尤 楠

（哈爾濱熱電有限責(zé)任公司，黑龍江哈爾濱150046）

1 前言

勵磁系統(tǒng)作為發(fā)電機的重要組成部分，良好的勵磁系統(tǒng)可以有效的保證發(fā)電機運行的可靠性和穩(wěn)定性，并提高發(fā)電機及電力系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。但在發(fā)電機勵磁系統(tǒng)運行過程中容易出現(xiàn)一些常見故障，這必然會對電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性帶來不利影響，因此需要針對這些常見故障進行分析，并積極采取有效措施加以解決，進一步保證勵磁系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

2 發(fā)電機勵磁系統(tǒng)概述

勵磁系統(tǒng)作為發(fā)電機的重要組成部分，其為發(fā)電機提供勵磁電源。通常情況下勵磁系統(tǒng)由勵磁功率輸出部分和勵磁控制部分兩部分組成。由勵磁功率輸出部分為發(fā)電機磁場繞組提供勵磁電流，由勵磁控制部分來對勵磁功率單元的輸出進行控制，保證發(fā)電機系統(tǒng)運行的安全性。發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)作為一個反饋控制系統(tǒng)，具體控制過程中需要由勵磁控制器來對PT信號進行檢測，獲得發(fā)電機機端電壓，并計算出機端電壓與參考電壓的電壓差，并經(jīng)過綜合放大環(huán)節(jié)來實現(xiàn)對機端電壓的有效控制。

3 發(fā)電機勵磁系統(tǒng)常見故障及解決對策

3.1 發(fā)電機無法起壓及解決措施

發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的中勵磁電壓的建立需要以剩磁作為主導(dǎo)元素，當(dāng)系統(tǒng)中剩磁缺乏或是沒有的情況下，則無法建立勵磁電壓，從而導(dǎo)致發(fā)電機出現(xiàn)無法起壓故障。這種故障多發(fā)生在新安裝的發(fā)電機中，這與新安裝的發(fā)電機勵磁系統(tǒng)中剩磁少及勵磁容易消失具有直接的關(guān)系。當(dāng)發(fā)電機勵磁系統(tǒng)設(shè)備運行檢修過程中，一旦出現(xiàn)操作不當(dāng)，也會導(dǎo)致發(fā)電機勵磁系統(tǒng)中的剩磁被削弱，甚至消失，引發(fā)發(fā)電機電壓故障。另外，在針對勵磁系統(tǒng)進行直流電通電試驗時，一旦勵磁回路沒有斷開，則會導(dǎo)致系統(tǒng)中電流磁通和剩磁通反向流動，造成發(fā)電機勵磁系統(tǒng)中剩磁減少。

針對于發(fā)電機勵磁系統(tǒng)無法起壓故障進行處理時，需要在安裝新發(fā)電機時檢查剩磁情況，通過采取相應(yīng)的操作檢查時要觀察具體的運行情況，一旦發(fā)現(xiàn)無法起壓時，則要檢查勵磁回路接線和電刷等部位。當(dāng)檢查沒有問題，同時勵磁電壓表上有細微變化時，則表明勵磁組存在接線方向錯誤的問題。在具體檢修養(yǎng)護過程中，需要采用標(biāo)識管理法來對檢修工作進行管理，避免出現(xiàn)接線錯誤的情況發(fā)生。另外，還要加強對電阻測量試驗的管理。

3.2 發(fā)電機勵磁系統(tǒng)失磁及處理

在發(fā)電機勵磁系統(tǒng)故障中，失磁故障是較為常見問題，即在發(fā)電機運行過程中勵磁電流消失，轉(zhuǎn)子磁場消失，引發(fā)失磁故障發(fā)生。在發(fā)電機勵磁系統(tǒng)出現(xiàn)失磁故障時，發(fā)電機電壓值會出現(xiàn)搖擺不定的現(xiàn)象，轉(zhuǎn)子電壓和電流出現(xiàn)異常，功率出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，功率表指示通常會低于正常指示值，無功表指標(biāo)則為負。

