水輪發(fā)電機(jī)組自并勵靜止勵磁原理及故障處理

【摘要】隨著我國社會發(fā)展進(jìn)程的不斷加快，諸多新型技術(shù)得以不斷創(chuàng)新和研發(fā)，由于電力系統(tǒng)在運行過程中，整體裝機(jī)容量的不斷增加，微機(jī)保護(hù)也被廣泛的加以應(yīng)用。對于故障切除的具體時間，更是提出較高要求。本次研究通過分析水輪發(fā)電機(jī)組的自并勵靜止勵磁原理，針對水輪發(fā)電機(jī)組中的具體故障處理措施加以深入分析。以期本次研究能夠為發(fā)電機(jī)組的運行安全可靠性，提供可參考依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】水輪；發(fā)電機(jī)組；勵磁原理

1.水輪發(fā)電機(jī)組勵磁系統(tǒng)原理及特點

在水輪發(fā)電機(jī)組的自并勵靜止勵磁系統(tǒng)運行中，主要的勵磁方式包括了兩種，其一就是他勵、其二即為自勵，在自勵中又通?？梢詫⑵鋭澐譃樽圆钜约白詮?fù)勵。自并勵靜止勵磁系統(tǒng)，在運行過程中能夠依照其勵磁的主要功率，取自靜止交流電壓源，在靜止換流器實現(xiàn)整流之后，可以借助滑環(huán)以及電刷共同刷入至發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子勵磁繞組中，從而形成了發(fā)電機(jī)組自并勵靜止勵磁方式。勵磁系統(tǒng)通常包括了勵磁變壓器設(shè)備，以及可控以及不可控的整流裝置設(shè)備，交流勵磁功率能夠源于發(fā)電機(jī)組終端，或者借助廠用變的母線，或同步發(fā)電機(jī)內(nèi)的獨立繞組。

在近些年來的社會發(fā)展中，隨著勵磁系統(tǒng)整體技術(shù)水平的不斷提升，具備者更好的調(diào)壓性能，并且在運行過程中具備較高的安全可靠性，可以較為簡單的實現(xiàn)接線維護(hù)，并且能夠行之有效的將短機(jī)組的軸長度加以縮短，且反應(yīng)速度也相對較快，因此被本工程中得以使用。自并勵靜止勵磁系統(tǒng)通暢在運行中，發(fā)電機(jī)組的自并勵靜止勵磁電源，是不經(jīng)由勵磁機(jī)設(shè)備，主要是借助機(jī)端的勵磁變壓器設(shè)備，所實現(xiàn)了整流性裝置供電主要方法。此種勵磁裝置通常所采用的方法，并無轉(zhuǎn)動設(shè)備組成。

發(fā)電機(jī)自并勵靜止勵磁功率源自發(fā)電機(jī)的終端設(shè)備，借助勵磁變壓器實現(xiàn)勵磁變壓，借助三項晶閘管整流器設(shè)別，實現(xiàn)了整流供給發(fā)電機(jī)勵磁。自動勵磁調(diào)節(jié)裝備，可以根據(jù)其具體的安裝發(fā)電機(jī)出口電流互感設(shè)別，以及電壓互感設(shè)備所采集的電壓信號、電流以及其他信號。進(jìn)而根據(jù)主要的調(diào)節(jié)準(zhǔn)則，實現(xiàn)了三相全控整流的移向脈沖出發(fā)，確保能夠?qū)Πl(fā)電機(jī)的勵磁電流給予相應(yīng)的電流信號，確保發(fā)電機(jī)設(shè)備的電壓穩(wěn)定。

2.興隆電站#1機(jī)零起升壓操作步驟

（1）檢查#1機(jī)空轉(zhuǎn)運行正常，轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速

（2）檢查滅磁開關(guān)在分閘位置

（3）在勵磁調(diào)節(jié)柜進(jìn)入人機(jī)界面“參數(shù)設(shè)置”畫面，密碼“0”

（4）選擇第二頁點擊“自動Ug置位值”，點擊“修改當(dāng)前參數(shù)”，點擊左下方數(shù)字鍵盤輸入“2000”，則自動升壓至10%額定電壓，同樣設(shè)置2通道參數(shù)。修改完成點“修改確認(rèn)”。然后“返回”。

（5）檢查#1橋 #2橋交流側(cè)刀閘在合閘位置，合上滅磁開關(guān)。

（6）在勵磁調(diào)節(jié)柜給“開機(jī)”令或在上位機(jī)給“空載”令

（7）發(fā)電機(jī)零起建壓后，可通過調(diào)節(jié)柜上的“增磁”“減磁”按鍵來調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)端電壓至所需值

