火力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)常見故障探究

崔文新

摘 要：火力發(fā)電廠的勵(lì)磁系統(tǒng)的工作情況，直接關(guān)系到發(fā)電廠的發(fā)電情況。為保障發(fā)電廠的正常運(yùn)行，在日常做好對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)的維護(hù)工作是十分必要的。本文將首先對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)行簡單介紹，隨后對(duì)其發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)中的常見故障進(jìn)行分析與探究。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠;發(fā)電機(jī);勵(lì)磁系統(tǒng);故障探究

一、概述

火力發(fā)電廠是當(dāng)今社會(huì)電能的主要來源。勵(lì)磁系統(tǒng)泛指給同步發(fā)電機(jī)提供勵(lì)磁電流的電源以及其相關(guān)設(shè)備，是火力發(fā)電廠的核心設(shè)備。沒有它，就無法將能量最終轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?lì)磁系統(tǒng)分為勵(lì)磁功率單元和勵(lì)磁調(diào)節(jié)器兩個(gè)主要部分。前者的作用是向發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子提供勵(lì)磁電流，后者根據(jù)工業(yè)需求控制前者的輸出。

勵(lì)磁系統(tǒng)在維持發(fā)電機(jī)端電壓、合理分配無功功率、保障電力設(shè)備安全運(yùn)行和提高電力穩(wěn)定性四個(gè)方面都有著重要的作用。一旦勵(lì)磁系統(tǒng)出現(xiàn)故障，火力發(fā)電廠就無法穩(wěn)定提供電能，從而影響到社會(huì)的方方面面。因此，如何應(yīng)對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)在日常工作中出現(xiàn)的故障，成為行業(yè)內(nèi)積極探索的一個(gè)問題。

二、火力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)常見故障

火力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)在工作中出現(xiàn)的故障問題主要有以下三種：發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓無法建立、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場消失、汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地。

（一）發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓無法建立

勵(lì)磁系統(tǒng)工作時(shí)，首先要建立起勵(lì)磁電壓，隨后產(chǎn)生勵(lì)磁電流。勵(lì)磁電壓需要借助剩余磁化強(qiáng)度來起勵(lì)。如果剩磁過小或者消失，勵(lì)磁系統(tǒng)就無法開始工作。

這種故障通常出現(xiàn)在新發(fā)動(dòng)機(jī)身上。因?yàn)樾掳l(fā)動(dòng)機(jī)尚未運(yùn)行過，剩余磁化強(qiáng)度偏低，不足以激勵(lì)起勵(lì)磁電壓。此外，很多不合規(guī)范的操作也會(huì)導(dǎo)致剩余磁化強(qiáng)度的消失。通常是由于接線錯(cuò)誤導(dǎo)致勵(lì)磁接線組的正負(fù)極反接，后續(xù)工作產(chǎn)生的電流產(chǎn)生的磁場與剩磁方向相反，或是由于實(shí)驗(yàn)和工作中操作不當(dāng)，往勵(lì)磁系統(tǒng)中通過了相反方向的電流，導(dǎo)致剩余磁化強(qiáng)度被抵消。

一旦出現(xiàn)此類故障，首先要調(diào)查起勵(lì)電源、功率柜等相關(guān)設(shè)備的工作情況。隨后對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)接線進(jìn)行排查，查看是否出現(xiàn)錯(cuò)誤接線并改正。同時(shí)調(diào)查最近的實(shí)驗(yàn)和工作記錄，查找與不當(dāng)操作相關(guān)的原因。在找出故障原因之后，應(yīng)當(dāng)對(duì)線路進(jìn)行恢復(fù)處理。

日常工作中，工作人員要加大重視，嚴(yán)格按照要求和規(guī)范操作，避免出現(xiàn)人工操作失誤導(dǎo)致的故障現(xiàn)象。考慮到勵(lì)磁系統(tǒng)接線較為復(fù)雜，在檢修和使用過程中，要在各條線路上做好指示標(biāo)記，以免接線混亂。

（二）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。一旦出現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)迅速組織人員進(jìn)行故障排查，以免影響范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。

此種故障的緊急處理方式為：在有限時(shí)間內(nèi)降低有功功率至規(guī)定值。如果發(fā)電廠內(nèi)的電壓受到影響，不能支持檢修進(jìn)行，應(yīng)當(dāng)盡快啟用備用電源。隨后對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行全面排查，尋找導(dǎo)致失磁的原因并修復(fù)，將發(fā)電機(jī)與電力系統(tǒng)恢復(fù)同步。

（三）發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地

通常情況下，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路如果發(fā)生一點(diǎn)接地故障，對(duì)發(fā)電機(jī)不會(huì)造成安全威脅。但如果繼續(xù)發(fā)生第二點(diǎn)接地，就會(huì)導(dǎo)致電流迅速增大。故障電流過大，會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子自身的損壞，隨后還會(huì)導(dǎo)致勵(lì)磁回路中的電流也增加，導(dǎo)致勵(lì)磁系統(tǒng)整體受到嚴(yán)重?zé)齻？梢姡D(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地故障的后果非常嚴(yán)重。

為了防止兩點(diǎn)接地的問題出現(xiàn)，發(fā)電機(jī)都會(huì)安裝接地保護(hù)。在出現(xiàn)一點(diǎn)接地問題時(shí)，就會(huì)發(fā)出警報(bào)，但設(shè)備仍會(huì)運(yùn)行。如果相繼發(fā)生兩點(diǎn)接地，保護(hù)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)執(zhí)行措施，切斷電源，防止危害繼續(xù)擴(kuò)大。為保障機(jī)組正常運(yùn)行，在出現(xiàn)一點(diǎn)接地的故障時(shí)，就應(yīng)當(dāng)采取措施，消除問題。

轉(zhuǎn)子接線處都有可能出現(xiàn)接地故障。一旦出現(xiàn)問題，就要迅速查找到接地點(diǎn)并恢復(fù)正常接線。日常工作中，為了避免此類問題的發(fā)生，應(yīng)當(dāng)加大日常監(jiān)測和維護(hù)，并對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行評(píng)估，對(duì)易發(fā)生接地故障的位置進(jìn)行特殊處理。為了加快故障的處理速度，還可以安裝相關(guān)絕緣監(jiān)測裝置，自動(dòng)對(duì)接地故障進(jìn)行處理。

無論是出現(xiàn)哪種故障，工作人員在檢修時(shí)都應(yīng)當(dāng)做好記錄，整理成系統(tǒng)的檔案，為日后的故障處理積累豐富的經(jīng)驗(yàn)，提高發(fā)電廠整體發(fā)電效率。

三、結(jié)語

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。此外，電磁設(shè)備受工作環(huán)境的影響，日常運(yùn)轉(zhuǎn)中會(huì)出現(xiàn)磨損老化的問題。發(fā)電廠還應(yīng)當(dāng)做好日常監(jiān)測和維護(hù)工作，對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)安全隱患、不適合繼續(xù)工作的設(shè)備進(jìn)行維修和替換。

參考文獻(xiàn)：

[1]杜偉.火力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)常見故障分析[J].科技風(fēng)，2018（32）：173.

[2]王偉.火力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)常見故障分析[J].中國設(shè)備工程，2018（12）：42-43.

[3]薛慶彬.火力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)常見故障分析[J].自動(dòng)化應(yīng)用，2017（12）：128-130.

[4]鄒皖.火力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)常見問題及解決方法探討[J].機(jī)電信息，2013（18）：45-46.