付春杰　程鈺

摘要：發(fā)電機(jī)是發(fā)電廠三大主機(jī)之一，發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)是發(fā)電機(jī)的重要組成部分，是供給發(fā)電機(jī)電源的系統(tǒng)，對(duì)電力系統(tǒng)及發(fā)電機(jī)本身的安全穩(wěn)定運(yùn)行有很大的影響，提高火力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的可靠性，降低故障率，可以實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電廠的高效運(yùn)行，為電力企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠;發(fā)電機(jī);勵(lì)磁系統(tǒng);問題;處理

一、勵(lì)磁系統(tǒng)介紹

勵(lì)磁系統(tǒng)的功能包括無功分配、電壓控制、電力設(shè)備安全運(yùn)行以及電力穩(wěn)定性等，通過了解靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)可知，勵(lì)磁電源來源于發(fā)電機(jī)的機(jī)端位置處，系統(tǒng)由可控硅整流器單元、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器、勵(lì)磁變壓器、滅磁單元及起勵(lì)單元構(gòu)成。勵(lì)磁變壓器中的輸入電壓從發(fā)電機(jī)端的電壓降至整流單元來獲取，晶閘管跨界器、滅磁電阻和磁場(chǎng)斷路器共同構(gòu)成滅磁回路。勵(lì)磁系統(tǒng)通過對(duì)硅整流器的有效運(yùn)用來控制勵(lì)磁電流，從而完成對(duì)同步發(fā)電機(jī)端電壓的有效控制。

二、火力發(fā)電廠勵(lì)磁系統(tǒng)常見故障

（一）無法起壓

發(fā)電機(jī)在正常運(yùn)行中，如果勵(lì)磁系統(tǒng)缺乏剩磁，那么就不能構(gòu)建勵(lì)磁電壓，從而將會(huì)直接導(dǎo)致發(fā)電機(jī)在啟動(dòng)運(yùn)行的時(shí)候，無法獲取較好的起壓效果。另外發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)不能起壓，勵(lì)磁系統(tǒng)缺乏剩磁，主要是由于剩磁過少，設(shè)備維修時(shí)線路對(duì)接出現(xiàn)錯(cuò)誤，使得設(shè)備在啟動(dòng)時(shí)，快速傳輸電流，造成剩磁消失，從而使得發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)難以建立電壓。

（二）發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路接地

發(fā)電廠勵(lì)磁回路接地故障常因機(jī)組內(nèi)部故障或勵(lì)磁系統(tǒng)缺相運(yùn)行造成，現(xiàn)象表現(xiàn)為轉(zhuǎn)子絕緣監(jiān)測(cè)指示一級(jí)對(duì)地電壓降低或?yàn)榱悖硪粯O對(duì)地電壓升高或?yàn)檗D(zhuǎn)子電壓，轉(zhuǎn)子接地裝置報(bào)警。

（三）發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子失去勵(lì)磁電流

發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子失去勵(lì)磁電流即是通常所說的“發(fā)電機(jī)失磁”現(xiàn)象。發(fā)電機(jī)失磁會(huì)進(jìn)一步造成發(fā)電機(jī)與電力系統(tǒng)失去同步，轉(zhuǎn)子部分區(qū)域可能出現(xiàn)高溫，對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重安全影響。除此之外，發(fā)電機(jī)失磁也很容易引發(fā)電機(jī)振動(dòng)，對(duì)發(fā)電機(jī)整體安全造成影響。

發(fā)電機(jī)失磁主要表現(xiàn)為定子電流不穩(wěn)定，電壓降低;轉(zhuǎn)子電壓電流異常;斷路時(shí)，轉(zhuǎn)子電壓異常升高。此外，伴隨發(fā)生的電流增大會(huì)引發(fā)局部過熱，對(duì)發(fā)電機(jī)自身造成損害。

三、火力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)故障處理措施

（一）發(fā)電機(jī)無法起壓故障處理措施

（1）工作人員在檢修發(fā)電機(jī)時(shí)，要求勵(lì)磁系統(tǒng)的回路接線正確，如果需要拆線，建議在線頭上安放指示牌，防止檢修安裝時(shí)接線錯(cuò)誤，導(dǎo)致勵(lì)磁回路不正確。

（2）工作人員通入直流電測(cè)量電阻時(shí)，應(yīng)斷開勵(lì)磁系統(tǒng)勵(lì)磁回路，實(shí)驗(yàn)完成后再重新接通勵(lì)磁回路;如果不能斷開勵(lì)磁回路，需注意直流電與勵(lì)磁正反方向的一致性。

（3）建議先檢查火力發(fā)電機(jī)起勵(lì)情況是否正常，查看電源起勵(lì)情況與勵(lì)磁變運(yùn)行現(xiàn)象，檢查功率柜工作狀態(tài)，確保無誤后再進(jìn)行后續(xù)檢查工序。

（二）發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地故障處理

發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地故障的產(chǎn)生，對(duì)發(fā)電機(jī)組造成的危害較大。故障維護(hù)人員在進(jìn)行故障處理時(shí)，需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行日常的維護(hù)和巡檢，降低發(fā)電機(jī)兩點(diǎn)接地故障發(fā)生概率。發(fā)生故障時(shí)，確定接地點(diǎn)在轉(zhuǎn)子外部或內(nèi)部，如在外部則由檢修人員設(shè)法消除，如在內(nèi)部則要盡快停機(jī)處理。

另外，在進(jìn)行發(fā)電機(jī)的日常維護(hù)工作時(shí)，需要對(duì)勵(lì)磁回路絕緣電阻和發(fā)電機(jī)中的轉(zhuǎn)子接地情況進(jìn)行有效檢測(cè)，提升發(fā)電機(jī)的運(yùn)行質(zhì)量，有效避免發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地的故障發(fā)生，以確保發(fā)電機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。

