基于水電廠勵磁系統常見故障處理研究

海山·那思別克

【摘 ?要】本文對水電廠勵磁系統基本情況進行概述，對水電廠勵磁系統常見故障、處理措施加以研究，主要的目的為及時發現水電廠勵磁系統故障、及時采取相應對策處理故障問題，比如：自復勵式勵磁故障、失磁故障、勵磁變高壓熔斷爆裂故障、發電機非全相運行故障、整流電源故障等，進而確保水電廠勵磁系統運行的安全及穩定。

【關鍵詞】水電廠;勵磁系統;常見故障;處理

水電廠發電機通過不同系統組成，勵磁系統為最重要的部分不但關系到出口電壓調節方面，而且能結合實際需求調節發電機功能。需要注意的是，水電廠勵磁系統容易發生故障，這對水電廠運行會構成嚴重的影響，所以應明確勵磁系統故障及其成因后，及時通過對應措施處理故障問題。

一、水電廠勵磁系統基本情況概述

水電廠勵磁結構非常多，且一些結構會比較復雜，涵蓋電磁、電流及電源等方面。勵磁調節器、勵磁單元均為結構構成部分，為保證勵磁系統運行良好應對水電站提示信息整合，將其轉變為電流傳輸。發電機轉子經提高速度，達到速度相關標準、制造電流，為使電力系統保持穩定、安全需獲得水電勵磁系統提供支持。勵磁電流工作易受到電機組容量因素影響、500kW為限界，若水電機組容量高于500kW需實行自并勵可控硅勵磁處理，水電機組容量<500kW則應選用雙繞組電抗器分流自復勵處理。科學技術的快速發展下，永磁副勵機被廣泛應用于生產生活中，但應用效果并不理想所以逐漸淘汰。機組勵磁容量更大、結構組成更多，即為勵磁變壓器柜和調節柜，不同結構環節為相互協調狀態，能很好的對勵磁調節器進行控制，自動調節電壓可使用點流量控制電壓。發電機電壓、預設值間的差，直接關系到調節器輸入量，而自動調節能確保電壓保持在相同確定值，使勵磁系統運行更加安全、可行。

二、水電廠勵磁系統常見故障、處理措施的研究

（一）水電廠勵磁系統自復勵式勵磁故障、處理方法

故障問題：自復勵使勵磁數值準確，如果發生故障機組電流存在波動較大情況，對于發電機的應用會構成不同程度阻滯。

處理方法：引發上述故障問題的原因，和水電廠雙繞組電抗分流勵磁回路接線裝置調整后應用，發生發電機出口三相不均衡情況有關。這時，發電機組無功負荷增加，導致勵磁電流不同程度下降，發電機處于勵磁不良環境下運行，所以需確保發電機出口三相保持均衡。

（二）水電廠勵磁系統失磁故障、處理方法

故障問題：相應區域錄波會定時監測并記錄系統故障位置，這一區域電壓值易發生非常大變化，所以致使錄波信息搜索過程中于較短時間明確故障。錄波運作后，因電壓值會隨著時間因素變化，會使電流、電子電壓間會發生大幅度變化。

處理方法：要求工作人員安裝故障監控錄波器，對發生故障位置監控，以此及時發現問題、及時處理問題，確保開接點位置的安全。

（三）水電廠勵磁系統勵磁變高壓熔斷器爆裂故障、處理方法

故障問題：完成機組應用操作后，可對控制室內傳出聲響進行控制為跳閘，若機組無法穩定運行管理人員不能對工作人員勵磁系統、勵磁系統相關結構工作加以監督，造成的后果不可估量。需要注意的是，勵磁B相高壓熔斷器異常故障、三相熔斷器質量故障，為引發高壓熔斷器爆裂的基本原因。

處理方法：首先應全面檢查系統發電機，然后及時更新高壓側熔斷器。

（四）水電廠勵磁系統發電機非全相運行故障、處理方法

故障問題：水電廠機組運行后電壓初始階段發電機為持續增高狀態，達到某一數值后會在較短時間降至0，相關研究人員表示為風機運行故障。通過將自動機組勵磁——手動勵磁轉換，并未發現結果存在改變，電壓最終數值沒有變化且系統存在其他噪音。再次實行發電機電子檢查、轉子檢查、發電機檢查，經提高勵磁開關高度增加電壓值，這時發電機出口電壓、額定電壓為相同數值水平，逆變運行勵磁系統試驗中發現運行結果有一定差異。發電機應用時出口開關保持在一定位置、無變化，通過存在金屬性的接地母線傳輸信息，表示存在安全問題。開關試驗條件下拉到一定位置無報警信號，可結合試驗得出最終結果發電機出口開關有安全隱患，對開關出頭檢測可見絕緣正常，開口B相數據顯示0為B相處于正確位置，檢驗B相內部因B相內動觸頭連桿螺縮減，故此使得開關應用過程中不能分開、電壓值為0。

處理方法：及時斷開開關，要求工作人員定時檢查是否存在誘發因素，結合具體問題進行檢修。

（五）水電廠勵磁系統整流電源故障、處理方法

故障問題：某海水電廠機組為可控硅自并激26MW，應用機組后發電機的電壓值正常、其他方面為安全狀態，這時勵磁系統存在隱患和較多因素有關，比如：勵磁調節器及可控硅整流裝置回路因素、整流電源位置異常因素。這就需要相關技術人員考慮到勵磁調節器、可控硅整流裝置有無存在誘發因素，然后對可控硅電源位置檢測，明確具體原因后編制相應的對策處理問題。

處理方法：施行可控電源輸入B相閘刀工作，提高電壓回路故障報警信號靈敏度，在質量達標情況下應用。

（六）其他水電廠勵磁系統常見故障處理方法

其一，提高勵磁系統監控工作的重視度，做好日常所有勵磁系統檢查工作。其二，由于勵磁調節器運行會受到繼電器接點影響，所以出現故障的原因和開關輔助接觸點大小有聯系，為防止發生勵磁系統故障問題，建議選用高速采樣的方式監控。其三，開關輔助接點能實現各個環節的監控，提高開關輔助接點的整體質量，通過試驗分析得出切勵磁會產生開關輔助接點、其他接點中，為邏輯控制電流提供條件，這時經對試驗錄波、故障錄波的比較發現，轉子電壓、轉子電流基本相同均以1s為限界。針對于此，需要加強對勵磁系統的保護，特別為開關輔助接點質量，以此確保勵磁系統的安全、穩定。除此之外，因水電廠設備運行過程中發生油污粉塵問題概率較大，這時如果沒有在第一時間清理，易發生短路故障。因而，定期應更換零部件，做好日常維護工作和清潔工作，建議將專門的清潔試劑適量涂抹于設備表面，再使用清潔工具擦拭試劑保證設備表面為清潔狀態。

結語：水電廠勵磁系統容易發生故障，因此需明確常見的故障和原因后，選擇適合的方法解決問題。這就需要工作人員不斷提高自身操作水平、責任意識、安全意識等，充分發揮出自身在水電廠中的作用，從而提高機電組的運行效率和安全性。

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（作者單位：國家能源集團新疆開都河流域水電開發有限公司）