火力發(fā)電廠發(fā)電機勵磁系統(tǒng)常見故障探究

崔文新

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

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠;發(fā)電機;勵磁系統(tǒng);故障探究

一、概述

火力發(fā)電廠是當今社會電能的主要來源。勵磁系統(tǒng)泛指給同步發(fā)電機提供勵磁電流的電源以及其相關(guān)設(shè)備，是火力發(fā)電廠的核心設(shè)備。沒有它，就無法將能量最終轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋畲畔到y(tǒng)分為勵磁功率單元和勵磁調(diào)節(jié)器兩個主要部分。前者的作用是向發(fā)電機轉(zhuǎn)子提供勵磁電流，后者根據(jù)工業(yè)需求控制前者的輸出。

勵磁系統(tǒng)在維持發(fā)電機端電壓、合理分配無功功率、保障電力設(shè)備安全運行和提高電力穩(wěn)定性四個方面都有著重要的作用。一旦勵磁系統(tǒng)出現(xiàn)故障，火力發(fā)電廠就無法穩(wěn)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(tǒng)在日常工作中出現(xiàn)的故障，成為行業(yè)內(nèi)積極探索的一個問題。

二、火力發(fā)電廠發(fā)電機勵磁系統(tǒng)常見故障

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

（一）發(fā)電機勵磁電壓無法建立

勵磁系統(tǒng)工作時，首先要建立起勵磁電壓，隨后產(chǎn)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(tǒng)就無法開始工作。

這種故障通常出現(xiàn)在新發(fā)動機身上。因為新發(fā)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(guī)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(xù)工作產(chǎn)生的電流產(chǎn)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(tǒng)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(xiàn)此類故障，首先要調(diào)查起勵電源、功率柜等相關(guān)設(shè)備的工作情況。隨后對勵磁系統(tǒng)接線進行排查，查看是否出現(xiàn)錯誤接線并改正。同時調(diào)查最近的實驗和工作記錄，查找與不當操作相關(guān)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(guī)范操作，避免出現(xiàn)人工操作失誤導致的故障現(xiàn)象?？紤]到勵磁系統(tǒng)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(fā)電機轉(zhuǎn)子失去勵磁電流

發(fā)電機轉(zhuǎn)子失去勵磁電流即是通常所說的“發(fā)電機失磁”現(xiàn)象。發(fā)電機失磁會進一步造成發(fā)電機與電力系統(tǒng)失去同步，轉(zhuǎn)子部分區(qū)域可能出現(xiàn)高溫，對勵磁系統(tǒng)產(chǎn)生嚴重安全影響。除此之外，發(fā)電機失磁也很容易引發(fā)電機振動，對發(fā)電機整體安全造成影響。

發(fā)電機失磁主要表現(xiàn)為定子電流不穩(wěn)定，電壓降低;轉(zhuǎn)子電壓電流異常;斷路時，轉(zhuǎn)子電壓異常升高。此外，伴隨發(fā)生的電流增大會引發(fā)局部過熱，對發(fā)電機自身造成損害。一旦出現(xiàn)，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(nèi)降低有功功率至規(guī)定值。如果發(fā)電廠內(nèi)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(fā)電機進行全面排查，尋找導致失磁的原因并修復，將發(fā)電機與電力系統(tǒng)恢復同步。

（三）發(fā)電機勵磁回路轉(zhuǎn)子兩點接地

通常情況下，發(fā)電機勵磁回路如果發(fā)生一點接地故障，對發(fā)電機不會造成安全威脅。但如果繼續(xù)發(fā)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(zhuǎn)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(tǒng)整體受到嚴重燒傷?？梢?，轉(zhuǎn)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(xiàn)，發(fā)電機都會安裝接地保護。在出現(xiàn)一點接地問題時，就會發(fā)出警報，但設(shè)備仍會運行。如果相繼發(fā)生兩點接地，保護系統(tǒng)會自動執(zhí)行措施，切斷電源，防止危害繼續(xù)擴大。為保障機組正常運行，在出現(xiàn)一點接地的故障時，就應當采取措施，消除問題。

轉(zhuǎn)子接線處都有可能出現(xiàn)接地故障。一旦出現(xiàn)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(fā)生，應當加大日常監(jiān)測和維護，并對發(fā)電機轉(zhuǎn)子進行評估，對易發(fā)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(guān)絕緣監(jiān)測裝置，自動對接地故障進行處理。

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

三、結(jié)語

發(fā)電廠工作人員應對勵磁系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和原理有清楚的認識，掌握基本故障處理技術(shù)，出現(xiàn)問題時能夠迅速處理。此外，電磁設(shè)備受工作環(huán)境的影響，日常運轉(zhuǎn)中會出現(xiàn)磨損老化的問題。發(fā)電廠還應當做好日常監(jiān)測和維護工作，對已經(jīng)出現(xiàn)安全隱患、不適合繼續(xù)工作的設(shè)備進行維修和替換。

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