當(dāng)發(fā)電機勵磁系統(tǒng)出現(xiàn)失磁故障時，由于通常情況下處于電網(wǎng)中的發(fā)電機容量占比較多時容易發(fā)生這類故障，從而導(dǎo)致電網(wǎng)電壓出現(xiàn)問題，影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。這種情況下，立即斷開發(fā)電機與電網(wǎng)的連接，關(guān)停發(fā)電機，并對發(fā)電機進行檢修。對于電網(wǎng)中發(fā)電機容量占比較小情況下，可以聯(lián)網(wǎng)對發(fā)電機失磁故障進行檢修。

3.3 發(fā)電機勵磁系統(tǒng)勵磁機碳刷有火花

當(dāng)勵磁機碳刷火花故障發(fā)生時，會對勵磁系統(tǒng)中相關(guān)設(shè)備的使用壽命造成嚴重的影響。在實際勵磁系統(tǒng)運行賽程中，勵磁機碳刷出現(xiàn)火花的原因主要來自于三個方面，即電磁問題、機械設(shè)備問題及電化學(xué)問題。在具體運行中，勵磁機電磁出現(xiàn)換向情況時，碳刷容易出現(xiàn)電流密集問題，一旦電流密集達到一定程度必然會導(dǎo)致火花產(chǎn)生。換向器在長時間的運行過程中必然會存在一定的損耗，當(dāng)磨損較為嚴重或是換向片絕緣出現(xiàn)凸起時，碳刷會有火花產(chǎn)生。當(dāng)刷握位置安裝不合理或是碳刷型號不匹配時，也會產(chǎn)生火花故障。由于在實際運行過程中，碳刷與換向器表面有電解反應(yīng)發(fā)生時，換向器表面會出現(xiàn)破損情況，導(dǎo)致火花產(chǎn)生。

針對于勵磁機碳刷火花故障，需要做好日常維修和檢修工作，及時對換向器表面進行清潔和養(yǎng)護，并利用壓降法來檢查碳刷運行情況，重視科學(xué)選用設(shè)備材料，以此來降低碳刷出現(xiàn)火花故障的幾率。

3.4 發(fā)電機轉(zhuǎn)子兩點接地

在發(fā)電機運行過程中，導(dǎo)致發(fā)電機轉(zhuǎn)子一點接地故障發(fā)生的原因較多，但當(dāng)一點接地故障發(fā)生時，機組仍然可以繼續(xù)運行。一旦勵磁電流或是轉(zhuǎn)子繞組回路中任何一處出現(xiàn)兩點接地情況時，發(fā)電機斷路器則會跳閘。而且出現(xiàn)兩點接地時，發(fā)電機盤上提示光字牌亮，轉(zhuǎn)子電流則會快速升高，發(fā)電機無功功率減小，發(fā)電機會出現(xiàn)劇烈振動等，其所帶來的危害十分嚴重。因此當(dāng)發(fā)現(xiàn)發(fā)電機轉(zhuǎn)子有一點接地故障發(fā)生時，則需要及時對接地點進行查找，并采取措施加以消除。而且在發(fā)電機運行過程中，還需要積極采取有效的措施來預(yù)防勵磁系統(tǒng)和轉(zhuǎn)子繞組兩點接地故障的發(fā)生。具體可以將絕緣監(jiān)測裝置安裝在發(fā)電機勵磁回路中，定期測定發(fā)電機勵磁回路中的絕緣電阻，及時清除出現(xiàn)的一點接地故障。

4 結(jié)束語

由于勵磁系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性直接關(guān)系到發(fā)電機及發(fā)電力系統(tǒng)的可靠運行。因此在實際發(fā)電機運行過程中，需要做好發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的維護工作，針對一些常見故障積極采取有效的措施加以預(yù)防，并全面提高故障處理能力，保證勵磁系統(tǒng)正常的運行，為發(fā)電機及電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性提供重要的保障。