林燕峰

摘要：在發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行的時候，勵磁系統(tǒng)發(fā)揮出了非常的重要的作用。同步發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)是目前我國電廠的主要應(yīng)用設(shè)備，一旦該系統(tǒng)出現(xiàn)故障，直接影響到了電廠的整體運(yùn)行效益安全。下文就同步發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)及常見的故障進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：同步發(fā)電機(jī);勵磁系統(tǒng);常見故障

引言：

在電廠發(fā)電運(yùn)行的時候，同步發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)發(fā)揮出了一定的優(yōu)勢，通過勵磁系統(tǒng)的合理調(diào)控，有效的提高了發(fā)電機(jī)運(yùn)行的安全性與可靠性。

一、同步發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)概述

（一）組成部分

同步發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)主要與由功率單元和調(diào)節(jié)器組成，該系統(tǒng)主要是為同步發(fā)電機(jī)供給一定的電源，從而確保同步發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。因此在研究勵磁系統(tǒng)的時候，通常將勵磁系統(tǒng)與同步發(fā)電機(jī)歸屬到一起。

在電廠同步發(fā)電機(jī)運(yùn)行的時候，勵磁系統(tǒng)的功率單元，為發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子提供穩(wěn)定可靠的電源。而勵磁功率單元的具體輸入電流大小和輸入的周期變化，則是由勵磁調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制。因此勵磁系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)器模塊起到了核心的調(diào)控作用，調(diào)節(jié)器安全穩(wěn)定的運(yùn)行，則可以保障功率單元輸入信號和時間周期的穩(wěn)定，從而有效的保障同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)行的可靠性[1]。

（二）主要特點(diǎn)

第一勵磁系統(tǒng)可以自動的調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的電壓，因為在發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的時候，產(chǎn)生的電能存在一定的波動，為了保障發(fā)電機(jī)對外輸出電壓的穩(wěn)定性，則需要同步發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)對變電器的電壓進(jìn)行合理的調(diào)控。并且將具體的調(diào)節(jié)狀態(tài)實時的反饋到控制系統(tǒng)當(dāng)中，確保勵磁系統(tǒng)可以進(jìn)行智能自動化的處理。當(dāng)同步發(fā)電機(jī)運(yùn)行工況下降的時候，發(fā)電的電壓會出現(xiàn)一定的降低，這時就會產(chǎn)生無功電流。若是勵磁系統(tǒng)供給的電流沒有發(fā)生相應(yīng)的變化，隨著無功電流的持續(xù)增加，產(chǎn)生的無功功率也會增加，從而造成了資源的浪費(fèi)。 為了更好的開發(fā)電力資源，對外輸出穩(wěn)定可靠的電力，勵磁系統(tǒng)需要實時的調(diào)整同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的勵磁電流，這樣就可以使得發(fā)電機(jī)的電壓處于一個穩(wěn)定的區(qū)間內(nèi)，提高發(fā)電機(jī)組的整體工作效率與安全。

第二是同步發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)與發(fā)電機(jī)組處于并聯(lián)的狀態(tài)下，且兩者并聯(lián)的母線容量是非常大的。發(fā)電機(jī)是否產(chǎn)生無功電流與勵磁電流存在著直接的關(guān)系，在無功電流、勵磁電流變化的時候，發(fā)電機(jī)的電動勢也產(chǎn)生了一定的變化，由此可見，當(dāng)發(fā)電機(jī)與勵磁系統(tǒng)并聯(lián)時，兩者的多項工作指標(biāo)都是關(guān)聯(lián)的。在兩者并聯(lián)的工作環(huán)境下，調(diào)節(jié)器調(diào)整勵磁電流就可以間接的影響到發(fā)電機(jī)的無功功率，這樣在同步發(fā)電機(jī)運(yùn)行的時候，電壓調(diào)節(jié)工作就被很好的替代，提高了同步發(fā)電機(jī)組的整體工作效率[2]。

第三就是發(fā)電機(jī)組的無功負(fù)荷，每一組的發(fā)電機(jī)都有設(shè)計的額定工作容量，當(dāng)發(fā)電機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行的時候，勵磁系統(tǒng)結(jié)合所有發(fā)電機(jī)組的額定容量。根據(jù)電廠運(yùn)行的工作標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合發(fā)電機(jī)組的額定容量，進(jìn)行無功負(fù)荷的科學(xué)分配，從而更好的提高同步發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行安全性與穩(wěn)定性。

二、同步發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)的常見故障分析

（一）發(fā)電機(jī)出現(xiàn)滅磁失效故障

在同步發(fā)電機(jī)勵系統(tǒng)工作的時候，都是應(yīng)用可控硅橋逆變器進(jìn)行滅磁工作，在實際發(fā)電機(jī)運(yùn)行的時候，一旦電網(wǎng)進(jìn)入到解列的工作環(huán)境，此時勵磁系統(tǒng)需要將發(fā)電機(jī)組的磁場控制到最低。在調(diào)整磁場強(qiáng)弱的時候，可以充分的發(fā)揮出可控硅橋的工作價值，從而使得勵磁工作從整流階段轉(zhuǎn)變?yōu)槟孀冸A段，從而逐漸的將轉(zhuǎn)子內(nèi)部的能量消耗完。在實際檢測的過程中若是發(fā)現(xiàn)勵磁系統(tǒng)無法完成消磁工作，需要盡快的從以下幾個方面進(jìn)行入手，排除滅磁失敗的具體原因。

