8號發(fā)電機(jī)勵(lì)磁改造中的問題及改進(jìn)

趙丹萍（撫順石化公司熱電廠，遼寧撫順113015）

8號發(fā)電機(jī)勵(lì)磁改造中的問題及改進(jìn)

趙丹萍（撫順石化公司熱電廠，遼寧撫順113015）

勵(lì)磁系統(tǒng)是同步發(fā)電機(jī)的重要組成部分，它是供給同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電源的一套系統(tǒng)。是同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路電壓建立、調(diào)整及必要時(shí)使其電壓消失的有關(guān)設(shè)備和電路，一般由兩部分組成,一部分用于向發(fā)電機(jī)的磁場繞組提供直流電流，以建立直流磁場，通常稱作勵(lì)磁功率輸出部分（或稱勵(lì)磁功率單元）。另一部分是指同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)中除勵(lì)磁電源以外的對勵(lì)磁電流能起控制和調(diào)節(jié)作用的電氣調(diào)控裝置，通常稱作勵(lì)磁控制部分（或稱勵(lì)磁控制單元或勵(lì)磁調(diào)節(jié)器）。

八號發(fā)電機(jī)；勵(lì)磁改造；問題及改進(jìn)

1 勵(lì)磁系統(tǒng)的作用

(1)控制發(fā)電機(jī)的端電壓。

(2)控制發(fā)電機(jī)無功功率、功率因數(shù)和電流等參數(shù)。

(3)在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況下，維持發(fā)電機(jī)或系統(tǒng)的電壓水平。

(4)合理分配發(fā)電機(jī)間的無功負(fù)荷；提高電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。

2 勵(lì)磁系統(tǒng)的控制原理

下圖為8號發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)方框圖。

發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流由機(jī)端勵(lì)磁變壓器經(jīng)可控硅整流橋提供。其可控硅的導(dǎo)通角可由微機(jī)或模擬方式控制，在正常情況下，只有一臺(tái)微機(jī)處于在線狀態(tài)，能發(fā)出控制信號，其它則處于離線熱備用狀態(tài)，其給定值、在線參數(shù)、控制信號均處于跟蹤工作狀態(tài)。在線通道一旦故障，其發(fā)出的控制信號將被閉鎖轉(zhuǎn)為離線通道；離線通道自動(dòng)投入轉(zhuǎn)為在線狀態(tài)，發(fā)出信號，當(dāng)兩套微機(jī)通道均出現(xiàn)故障時(shí)，模擬通道自動(dòng)投入,達(dá)到發(fā)電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的目的。

自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器由可控硅整流功率單元、移相觸發(fā)單元、直流放大單元、電壓反饋單元、調(diào)差單元、直流電源單元和電源監(jiān)視單元組成。整流功率單元采用的是三相橋式全控整流電路，主要是將交流電壓變成直流電供給勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁繞組；移相觸發(fā)單元由六個(gè)完全相同的觸發(fā)器插件組成，勵(lì)磁調(diào)節(jié)方框圖如下

3 我廠8#機(jī)勵(lì)磁系的改造中問題的分析與整改

在#8發(fā)電機(jī)勵(lì)磁改造調(diào)試過程中，在做勵(lì)磁開關(guān)拉合試驗(yàn)時(shí)，發(fā)生了異常的現(xiàn)象，無論是在合閘還是分閘的時(shí)候，勵(lì)磁開關(guān)都很隨機(jī)的出現(xiàn)“跳躍”現(xiàn)象，勵(lì)磁開關(guān)運(yùn)行不穩(wěn)定。針對這個(gè)現(xiàn)象，查閱了相關(guān)圖紙并對回路進(jìn)行檢查和測試，沒有發(fā)現(xiàn)問題。

3.1 勵(lì)磁開關(guān)運(yùn)行不穩(wěn)定的危害

3.1.1 發(fā)電機(jī)運(yùn)行中失去勵(lì)磁，對發(fā)電機(jī)本身影響

（1）發(fā)電機(jī)失磁后，由送出無功功率變?yōu)槲諢o功功率，致使失磁發(fā)電機(jī)的定子繞組過電流。

（2）轉(zhuǎn)子出現(xiàn)轉(zhuǎn)差后，轉(zhuǎn)子表面將感應(yīng)出滑差頻率電流，造成轉(zhuǎn)子局部過熱。

（3）異步運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)矩發(fā)生周期性變化，使定、轉(zhuǎn)子及其基礎(chǔ)不斷受到異常的機(jī)械力矩的沖擊，機(jī)組震動(dòng)加劇，影響發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行。

