火力發電廠發電機勵磁系統常見故障探究

崔文新

摘 要：火力發電廠的勵磁系統的工作情況，直接關系到發電廠的發電情況。為保障發電廠的正常運行，在日常做好對勵磁系統的維護工作是十分必要的。本文將首先對勵磁系統進行簡單介紹，隨后對其發電機勵磁系統中的常見故障進行分析與探究。

關鍵詞：火力發電廠;發電機;勵磁系統;故障探究

一、概述

火力發電廠是當今社會電能的主要來源。勵磁系統泛指給同步發電機提供勵磁電流的電源以及其相關設備，是火力發電廠的核心設備。沒有它，就無法將能量最終轉變為電能。勵磁系統分為勵磁功率單元和勵磁調節器兩個主要部分。前者的作用是向發電機轉子提供勵磁電流，后者根據工業需求控制前者的輸出。

勵磁系統在維持發電機端電壓、合理分配無功功率、保障電力設備安全運行和提高電力穩定性四個方面都有著重要的作用。一旦勵磁系統出現故障，火力發電廠就無法穩定提供電能，從而影響到社會的方方面面。因此，如何應對勵磁系統在日常工作中出現的故障，成為行業內積極探索的一個問題。

二、火力發電廠發電機勵磁系統常見故障

火力發電廠發電機勵磁系統在工作中出現的故障問題主要有以下三種：發電機勵磁電壓無法建立、發電機轉子磁場消失、汽輪發電機轉子兩點接地。

（一）發電機勵磁電壓無法建立

勵磁系統工作時，首先要建立起勵磁電壓，隨后產生勵磁電流。勵磁電壓需要借助剩余磁化強度來起勵。如果剩磁過小或者消失，勵磁系統就無法開始工作。

這種故障通常出現在新發動機身上。因為新發動機尚未運行過，剩余磁化強度偏低，不足以激勵起勵磁電壓。此外，很多不合規范的操作也會導致剩余磁化強度的消失。通常是由于接線錯誤導致勵磁接線組的正負極反接，后續工作產生的電流產生的磁場與剩磁方向相反，或是由于實驗和工作中操作不當，往勵磁系統中通過了相反方向的電流，導致剩余磁化強度被抵消。

一旦出現此類故障，首先要調查起勵電源、功率柜等相關設備的工作情況。隨后對勵磁系統接線進行排查，查看是否出現錯誤接線并改正。同時調查最近的實驗和工作記錄，查找與不當操作相關的原因。在找出故障原因之后，應當對線路進行恢復處理。

日常工作中，工作人員要加大重視，嚴格按照要求和規范操作，避免出現人工操作失誤導致的故障現象。考慮到勵磁系統接線較為復雜，在檢修和使用過程中，要在各條線路上做好指示標記，以免接線混亂。

（二）發電機轉子失去勵磁電流

發電機轉子失去勵磁電流即是通常所說的“發電機失磁”現象。發電機失磁會進一步造成發電機與電力系統失去同步，轉子部分區域可能出現高溫，對勵磁系統產生嚴重安全影響。除此之外，發電機失磁也很容易引發電機振動，對發電機整體安全造成影響。

發電機失磁主要表現為定子電流不穩定，電壓降低;轉子電壓電流異常;斷路時，轉子電壓異常升高。此外，伴隨發生的電流增大會引發局部過熱，對發電機自身造成損害。一旦出現，應當迅速組織人員進行故障排查，以免影響范圍進一步擴大。

此種故障的緊急處理方式為：在有限時間內降低有功功率至規定值。如果發電廠內的電壓受到影響，不能支持檢修進行，應當盡快啟用備用電源。隨后對發電機進行全面排查，尋找導致失磁的原因并修復，將發電機與電力系統恢復同步。

（三）發電機勵磁回路轉子兩點接地

通常情況下，發電機勵磁回路如果發生一點接地故障，對發電機不會造成安全威脅。但如果繼續發生第二點接地，就會導致電流迅速增大。故障電流過大，會導致轉子自身的損壞，隨后還會導致勵磁回路中的電流也增加，導致勵磁系統整體受到嚴重燒傷。可見，轉子兩點接地故障的后果非常嚴重。

為了防止兩點接地的問題出現，發電機都會安裝接地保護。在出現一點接地問題時，就會發出警報，但設備仍會運行。如果相繼發生兩點接地，保護系統會自動執行措施，切斷電源，防止危害繼續擴大。為保障機組正常運行，在出現一點接地的故障時，就應當采取措施，消除問題。

轉子接線處都有可能出現接地故障。一旦出現問題，就要迅速查找到接地點并恢復正常接線。日常工作中，為了避免此類問題的發生，應當加大日常監測和維護，并對發電機轉子進行評估，對易發生接地故障的位置進行特殊處理。為了加快故障的處理速度，還可以安裝相關絕緣監測裝置，自動對接地故障進行處理。

無論是出現哪種故障，工作人員在檢修時都應當做好記錄，整理成系統的檔案，為日后的故障處理積累豐富的經驗，提高發電廠整體發電效率。

三、結語

發電廠工作人員應對勵磁系統結構和原理有清楚的認識，掌握基本故障處理技術，出現問題時能夠迅速處理。此外，電磁設備受工作環境的影響，日常運轉中會出現磨損老化的問題。發電廠還應當做好日常監測和維護工作，對已經出現安全隱患、不適合繼續工作的設備進行維修和替換。

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