發(fā)電機勵磁系統(tǒng)常見的故障的分析及處理

1、發(fā)電機勵磁系統(tǒng)常見的故障的分析及處理摘要：發(fā)電機勵磁控制具有其自身的獨特優(yōu)勢，即經(jīng)濟性良好，穩(wěn)定性較好。 不同的設(shè)施設(shè)備在運行過程中，都可能會出現(xiàn)不同的故障，但是勵磁系統(tǒng)在運行 時，如果發(fā)生故障，既會直接影響水電機運行的安全性與穩(wěn)定性，還會導(dǎo)致發(fā)生 嚴重的事故。所以，想要全面促進水電站勵磁系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，必須根據(jù)勵 磁系統(tǒng)的常見故障類型和原因等進行詳細分析，并據(jù)此提出有效的處理措施。關(guān)鍵詞：發(fā)電機；勵磁；故障；處理一、發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的優(yōu)勢（一）電壓調(diào)節(jié)自動調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)可以看成為一個以電壓為被調(diào)量的負反饋控制系統(tǒng)。無功 電流是發(fā)電機端電壓下降的主要原因，當勵磁電流恒定時，發(fā)電機端電壓隨無功

2、電流的增大而減小。然而，為了滿足電能質(zhì)量的要求，發(fā)電機的端電壓應(yīng)保持不 變，實現(xiàn)這一要求的途徑是根據(jù)無功電流的變化來調(diào)節(jié)發(fā)電機的勵磁電流。（二）無功功率當發(fā)電機與系統(tǒng)并聯(lián)運行時，可視為具有無限電源運行的母線，發(fā)電機的勵 磁電流要改變，感應(yīng)電位和定子電流也要改變，發(fā)電機的無功電流也要改變。為 了改變發(fā)電機的無功功率，發(fā)電機與無窮大系統(tǒng)并聯(lián)運行時，必須調(diào)整發(fā)電機的 勵磁電流。發(fā)電機的可變勵磁電流不是電壓調(diào)節(jié)，而是只改變輸入系統(tǒng)的無功功 率。（三）無功負荷發(fā)電機的并聯(lián)運行依據(jù)其各自的額定容量，無功電流按比例分配。大容量發(fā) 電機應(yīng)承擔更多的無功負荷，而較小的發(fā)電機容量將提供較少的無功負荷。為了 實現(xiàn)無

3、功負荷的自動分配，通過高壓自動調(diào)壓勵磁裝置，可以改變發(fā)電機勵磁電 流以維持相同的端電壓，還可以調(diào)節(jié)發(fā)電機調(diào)壓特性的傾斜度，從而實現(xiàn)并聯(lián)運 行發(fā)電機無功負荷的合理分配。二、發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的常見故障（一）發(fā)電機失磁故障轉(zhuǎn)子電流表顯示的數(shù)值為零或者接近零，校正裝置和復(fù)勵電流會有所增加。 定子電流明顯增加并出現(xiàn)擺動。當發(fā)電機出現(xiàn)失磁現(xiàn)象，定子電流會越來越少， 達到一個數(shù)值后又慢慢增大，甚至超過規(guī)定數(shù)值。這時，只有從電網(wǎng)中吸收大量 的無功，才能保持發(fā)電機的正常運行，隨之也會引起定子電流的增大。發(fā)電機兩 端電壓和發(fā)電機母線電壓出現(xiàn)下降和擺動。有功表顯示的數(shù)值減少并出現(xiàn)擺動， 若無功表顯示的數(shù)值為負。轉(zhuǎn)子電

4、壓表顯示的數(shù)值標準，如果是因為轉(zhuǎn)子短路導(dǎo) 致失磁，電壓會有所下降；如果是轉(zhuǎn)子開路導(dǎo)致失磁，電壓會有所上升。功率表 的指向進相。由于發(fā)電機是在失磁的情況下運行，向電網(wǎng)發(fā)出容性無功，也就是 發(fā)電機電流大于前端電壓，發(fā)電機開始進相運行。以上裝置出現(xiàn)周期性擺動，汽 輪轉(zhuǎn)速越來越高，頻率也隨之升高，但是危急保安器卻沒能運行。（二）勵磁調(diào)節(jié)器動態(tài)特性無法滿足現(xiàn)在電網(wǎng)運行要求某機組下位機無功目標值沒有變化，而無功實際值波動較大，從-19.5Mvar到 46Mvar周期性擺動，擺動周期約10min。AVC系統(tǒng)正常是無功低至-7Mvar時發(fā)電 機出口電壓實際值達到機組定子電壓低限閉鎖值13.2kV, AVC將閉

5、鎖減磁指令。 經(jīng)過對數(shù)據(jù)仔細分析，發(fā)現(xiàn)AVC裝置遙測數(shù)據(jù)滯后，影響了 AVC的正?？刂普{(diào)節(jié), 導(dǎo)致勵磁調(diào)節(jié)器因頻繁減磁而崩潰。為驗證勵磁調(diào)節(jié)性能，現(xiàn)場對某機組勵磁調(diào) 節(jié)器做特性驗證試驗，在 1%的向下階躍試驗中由于勵磁調(diào)節(jié)器不能滿足動態(tài)要 求而導(dǎo)致機組停運。三、提高發(fā)電機勵磁系統(tǒng)故障診斷效率的有效措施（一）加強對相關(guān)技術(shù)人員的培訓(xùn) 在日常維修和技術(shù)培訓(xùn)中，還應(yīng)對不同的故障診斷方法進行培訓(xùn)，通過維修 人員的科學(xué)診斷和檢查方法，實現(xiàn)對勵磁故障的快速診斷。為了提高診斷效率， 針對不同的故障性能選擇了科學(xué)的診斷和故障排除方法。如果勵磁電流不能調(diào)節(jié) 或調(diào)整，則應(yīng)將機組脫磁，然后檢查機組的高溫區(qū)域或其他明

