EX2100勵磁調節器典型故障處理

摘 要：文章對某電廠600MW機組EX2100勵磁調節器典型故障處理進行了詳細闡述，并提出了防范措施，希望能對使用相同設備的同行有所幫助。

關鍵詞：勵磁系統；電源板；脈沖放大板；勵磁總線板；防范措施

1 概述

某電廠600MW機組勵磁系統為EX2100型全靜態勵磁裝置，裝置采用冗余控制多橋配置，勵磁系統額定輸出電壓481.7VDC，額定輸出電流4541A。發電機為哈爾濱電機廠制造的QFSN-600-2YHG型三相同步發電機，額定功率為600MW，額定電壓20KV，額定電流19245A。投產至今，發生過數次板件故障事件。

2 電源板運行中損壞

2008年7月31日12點56分#7機勵磁系統發故障報警且無法復位。在現場初步檢查發現，調節器發出代碼為52、55的故障。52是指IS母線對控制器C的通訊丟失，55是指控制器C報告自己測量計算的信號與M1、M2不一致。打開柜門進一步檢查后發現：控制器C的電源分配模塊EPSM上的P24B指示燈不亮，其頂部的冷卻風扇也停止運行；C控制器的直流反饋板EDCF停止工作。對以上信息綜合分析后，初步判斷問題應出在控制器C的電源分配模塊EPSM上。

斷開控制器C的電源開關SW1C（即控制柜左下方的電源板EPDM從上至下第二個開關），控制器C停止工作。拆下控制器C的電源分配模塊EPSM后，發現對應P24B正電源的保險熔斷，這一現象與控制器報出的故障和發現的其他異常情況是一致的。在對EPSM的底板接口進行檢查后，更換了新的電源分配模塊，聯系運行后送電，發現P24B指示燈點亮隨即又熄滅。停電后，對EPSM模塊進行檢查，發現P24B的保險再次熔斷。

控制器C的電源分配模塊EPSM共帶有4個負荷，分別是：控制器C、控制器C的直流反饋板EDCF、EPSM頂部的冷卻風扇以及勵磁專用畫面接口單元。故障后控制器C的指示燈依然是亮的，說明故障與控制器C本身無關。用萬用表測量直流反饋板EDCF、EPSM頂部的冷卻風扇電源回路也未發現異常，但冷卻風扇的積灰較多，遂將冷卻風扇拆下進行清理，清理完畢后進行了回裝。鑒于以上情況，在更換了熔斷的保險后，決定斷開風扇電源接線（接頭標志為FAN），不帶風扇送電試運。由于勵磁專用畫面接口單元在本期工程中沒有使用，因此也斷開了它的電源接線（接頭標志為SPARE）。準備工作做好后，聯系運行送電，送電后故障消失，調節器運行正常，P24B指示燈點亮。再次對冷卻風扇檢查，未發現異常，斷開控制器C電源開關SW1C，恢復了冷卻風扇電源接線，重新上電后調節器運行正常，各指示燈指示正確，面板無報警跳閘信號。

3 整流橋觸發脈沖放大板誤發報警

#7機組勵磁系統M1控制器于2011年7月9日開始間斷性發出代碼為221、222、223的報警，而M2未發報警，故障代碼的含義分別是：橋導通傳感器檢測到多橋系統的3#橋1#SCR沒有導通電流、橋導通傳感器檢測到多橋系統的3#橋2#SCR沒有導通電流及橋導通傳感器檢測到多橋系統的3#橋3#SCR沒有導通電流。在和廠家溝通后，為確認是否是M1控制器本身問題，人為將主控制器從M1切至M2，M2隨后也開始間斷性發出代碼為221、222、223的報警。由此可基本判斷，問題并非出在控制器上。

因三塊可控硅同時故障的可能性較小，且故障未間斷性發出，所以分析認為#3整流橋觸發脈沖放大板故障的可能性較大。在EX2100勵磁系統中，觸發脈沖放大板將控制器與功率整流橋聯系起來，觸發脈沖放大板從控制器中的ESEL板取得導通命令，對6個SCR（可控硅整流器）發出觸發脈沖，它同時也接收導通電流反饋、整流橋通風和溫度監測信號并將其送至控制器。

基于以上分析，決定更換#3整流橋觸發脈沖放大板。隨后于2011年8月3日利用#7機組停運機會對#3橋的觸發脈沖放大板進行了更換（更換時斷開C的#3橋控制電源開關SW8C并斷開#3橋五極開關 ）。更換后，#7機組勵磁系統運行至今，未再發出221、222、223報警。

