關于水輪發電機勵磁裝置故障原因分析及處理探討

摘要：在供電系統運作過程中，如果水輪發電機勵磁裝置出現故障問題，就會威脅到供電系統穩定性。水輪發電機勵磁裝置的重要性不容小覷，在發電機組中，可調控直流電，保障供電設備安全及穩定運轉。本文圍繞“水輪發電機勵磁裝置”，進一步闡述故障原因，并在分析故障基礎上，提出了處理建議，希望能保障電力內部部件有效運作。

關鍵詞：水輪發電機;勵磁裝置;故障分析;處理對策;建議

引言：

水輪發電機主是否穩定、是否安全，直接關乎供電系統運行效果。為了保障系統足夠經濟、安全以及能夠穩定輸送優質電力能源，針對水輪發電機加以控制，是極其重要的一個方法。在水輪發電機組運行時，勵磁裝置的作用是其他裝置無法比擬的。勵磁裝置相對復雜，可保護供電系統，支撐水輪發電機健康運轉。眾所周知，水輪發電機組屬于集合水利動能、機械能、電力電能為一體的綜合能源系統。由于供電需求多元化，在控制系統初期設計過程中，頻頻遭遇難點，而勵磁裝置，便可以有效保護元件，避免其遭到損害，影響運行過程穩定性。

1.水輪發電機勵磁裝置簡介

水輪發電機勵磁裝置系統，主要就是核外電機的核心部件，是電力系統不可或缺的部件。如若勵磁系統流暢運轉，便可保護發電機安全運轉，源源不斷地輸出電力。但是，如果發電機內勵磁系統出現故障，就需要立即開環試驗，通過既往檢查經驗，以及應用有效的檢查方法，進行維修，進而高效消除發電機中出現的潛藏問題，不斷累積故障技巧、經驗，避免勵磁裝置因故障而無法運轉。在勵磁系統內，主要含有變壓器、全控整流器、調節器等。其中，調節器具有獨特的自動通道，能夠實現模擬電路的目標，達到有效調節的作用。不同通道間，可以互相切換，也可以跟蹤變換。一般來講，微機需要檢測和調節主通道，進而保障機端電壓無功功率足夠穩定，模擬通道是長期處于備用狀態的，輸出值需要追隨微機狀態。如果微機中的硬件或者軟件出現了問題，系統就會立即切換至模擬通道，終止微機通道運轉。關于通道自動調節，主要由軟件進行操作無功功率，可有效調節或者是遠程調節，調節器和監控單元互相連接，保障監控系統能夠進一步監控和調整發電機勵磁系統，進而強化機組運行成效。

2.水輪發電機勵磁裝置故障原因分析

在分析水輪發電機勵磁裝置故障時，由于這種發電機在開機狀態下運行，狀態較為穩定，但是如果電機中的轉子中出現了過剩的磁，或者是副饒線組內產生了磁電壓，必然會影響整體運轉情況，加強轉子磁場，增強剩磁電壓。在發電機產生負荷后，電流由復勵變流器完成一次側繞組，在進二次側繞組后，輸出電流。如果此時電機處于正常運轉狀態下，副繞組和發電機總組繞組順序相同，在疊加副繞組和組繞組電流后，便可以促使輸往至整流器中的交流電源變成一組三相，結合發電機產生的負荷，參照復合功率情況，改變三相電源。簡單來講，如果發電機負荷增加勵磁電流，主要是受副繞組所提供的固勵磁電流以及復勵變流器內的復勵電流所影響。一般發電機所承載的負荷到達了極限值，就會自動改變增加勵磁電流，改變電流大小，并且在復合性質下出現不同程度的變化，出現恒壓功能。在具體工作實踐時，如果發現發電機工作狀態異常，結合發電機的具體運行原理進行分析，可以發現水輪發電機內的勵磁系統中線路出現脫落情況，或者是其中某一些線位置處異常松動，進而接觸不良，影響應用狀態。結合上述所分析的內容，發電機副繞組三相相序排列如果參差不齊，在出現電機負荷時，副繞組勵磁源以及復勵變流器勵磁資源會產生巨大矛盾，二者互相疊加后，絕對值及相序同時異常減小，導致三相相位角出現差異，交流勵磁源流進整流器，形成三種并不對稱的交流電源，導致整流輸出過程越來越不穩定，致使發電磁電機所承載的負荷時大時小，受各種不穩定因素制約，極有可能影響電機主磁場應用功能，甚至無法正常使用。