3.零起升壓目的

變壓器的空載試驗又叫零起升壓，實際上就是變壓器在任一側(cè)線圈加額定電壓，其他側(cè)線路開路的情況下，測量變壓器的空載電流和空載損耗。 做空載試驗的目的，歸納起來有以下幾個： （1）量取空載電流空載損耗，可以計算出變壓器的激磁阻抗等參數(shù)，并可求出變化。 （2）能發(fā)現(xiàn)變壓器磁路中局部和整體缺陷，如硅鋼片間絕緣不良，穿心螺桿或壓板的絕緣損壞等。當(dāng)有這些缺陷時，由于鐵芯或鐵件中渦流損耗增加，空載損耗會顯著增加。（3）能發(fā)現(xiàn)變壓器線圈的一些問題，如線圈匝間短路，線圈并聯(lián)與路短路等。因為短路匝存在，其中流過環(huán)流引起損耗，也會使空載損增加。 一般主變在大修更換線圈后或內(nèi)部故障一時無法查明原因時常需進(jìn)行零起升壓試驗，操作方法由發(fā)電機(jī)帶主變壓進(jìn)行零起升壓。

4.水輪發(fā)電機(jī)組自并勵靜止勵磁故障及處理措施

4.1上位機(jī)開啟機(jī)組升壓失敗

在實現(xiàn)水輪發(fā)電機(jī)組的上位機(jī)組開啟過程中，上位機(jī)設(shè)備發(fā)生警報訊號，發(fā)現(xiàn)升壓失敗的情況。通過針對工程現(xiàn)場的有關(guān)設(shè)備進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)并無較多異常情況出現(xiàn)。后手動完成機(jī)組的控制系統(tǒng)功能清除，發(fā)現(xiàn)手動起勵仍然不存在反應(yīng)。通過對本次故障情況進(jìn)行分析，自并勵靜止起勵的主要起勵條件，是兩個即開機(jī)指令以及超出95%轉(zhuǎn)速的額定轉(zhuǎn)速，前者起勵條件主要是基于監(jiān)控所開出或者就地按鈕所給出的，而后者的起勵條件主要是由引自機(jī)組的測速裝置輸出接點擴(kuò)展繼電器的常開觸點。因此只有確保滿足如上兩者起勵條件，自并勵靜止勵磁系統(tǒng)才能夠正常運行。后工人對該故障情況加以處理，對測速裝置進(jìn)行檢查過程中，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)速超出95%但是繼電器發(fā)生故障，因此勵磁系統(tǒng)無法正常接收轉(zhuǎn)速信號，后對繼電器進(jìn)行更換，起勵正常。

4.2發(fā)電機(jī)組甩負(fù)荷試驗建壓失常

在完成對水輪發(fā)電機(jī)組的過速測驗之后，針對機(jī)組的甩負(fù)荷進(jìn)行測驗過程中，發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組的無法正常建壓。維修工作人員進(jìn)行仔細(xì)檢查，主要檢查設(shè)備包括了勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)以及勵磁有關(guān)設(shè)備，并無任何異常情況。并且定子及轉(zhuǎn)子回路絕緣狀況均良好，轉(zhuǎn)子回路導(dǎo)通也較為正常。通過借助直流電源作為他勵電源之后，直流電源的電流輸出逐步增加，后發(fā)現(xiàn)機(jī)端的電壓、電流并無存在明顯變化。對其加以初步分析之后，判決該轉(zhuǎn)子回路產(chǎn)生故障情況。維修工作人員對勵磁電纜進(jìn)行拆除，對轉(zhuǎn)子的引線及滑環(huán)試驗中，發(fā)現(xiàn)與轉(zhuǎn)子引線相連的磁極短路，后處理正常建壓。

5.結(jié)語

隨著當(dāng)前各項技術(shù)的不斷創(chuàng)新，發(fā)電機(jī)組的單機(jī)容量也在持續(xù)擴(kuò)增，一旦電力設(shè)備發(fā)生故障，必然會對整個工程造成較大影響，對社會也同樣產(chǎn)生較大損失。經(jīng)由本次工程實踐情況發(fā)現(xiàn)，致使水輪發(fā)電機(jī)組設(shè)備產(chǎn)生故障，其中尤為重要的故障因素就是勵磁系統(tǒng)故障。因此必然要重視對勵磁系統(tǒng)的故障加以處理，提升水輪發(fā)電機(jī)組的勵磁系統(tǒng)安全穩(wěn)定性。

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