4 更換勵磁總線板EISB

2011年10月28日#8機勵磁系統發出報警，M1報出的故障代碼為：110、85、51、52、53；M2報出的故障代碼為：50、53。110代碼含義：通過一種不正常的流程停機，包括在達到運行狀態以前就給出停止命令；85代碼含義：勵磁裝置沒有運行，而52G卻已閉合；50：IS母線對M1的通訊已經丟失；51：IS母線對M2的通訊已經丟失：；52：IS母線對C的通訊已經丟失；53：M1報告有關測量的或計算的信號，它自已與M2或C不一致。分析以上故障信息得出：（1）發出故障跳閘指令的只有M1，M2和C均未發出跳閘指令；（2）M1報出M2和C的通訊丟失，但實際上應為M1通訊丟失，因M2報出的是M1通訊丟失，且M2和C均未發跳閘指令。

綜合以上分析，在和廠家溝通后確定為M1控制器通訊故障，且勵磁總線板EISB存在問題的可能性較大。勵磁總線板EISB是M1、M2和C控制模塊之間的特殊通訊接口板，用于保證在M1、M2和C中的3個DSPX之間的通訊。EISB通過底板連接器，接收并發送光纜反饋信號。它通過控制底板將它們發送到DSPX控制器，并利用RS-232C在DSPX和工具（tool）以及鍵盤（Keypad）端口之間進行通訊。它通過前面板上的6個光纜接口，利用EDCF板接收電流和電壓信號，并接收和發送信號到接地檢測模塊（EGDM）。

因機組處于運行狀態，確定故障原因后，維護人員結合說明書編制了更換板件方案，依據方案將M1控制器的勵磁總線板EISB更換完畢后，勵磁系統運行正常，至今未出現相同故障。

5 轉子絕緣低處理

在某次停機后，測量發電機轉子絕緣時發現，絕緣值不足10M，而此前每次測量均為500M以上，為保證設備的安全，維護人員認真排查，找出了問題所在。

查閱圖紙可知，與發電機轉子相連的設備有起勵回路的接觸器53B、線路濾波器組件、整流橋直流側、滅磁模塊、勵磁電壓測量回路、勵磁電流測量回路以及處于正極的滅磁開關。其中測絕緣時整流橋五極刀閘已斷開、線路濾波器組件的保險已斷開，對于其他設備采取了先易后難的方法逐一排除，最終發現造成轉子絕緣低的原因有兩個：一是勵磁交流輸入柜底部直流母線的支持磁瓶；二是勵磁直流輸出柜至發電機碳刷之間的母線。二者均是由于受潮導致絕緣下降，在采取驅潮措施后，絕緣恢復正常。

6 故障原因分析及防范措施

6.1 加工工藝不當，設備存在隱患。此種可能性在現代生產技術條件下，發生的可能性較小。

6.2 設備檢修時，板件插拔不當，造成設備損壞。設備檢修時往往要將板件拆下進行清掃，此時若方法不當就可能造成設備損壞，特別是板件和底板接口處是容易損壞的部位，應特別注意進行保護。拔出板件時確保所有的固定螺絲已拆除，安裝時確保板件處于正確的卡槽上方可用力。清掃時應用軟毛刷輕輕掃去灰塵，不可用吹風機進行吹掃。

6.3 環境潮濕，積灰較大。潮濕和積灰對電路板的影響很大，嚴重時會造成電路板故障，而在生產現場，這兩個因素往往同時存在，為此，除了日常維護工作要做到位外，還應采取根本性措施，使勵磁設備的運行環境得到徹底治理，不留隱患。

6.4 環境潮濕易造成母線絕緣下降，而絕緣下降對設備的運行有著很大的安全隱患，需要認真加以對待。對于此種情況，應從兩方面入手：一是除濕，勵磁間內應盡量安裝帶有除濕功能的空調，除制冷外，應定期運行于除濕模式；二是加強對母線絕緣支持的維護，停機時在條件具備的情況下應對瓷瓶進行清掃，對于絕緣性能下降的瓷瓶及時更換。

6.5 為了在故障發生時，能夠及時排除故障，恢復勵磁系統的正常運行方式，應對勵磁系統的備件進行必要的儲備，并對備件進行相關試驗，確保備件可用。

7 結束語

勵磁系統對于機組的重要性不言而喻，作為維護人員，應多管齊下，切實提高設備的可靠性，保保障機組的安全運行，同時也應避免閉門造車，經常與廠家和兄弟單位溝通，了解其它現場的運行維護經，避免出現同類故障。

參考文獻

[1]EX2100TM 勵磁控制用戶指南.

[2]GEH-6694 EX2100 100mm 安裝指南.

[3]GEH-6695（EX2100維修，部件更換，和故障處理）.