（三）改善技術(shù)運(yùn)行條件

在勵(lì)磁系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)器是確保勵(lì)磁控制及時(shí)性與平穩(wěn)性的關(guān)鍵。首先，采用可靠性良好的調(diào)節(jié)器。調(diào)節(jié)器類型主要包括模擬類型的電磁型、半導(dǎo)體型，以及微機(jī)型的單片微機(jī)型、PLC型、PCC型等。模擬型的功能太過單一，擴(kuò)展性不良，勵(lì)磁保護(hù)與限制功能并不健全，極易出現(xiàn)過勵(lì)磁或者欠勵(lì)磁等現(xiàn)象，對(duì)此，需要實(shí)時(shí)改造并利用微機(jī)型的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器。在微機(jī)型調(diào)節(jié)器中，單片微機(jī)型的價(jià)格極具優(yōu)勢(shì)，但是，預(yù)算速度比較慢，而且抗干擾性較差，因此在早期使用較為頻繁，現(xiàn)階段主要是用在小型的發(fā)電機(jī)組中。而PLC型的功能比較健全，可靠性良好，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況考慮選用。PCC型則是理想型微機(jī)型，具有較高的可靠性，速度較快，可以實(shí)現(xiàn)完善的控制功能，是技術(shù)改造優(yōu)先選擇的主要機(jī)型。其次，保障勵(lì)磁調(diào)節(jié)器電源的穩(wěn)定性與可靠性，采取兩路彼此獨(dú)立的電源進(jìn)行供電，其中一路可以采用廠用直流系統(tǒng)。再次，把風(fēng)冷功率整流器的風(fēng)機(jī)單電源改造成雙電源，以此提高供電的穩(wěn)定性與可靠性。雙電源工作模式應(yīng)采用故障自動(dòng)切換投入模式。在利用雙風(fēng)機(jī)的時(shí)候，風(fēng)機(jī)應(yīng)分別連接不同電源。最后，大型發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器應(yīng)采取兩項(xiàng)獨(dú)立控制通道，兩通道分別利用單獨(dú)的電壓互感器、電流互感器、穩(wěn)壓電源。通道處于并列運(yùn)行狀態(tài)或者相互備用。

（四）發(fā)電機(jī)失磁故障處理措施

（1）減載處理。將有功負(fù)荷在1.5min內(nèi)降到40%額定負(fù)荷以下，且定子電流不超過額定范圍。

（2）檢查故障點(diǎn)。減載以后尋找勵(lì)磁系統(tǒng)具體故障部位，如果15min后依然無法恢復(fù)勵(lì)磁系統(tǒng)正常運(yùn)行，建議將發(fā)電機(jī)停機(jī)處理。

（3）如果勵(lì)磁系統(tǒng)失磁保護(hù)動(dòng)作跳閘，應(yīng)立即查明原因，消除故障后重新升壓并列。勵(lì)磁系統(tǒng)失磁時(shí)如果火力發(fā)電廠母線電壓低于95%的額定電壓，電動(dòng)機(jī)就會(huì)處于過負(fù)荷狀態(tài)，建議使用斷電法，啟動(dòng)備用供電方案。

（五）自并勵(lì)磁系統(tǒng)故障處理方法

在使用實(shí)驗(yàn)檢測(cè)對(duì)故障進(jìn)行檢修時(shí)，應(yīng)全面掌握感應(yīng)電壓情況。首先，為了提升勵(lì)磁變壓器質(zhì)量控制效果，應(yīng)提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性。其次，需要有效檢查電流互感器，并做好重新安裝工作，改變傳統(tǒng)的澆筑式原理，以提升系統(tǒng)的整體運(yùn)行效果和運(yùn)行質(zhì)量。再次，還需要有效評(píng)估電流互感器的布置情況，確保電流互感器維護(hù)工作的有效實(shí)施，確保各項(xiàng)維護(hù)工作的順利實(shí)施和開展。最后，取消絕緣隔板，引發(fā)故障的產(chǎn)生，絕緣隔板并不是主要因素，由于環(huán)氧板自身的吸潮性能較好，應(yīng)做好特殊的分析，以確保安裝位置選擇的合理性。從整體安裝情況上來看，引發(fā)潮濕現(xiàn)象的產(chǎn)生的原因是絕緣隔板未能將自身的絕緣作用充分發(fā)揮出來，受潮濕影響，是導(dǎo)致電氣絕緣效果不好的主要原因。

四、結(jié)論

發(fā)電廠工作人員應(yīng)對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和原理有清楚的認(rèn)識(shí)，掌握基本故障處理技術(shù)，出現(xiàn)問題時(shí)能夠迅速處理，避免事故的擴(kuò)大。此外，勵(lì)磁系統(tǒng)設(shè)備受工作環(huán)境的影響，日常運(yùn)轉(zhuǎn)中會(huì)出現(xiàn)磨損老化、接線松動(dòng)、信號(hào)異常、設(shè)備受潮等的問題，發(fā)電廠應(yīng)當(dāng)做好日常監(jiān)測(cè)和維護(hù)工作，同時(shí)要確保備用設(shè)備能正常切換，還要在停機(jī)檢修時(shí)對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)行全面的隱患排查，對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)安全隱患、不適合繼續(xù)工作的設(shè)備元件應(yīng)盡快進(jìn)行維修和替換，對(duì)反復(fù)出現(xiàn)的故障要綜合分析，并從根本上解決。

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