6、顯的特征變化點， 找出故障原因并加以解決。此外，在日常工作中，還應(yīng)該重視對常見故障的分析 和總結(jié)。將常見故障處理流程、方法梳理清楚，這樣可以大大提高故障診斷的效 率，降低常見故障的處理時間。（二）建立完善的檢修管理體系勵磁事故的發(fā)生，相應(yīng)的暴露了對一些關(guān)鍵設(shè)備的檢查、檢測沒有落到實處 寫進相關(guān)制度中。一個疏忽。一個不及時，就會導(dǎo)致一些元器件老化、受損等。 因此，根據(jù)現(xiàn)代預(yù)防性維修理論在發(fā)電機勵磁維修中的應(yīng)用，在電廠發(fā)電機勵磁 系統(tǒng)的維護中應(yīng)建立完善的維護管理系統(tǒng)。勵磁系統(tǒng)的維修周期應(yīng)根據(jù)勵磁系統(tǒng) 部件的組成和各部件的使用壽命來確定，以防止勵磁系統(tǒng)發(fā)生故障，在部件使用 壽命之前進行科學(xué)的更換，從

7、而達到防止發(fā)電機勵磁故障的目的。（三）開發(fā)勵磁系統(tǒng)的自動化監(jiān)控水電站的勵磁系統(tǒng)在發(fā)生常見故障時，為保證發(fā)電機組不受影響，就需要勵 磁系統(tǒng)具有較強的自動調(diào)節(jié)和保護能力。勵磁系統(tǒng)的通信接口可以與計算機的監(jiān) 控系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡(luò)通信發(fā)送系統(tǒng)的狀態(tài)信息，以實現(xiàn)計算機監(jiān)控系統(tǒng)與 勵磁系統(tǒng)的連接。如果系統(tǒng)正常運行，勵磁系統(tǒng)將通過網(wǎng)絡(luò)通信發(fā)送系統(tǒng)狀態(tài)和 報警信號，并從監(jiān)控系統(tǒng)中接收調(diào)節(jié)和控制指令。如果通信異常，則自動轉(zhuǎn)換為 接收來自計算機監(jiān)控系統(tǒng)的硬接觸調(diào)節(jié)和控制指令。四、發(fā)電機勵磁系統(tǒng)故障的處理方法（一）針對失磁故障當失磁保護動作跳閘時，應(yīng)完成機組的拆下，找出磁場損失的原因，經(jīng)正常 處理后進入電網(wǎng)，并

8、同時報告調(diào)度情況。當失磁保護不起作用，危及系統(tǒng)運行安 全和工廠供電時，發(fā)電機失磁場應(yīng)及時排除，并注意廠內(nèi)電源自動運行的成功與 否，如果自動供電不成功，則根據(jù)有關(guān)的電源事故處理處理原則。當失磁保護不 起作用，并在短時間內(nèi)不危及系統(tǒng)運行安全和工廠供電時，應(yīng)迅速降低失磁單元 的有功功率，并切換工廠的功率。盡可能增加勵磁電流，增加系統(tǒng)電壓，增加系 統(tǒng)穩(wěn)定性。為了有效地處理這類故障，及時處理故障開關(guān)，可以在勵磁電源交流 側(cè)開關(guān)的輔助觸點上設(shè)置故障記錄裝置，以便對故障易發(fā)位置進行實時監(jiān)測。（二）針對勵磁不穩(wěn)針對移相脈沖控制電壓輸出不正常，應(yīng)先檢查勵磁電源是否正常，應(yīng)分別檢 查給定值和經(jīng)適配單元處理后的測量

9、值是否正常。對環(huán)境溫度變化以及元器件受 到振動、氧化等，利用示波器觀察整流波形是否完整，再用萬用表檢查可控硅性 能是否正常，線路焊接狀態(tài)和元器件特性發(fā)生變化就會出現(xiàn)此類故障，平時應(yīng)加 強維護和調(diào)試并及時更換有問題的元器件，可降低此類故障發(fā)生幾率。（三）針對無功過載減少勵磁機組的無功出力，使通過系統(tǒng)的電流量立即下降。但是若直接在上 位機上處理無法將無功過載故障消除，無功出力仍未見減少，那么則立即轉(zhuǎn)入現(xiàn) 場調(diào)解的方式?，F(xiàn)場調(diào)解電流時若仍然無法降低到正常值內(nèi)，那么則可以直接從I套調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)入到口套調(diào)節(jié)器上運行，若情況還是沒有好轉(zhuǎn)那么可以嘗試同時將 兩套調(diào)節(jié)器重新上電查看電流是否恢復(fù)正常。結(jié)語 水輪發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)主要可以劃分成功率單元和管控單元。其中，勵磁功 率屬性的相關(guān)單元，能夠為發(fā)電機提供所需要使用的直流電流，并建立直流屬性 的磁場。勵磁控制屬性