泗陽節制閘備用發電機勵磁機剩磁消失的修復

王衛，劉須朋，李維鵬，劉厚愛，韓英才，黃秀如

（江蘇省泗陽閘站管理所，江蘇 泗陽 223700）

0 引言

江蘇省泗陽節制閘位于泗陽縣城東約3 公里處的京杭大運河上，是泗陽水利樞紐工程重要組成之一。該閘為中運河段梯級控制之一，汛期承泄上游沂沭泗流域下泄洪水，非汛期攔蓄來水便于上游徐宿地區的灌溉、航運及工業、生活用水。該閘設計流量1 000 m3/s，校核流量2 000 m3/s。閘門為鋼質平板直升門，配有2×10 t 電動卷揚式啟閉機9 臺。由于該閘的作用功能極其重要，設備負荷電源為一類負荷電源，配有應急備用電源——6 160 A 柴油發電機組發電（84 kW），以保證供給閘門啟閉機動力電源。

1 備用發電機組故障現象

泗陽節制閘由于工程運行年代長久，需加固維修，原發電機房拆除，柴油發電機組轉移場地，所以長時間機組未進行運行，因擱置時間長，在機組啟動運行時，無端電壓輸出。

2 發電機組故障可能存在的原因分析

1）同步發電機不發電或發出電壓太低原因：由于勵磁機不發電或發出電壓太低；轉子磁極線圈斷路短路接錯；定子磁極線圈斷路短路接錯；滑動變阻器斷路與電阻絲接錯不良等原因，造成勵磁電流中斷或很小，引起發電機不發電或發出電壓太低。

2）勵磁機不發電或發出電壓太低的故障原因：并激線圈短路、斷路或線圈電阻太大；并激線圈首尾間連接顛倒；電刷位置不在中心線上；電機旋轉方向不對或轉速太低；電樞線圈斷路、短路、接錯；主極鐵芯無剩磁；換向器與電刷接觸不良。

圖1 泗陽節制閘發電機接線示意圖

3 發電機組故障原因具體檢查

1）根據以上情況分析，檢查同步發電機。拆開同步發電機接線盒，進行人工觀察，結合儀器測量。發電機三相線圈電阻值在規定范圍內，線圈無斷路、短路情況，同步發電機正常，無任何問題。

2）檢查勵磁機。拆開同步發電機接線盒，進行人工觀察結合儀器測量。勵磁機并激線圈、電樞線圈電阻值在規定范圍內，并激線圈、電樞線圈無斷路、短路情況。并激線圈首尾間連接正確；電刷位置在中心線上；換向器與電刷接觸面良好；勵磁機旋轉方向正確。

根據以上所有故障原因排查，運用排除法，勵磁機故障原因只能是主極鐵芯剩磁減弱或消失，這是由于機組長時間未運行或其他原因，造成勵磁機主極鐵芯剩磁減弱或消失。

泗陽節制閘備用電源的勵磁機本身也就是一個發電機，要發電必須有磁場，磁場由永磁體提供。由于轉子轉動，安裝在轉子上的交流線圈在這個磁場中切割磁力線，產生交流電經二極管組整流變成直流電，為發電機的轉子繞組提供勵磁電流。

由于勵磁機主極鐵芯永磁體剩磁減弱或消失，本身無法建立磁場，因而也無法提供給同步發電機勵磁直流電流，同步發電機也就不可能發出電來。

4 勵磁機主極鐵芯剩磁消失的修復

針對勵磁機主極鐵芯剩磁減弱或失磁，需對勵磁機永磁體主極鐵芯進行充磁，根據勵磁機的結構原理，我們采用9 節1.5 V 干電池串聯，在兩端焊引線，一根通串聯干電池正極（+），一根通串聯干電池負極（-），拆開勵磁機接線盒，充磁時，注意外加直流電源與線圈的極性；在勵磁機全速運轉下采用外加電源充磁時，將滅磁開關斷開，磁場變阻器應放在電阻最大位置，以防在充磁過程中定子電壓突然上升產生過電壓。啟動柴油發電機組，調節磁場變阻器阻值在最大位置，用9 節1.5 V 串聯干電池接入交流勵磁機的定子線圈充磁，約10～12 s，注意勵磁接線極性。干電池正極接勵磁機的定子線圈正極（接線盒內定子線圈接線樁頭有標號“+”），干電池負極接勵磁機的定子線圈負極。經過兩次的充磁修復，發電機組終于發出電壓，調節磁場變阻器、柴油機轉速等，發電機組電壓達到正常輸出電壓值380 V。為泗陽節制閘的閘門啟閉提供可靠的備用電壓保證，為節制閘的防汛排洪提供了可靠的安全保證。

5 結語

泗陽節制閘發電機機組勵磁機主極鐵芯剩磁消失的修復措施，采用了串聯干電池進行充磁，方法簡單，操作方便，經濟適用。為同類型發電機運行、維修提供可靠的參考經驗。