效保证电压质量,提高电力系统的运行稳定性。随着科技和网络技术的迅猛发展,数字化技术在工程中得到越来越多的应用,对工程技术的进步起到了重大的促进作用。同样,数字化技术也促进了励磁系统的控制,对励磁控制方式的进步具有划时代的重要意义。目前主要的两种励磁电源接线方式是自并励励磁方式和他励励磁方式,自并励磁系统以其结构简单、维护方便、性能稳定可靠等优点在世界范围内得到了越来越广泛的应用。本文对传统的PID+PSS励磁调节控制系统、线性和非线性励磁调节控制系统这三种励磁调节控制方式的特点、优缺点进行分析,传统型的PID+PSS控制方式仍是目前为止最稳定、最可靠的励磁控制方式。励磁主回路是励磁系统的基础,论文根据卡拉毕加电厂发电机主要励磁参数对励磁主回路的交流侧电压、电流、功率及控制角、三相整流桥硅元件、起励及灭磁方式进行研究与分析,确定了励磁系统主回路对励磁设备选型要求的基础。并通过计算励磁变压器参数、晶闸管整流装置参数、快速熔断器参数、灭磁参数和起励参数,对比了灭磁装置的两种方案,从而确定了这些设备的选型要求,这些设备选型的好坏直接决定着整个励磁系统的使用性能。为了验证研究分析所确定的励磁选型的合理性,在土耳其卡拉毕加电厂机组并网发电期间,分别进行了发变组短路试验,发变组空载试验,手、自动起励试验,灭磁试验,励磁调节器动态试验等试验。在试验过程中录取试验曲线和波形及并记录了试验数据。通过对试验结果和发电机组的运行情况的分析,本项目的励磁系统从研究分析到选型是正确合理的,能够保证机组和电力系统的可靠安全运行。同时依据理论分析和试验,解决了两台发电机组同时运行期间,无功功率分配不对的问题。卡拉毕加电厂发电机组励磁系统的研究和选型成功,为其它机组励磁系统的研究分析和选型提供了相应的理论基础。