發電機勵磁系統誤強勵分析探討

宿崇

【摘 要】發電機勵磁系統是發電機的重要組成部份，它對電力系統及發電機本身的安全穩定運行有很大的影響。在當前的發電機運行過程中，發電機勵磁系統的誤強勵對發電機的安全性有很大的威脅。分析研究發電機勵磁系統誤強勵產生的原因和特點，并找到合適的解決方法，對發電機運行過程中的安全問題的解決具有重要的指導意義。

【關鍵詞】發電機 勵磁系統 誤強勵 分析

隨著科學技術的發展，微機勵磁系統在發電機中的使用越來越廣泛，勵磁系統可以根據發電機負荷的變化相應的調節勵磁電流，以維持機端電壓為給定值。還可以控制并列運行各發電機間無功功率分配，提高發電機并列運行時的穩定性。當發電機出現故障時，可以進行滅磁，以減少故障的損害。發電機勵磁系統的使用給電力系統和發電機本身都帶來了更為安全穩定的運行。強勵對電力系統的恢復和穩定性運行有重要作用，但是，當發生誤強勵時，反而會造成發電機事故的擴大。

1 強勵和誤強勵

1.1 強勵

當電力系統的電壓大大降低時，發電機的勵磁調節器會自動檢測電壓降低，而迅速發出增加勵磁電流的指令信號，從而盡可能提高發電機機端電壓到正常運行額定值，這一過程叫做強行勵磁，即強勵。強行勵磁對電力系統穩定運行具有重要的意義和作用，即當在短路故障發生時，通過強勵可保護系統電壓不至跌落到電網不可接受值，而當短路故障切除后，又能使電壓迅速恢復，此外，故障系統在強勵后，隨著電壓的抬升，可提高帶時限的過流保護動作的可靠性。強勵倍數，是衡量勵磁系統強勵水平的重要參數，即強行勵磁頂值電壓與勵磁額定電壓Ue之比，對于空氣冷卻勵磁繞組的汽輪發電機，強勵電壓為2倍額定勵磁電壓，強勵允許時間為50S；對于水冷和氫冷勵磁繞組的汽輪發電機，強勵電壓為2倍額定勵磁電壓，強勵允許時間為10～20S。

1.2 誤強勵

在機組運行過程中，當電力系統的電壓大大降低時，發電機勵磁系統為了使機組恢復運行而強行增加發電機的勵磁，這種強勵是正常的，一般不會造成發電機的事故發生。但是當電力系統的電壓在正常范圍內時，發電機勵磁系統由于錯誤判斷等原因依然進行強行勵磁，這就會導致電力系統的電壓猛增，從而造成發電機甚至電網安全事故的發生。

2 發電機勵磁系統誤強勵的原因分析

2.1 微機型勵磁調節器電子磁盤損壞

微機勵磁調節器通常是由兩個閉環調節通道組成的，每個通道都有相應的調節參數，調節參數是勵磁調節系統進行勵磁調節的重要參考依據，這些調節參數是保存在電子磁盤中的，所以，當電子磁盤出現故障或是損壞的情況時，很容易造成調節參數的丟失或是不準確，此時勵磁調節器的調節就會根據錯誤的參數進行，從而造成發電機事故的產生。

2.2 操作不當引起的空載誤強勵

發電機勵磁系統工作程序復雜，在勵磁系統的安裝調試過程中，操作較多。而且，電力系統內部器件多，連接復雜，在對發電機或是勵磁系統進行操作時，如果操作不當就很容易發生誤強勵。如勵磁通道兩組電壓測量PT二次接線松脫，且機端電流引起擾動，起勵時，發電機的定子電壓信號被割斷，在進行調節器的檢測時，就無法檢測到信號，且錯誤判斷滿足強勵條件從而導致誤強勵的發生。

3 防止誤強勵的方法

3.1 科學設計勵磁系統

誤強勵的發生與發電機勵磁系統設計的科學與否有重要關系。正確、嚴密地設計勵磁系統是規避誤強勵發生的基本要求。在發電機勵磁系統的設計過程中，需要對發電機的并網情況作出判斷，如果發電機沒有并網，很容易發生誤強勵的情況。但是在現在的發電機并網判斷過程中，主要是根據發電機并網開關的輔助接點的接觸情況來判斷的。但是如果僅僅根據這個來判斷，很容易造成誤判。所以在勵磁系統的設計中，要增加發電機是否并網的判斷方法，并網開關接點可以采用一開一閉兩對接點，并且避免使用通過繼電器擴展的接點。

3.2 加強對勵磁系統的管理工作

對發電機勵磁系統的安裝調試和維護工作都要安排專業的技術人員，并嚴格按照相關的操作運行規范和操作手冊對系統進行維護、調試和啟停機工作操作。要加強對技術人員的培訓，是技術人員能夠從思想上和技術上，對誤強勵有清晰的認識，并掌握相應的操作技巧和規范，保障在后期的維護工作過程中能及時發現問題，并采取合理的解決辦法。

3.3 對勵磁系統的維護

發電機勵磁系統的設計復雜，在日常的維護檢查過程中，很多工作人員或者發電廠，為了節省維護成本，在檢查維護過程中，往往沒有做相應的試驗和調試工作，對系統使用的元件的性能沒有嚴格的認識和要求，不能及時發現一些有故障或者安全隱患的元件。在維護檢查過程中僅僅只對勵磁系統的設備進行常規的檢查，這種維護方法對設計復雜的勵磁系統來說是不嚴謹的。

3.4 誤強勵的應急處置方法

工作人員要根據誤強勵發生的原因和發生故障的位置，故障程度，采取合理的解決措施。無論什么故障的發生，都要先確定故障發生后的影響范圍，從而對采取什么措施作出清晰的判斷。如PT線的斷裂，要注意確定原PT的二次空開或熔斷器是否狀態正常，然后根據狀態正常與否，對PT線的二次空開或熔斷器進行調試。勵磁系統是通過強行增加勵磁電流對發電機產生影響作用的，所以當誤強勵發生時，應立即減少勵磁電流。若能減到正常運行電流值，可倒換至備勵運行；若無備勵或減磁無效，最快捷的辦法就是通過控制滅磁開關快速滅磁，使勵磁系統失去對發電機的作用，從而避免事故發生。

4 結語

通過對發電機勵磁系統發生誤強勵的原因分析，電力企業和工作人員要正確認識誤強勵對發電機的負面作用，根據誤強勵發生的具體情況，采取相應的風險規避方法和應急處理措施。通過對誤強勵問題的處理，充分發揮磁力系統對發電機的重要保障作用，促進我國電力事業的安全發展。

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