3.1.2 發(fā)電機(jī)運(yùn)行中失去勵(lì)磁，對系統(tǒng)影響

（1）造成系統(tǒng)無功差額較大，系統(tǒng)電壓嚴(yán)重下降，威脅安全生產(chǎn)。

（2）由于過流引起保護(hù)動(dòng)作切除部分元件，進(jìn)一步導(dǎo)致電壓下降，甚至使系統(tǒng)電壓崩潰而瓦解。

3.1.3 勵(lì)磁開關(guān)“跳躍”對開關(guān)本身的影響

（1）當(dāng)合閘時(shí)設(shè)備或線路有永久性故障，由于反復(fù)合閘于永久性故障，很容易引起故障擴(kuò)大并導(dǎo)致事故，可能會(huì)引發(fā)斷路器爆炸的嚴(yán)重后果，甚至釀成人身安全事故。

（2）當(dāng)設(shè)備或線路無故障時(shí)，斷路器發(fā)生多次分合閘的沖擊，可能使斷路器觸頭受損。此外，分合閘線圈設(shè)計(jì)為短時(shí)工作制，在多次“跳躍”分合閘的情況下，極易燒毀分合閘線圈。

3.2 分析和試驗(yàn)

（1）通過這種“跳躍”現(xiàn)象，首先從線路的接線上檢查，對照圖紙檢查，用測量表檢測二次電纜是否完好，根據(jù)電纜敷射有關(guān)規(guī)定對二次電纜及其屏蔽線連接是否正確進(jìn)行確認(rèn)，通過對上述內(nèi)容逐一進(jìn)行排查，勵(lì)磁開關(guān)回路沒有問題。

（2）對勵(lì)磁開關(guān)進(jìn)行更換后，問題依然存在，通過對勵(lì)磁開關(guān)進(jìn)行深入研究，勵(lì)磁開關(guān)型號是CD2-63/NDM，勵(lì)磁開關(guān)本身有分、合線圈各一個(gè)，均為24V直流控制的，其本身具有分合閘防抖動(dòng)功能。又對控制回路現(xiàn)場實(shí)際進(jìn)行分析，控制回路采用的是24V直流電控制，控制開關(guān)距操作把手大概有200米的距離，也就是說勵(lì)磁開關(guān)的控制電纜大概有200多米長；另外，控制電纜通過主電纜溝敷射的，主電纜溝中有一次高、低壓電纜，有二次電纜，有上百根的電纜是互相疊加在一起敷設(shè)的，在這樣復(fù)雜的環(huán)境下，會(huì)產(chǎn)生電磁干擾，從而影響勵(lì)磁開關(guān)的正常工作。

（3）基于上述分析，把控制回路停電后，對電纜進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)回路中有40多伏對地電壓，并且不穩(wěn)定；當(dāng)同一根電纜中的一棵芯線通電時(shí)，其它不通電的芯線也會(huì)產(chǎn)生40多伏對地電壓；對勵(lì)磁開關(guān)分合閘線圈電壓進(jìn)行測量，電壓達(dá)到18伏時(shí)，分合閘線圈就會(huì)動(dòng)作。檢測回路各部件絕緣良好，電纜屏蔽接地良好。

（4）分析試驗(yàn)結(jié)論，主電纜溝內(nèi)的電纜電路在其周圍會(huì)產(chǎn)生電場和磁場，使控制回路中產(chǎn)生感應(yīng)電壓，控制回路又是24V直流的弱電控制，抗干擾能力很差，在操作過程中使勵(lì)磁開關(guān)控制線圈同時(shí)連續(xù)獲得分合閘脈沖，使斷路器產(chǎn)生分合閘“跳躍”現(xiàn)象。

3.3 整改措施

把控制把手到勵(lì)磁柜的控制電源（原是直流24V）改為220V直流電，在勵(lì)磁柜加裝直流220V的中間繼電器，由中間繼電器控制24V直流電源進(jìn)行勵(lì)磁開關(guān)的操作。

4 結(jié)語

通過對本回路的改造，通過多次的現(xiàn)場試驗(yàn)，勵(lì)磁開關(guān)跳躍現(xiàn)象消失，提高了控制回路的抗干擾能力，保證了勵(lì)磁開關(guān)在操作和運(yùn)行中的安全穩(wěn)定性，避免了勵(lì)磁開關(guān)不穩(wěn)定、跳閘造成的發(fā)電機(jī)失磁對發(fā)電機(jī)和電力系統(tǒng)造成的重大危害。