當(dāng)同步發(fā)電機(jī)組的交流電源出現(xiàn)故障時，調(diào)節(jié)器無法給發(fā)電機(jī)提供穩(wěn)定持續(xù)的電壓，這時很容易出現(xiàn)相位錯位的情況，在逆變消磁的過程中出現(xiàn)了一系列的異常變化，進(jìn)而導(dǎo)致了發(fā)電機(jī)滅磁失效的故障[3]。

在勵磁系統(tǒng)控制調(diào)節(jié)的過程中，由于可控硅橋的運(yùn)行性能出現(xiàn)了一定的變化，沒有充分的發(fā)揮出自身的工作效能，從而出現(xiàn)了發(fā)電機(jī)組滅磁不徹底的問題。

在勵磁系統(tǒng)可控硅回路運(yùn)行的時候，若是同步發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)無法給可控硅橋提供穩(wěn)定的脈沖信號，則很可能導(dǎo)致可控硅橋運(yùn)行短路或者是不運(yùn)行。由于可控硅橋的運(yùn)行無法達(dá)到發(fā)電機(jī)組的正常標(biāo)準(zhǔn)，因此在整流轉(zhuǎn)變逆變系統(tǒng)的時候，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子的能量無法進(jìn)行徹底的消除，給下次開啟運(yùn)行埋下了一定的安全隱患。

（二）勵磁計量儀器波動較大故障

在同步發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)運(yùn)行的時候，勵磁計量表的指針有輕微的擺動屬于正常的工作情況，若是勵磁計量表的指針出現(xiàn)較大擺動時，則說明同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行出現(xiàn)了一定的故障，需要相關(guān)的工作人員檢查排除安全隱患[5]。

在觀察勵磁計量表的時候，若是發(fā)現(xiàn)計量表的指針向滿刻度的方向進(jìn)行大幅度的擺動，在一定的時間內(nèi)計量表的指針又回到了穩(wěn)定的工作環(huán)境下，這樣的情況反復(fù)無常的出現(xiàn)。工作人員發(fā)現(xiàn)適當(dāng)?shù)脑黾觿畲殴ぷ鲝?qiáng)度或者是減少勵磁工作強(qiáng)度，勵磁計量表的指針可以進(jìn)行很好的調(diào)整，因此檢查的工作人員就可以判斷出，勵磁計量儀器波動較大的故障原因，是移相脈沖的波動而引發(fā)的一種不穩(wěn)定工況。

在排除該故障的時候，可以對脈沖的工作電壓進(jìn)行檢查，然后對同步勵磁系統(tǒng)的供給電源進(jìn)行檢查。在檢查工作完成之后，需要對檢查的數(shù)據(jù)進(jìn)行定量的分析研究，從而判斷出兩者的勵磁計量值是否處于標(biāo)準(zhǔn)要求。

當(dāng)勵磁系統(tǒng)的整流波動較大時，勵磁計量表的指針擺動的非常明顯，為了檢查出勵磁系統(tǒng)整流波動較大的具體原因，可以利用專業(yè)的設(shè)備檢查勵磁可控硅的性能是否出現(xiàn)正常。其他的工作人員則可以利用示波器檢測，整流波中的脈沖信號是否存在安全隱患。在檢測脈沖信號的時候，可以觸發(fā)脈沖信號行車的機(jī)理，然后觀察脈沖變壓器的主副信號源是否處于正常的工作環(huán)境下，從而根據(jù)收集的脈沖信息，判斷出可控硅的發(fā)出脈沖信號的可靠性[6]。

在分析脈沖信號的時候，可以依據(jù)同步發(fā)電機(jī)的實際工作電壓進(jìn)行相位數(shù)據(jù)的對比，觀察分析脈沖信號的數(shù)值是否處于正常的情況下。在對移相角度、幅值、頻率等參數(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)全面的分析之后，得出了一些的工作結(jié)論。

勵磁計量儀器在對可控硅脈沖信號檢測時發(fā)生指針波動較大的問題，主要是各個勵磁設(shè)備運(yùn)行工作環(huán)境的變化。由于地面震動、設(shè)備線路的氧化、電子元件的安裝質(zhì)量、痕接安全性等，都會間接的影響到勵磁系統(tǒng)的運(yùn)行情況。為了避免此類問題的出現(xiàn)，在發(fā)現(xiàn)故障時需要第一時間的排除，并且還需要提高日常的防控工作質(zhì)量。在同步發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)運(yùn)行的期間，需要對相關(guān)的調(diào)節(jié)器和功率設(shè)備進(jìn)行一定的維護(hù)與調(diào)試，對性能下降的設(shè)備需要技術(shù)的更新?lián)Q代，確保同步發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)可以安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

三、結(jié)束語

綜上所述，在同步發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)運(yùn)行的時候，由于工作環(huán)境的復(fù)雜和自動化控制要求的環(huán)境特殊，在勵磁系統(tǒng)運(yùn)行的時候，常出現(xiàn)一些運(yùn)行故障，直接影響到同步發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定，因此需要采取相應(yīng)的預(yù)防控制方案，提高電廠的運(yùn)行整體效率。

參考文獻(xiàn)：

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[6]周文龍.發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)常見故障分析與處理探究[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2016，09：129-130.