3.水輪發電機勵磁裝置故障分析及處理

如果在水輪發電機組內存在勵磁裝置，而其內部功率為1200KV左右，這一裝置則屬于“自并立類”，自帶核磁電壓，核磁電壓多為80V，且攜帶240A電流。勵磁裝置能夠自動調節設備，結合具體測試，進行對比分析，可以了解內部模塊具體構造。在運行過程中，應用的模塊，參照電壓數據調整電流屬性濾波，進而了解電流系統電壓控制信號。水輪發電機勵磁裝置內存在移動觸發裝置，接觸信息輸出的源頭，可以管控信號承載的具體電壓信息，主體電路攜帶接納信號的裝置，如果遭遇整流性元件，就會自如出發，但是如果在具體的識別范圍內不存在無功波動，則會影響常規性波動，進而表明該裝置很有可能已經出現故障了，這就需要叫停水輪發電機的運轉工作，協調相關線路，全面檢查和維修。

在這一過程中，能應用到的處理方式較為多元化，但是需要參照開環特性，做出整體測試。測試前要檢查每一開關是否關聯，嘗試著打開設備，并且和預設電壓電源相互連接。在事先調好裝之后，保障勵磁裝置集整流橋交流側互相連接，操作時要把調壓設備和端子排串聯，通過機端取代性配件展示互感器，便與相關檢修人員分析具體數據。如果拆卸端子排自帶感應器內線后，就需要立即調節裝備模塊，并且應用100V測定電壓，在完成這一系列任務后，把陽極開關電壓調高，調到標準允許的最高值，再次檢查識別設備識別直流電壓。如果發現直流電壓值超出了預定范圍，就需要針對出現波形對稱位的地方加以標記，表示測定情況有待考證。在水輪發電機組內所測定的勵磁變化性電壓和輸入屬性電壓較為相似，無需再選擇不同種類的自耦調壓器，進行簡單連接，使用專用開關閉合，增加現有電壓數值，并且在操作過程中應用鉗形電流表測算。在具體測算過程中，如果路徑內自帶電壓，但是電壓并未超出40V，則表明在預測時，可以適當調高電流，調到10A在。這一狀態下，如果調壓器熱度偏熱，并且沒有預設出慣性試驗數據，仍需繼續檢驗。

結束語：

綜上所述，在分析前文相關內容后，發現水輪發電機勵磁裝置主要分為管控型以及一般功率型等種類，后者可以為發電機提供直流裝置，構建直流屬性磁場，而前者則具有優良的調控作用，能夠識別發電機慣性及常用性電流狀態。如果發現故障點，便能高效管理及調控，但在后期應用時，仍需要重點分析勵磁裝置故障，明確故障原因，才能制定極具針對性的維修方法。

參考文獻：

[1]陳沖.水輪發電機組勵磁誤強勵故障的分析及處理[J].水電與新能源，2021，35（02）：65-68.

[2]鄧彤.黑河塘電站水輪發電機勵磁回路接地故障的分析與處理[J].低碳世界，2019，9（09）：84-86.

[3]楊智勇.關于水輪發電機勵磁裝置故障原因分析及處理探討[J].科技創新與應用，2017（19）：48+50.

作者簡介：周喻，男，漢族? 河南三門峽，1988年12月1日，本科，助理工程師，研究方向：水利水電。

寫作方向：1.水電站計算機監控? 2.軸流轉槳式水輪發電機運行或故障分析相關方向