8號發電機勵磁改造中的問題及改進

趙丹萍（撫順石化公司熱電廠，遼寧撫順113015）

8號發電機勵磁改造中的問題及改進

趙丹萍（撫順石化公司熱電廠，遼寧撫順113015）

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

八號發電機；勵磁改造；問題及改進

1 勵磁系統的作用

(1)控制發電機的端電壓。

(2)控制發電機無功功率、功率因數和電流等參數。

(3)在電力系統正常運行的情況下，維持發電機或系統的電壓水平。

(4)合理分配發電機間的無功負荷；提高電力系統的靜態穩定性和動態穩定性。

2 勵磁系統的控制原理

下圖為8號發電機的勵磁系統方框圖。

發電機的勵磁電流由機端勵磁變壓器經可控硅整流橋提供。其可控硅的導通角可由微機或模擬方式控制，在正常情況下，只有一臺微機處于在線狀態，能發出控制信號，其它則處于離線熱備用狀態，其給定值、在線參數、控制信號均處于跟蹤工作狀態。在線通道一旦故障，其發出的控制信號將被閉鎖轉為離線通道；離線通道自動投入轉為在線狀態，發出信號，當兩套微機通道均出現故障時，模擬通道自動投入,達到發電機穩定運行的目的。

自動勵磁調節器由可控硅整流功率單元、移相觸發單元、直流放大單元、電壓反饋單元、調差單元、直流電源單元和電源監視單元組成。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磁機的勵磁繞組；移相觸發單元由六個完全相同的觸發器插件組成，勵磁調節方框圖如下

3 我廠8#機勵磁系的改造中問題的分析與整改

在#8發電機勵磁改造調試過程中，在做勵磁開關拉合試驗時，發生了異常的現象，無論是在合閘還是分閘的時候，勵磁開關都很隨機的出現“跳躍”現象，勵磁開關運行不穩定。針對這個現象，查閱了相關圖紙并對回路進行檢查和測試，沒有發現問題。

3.1 勵磁開關運行不穩定的危害

3.1.1 發電機運行中失去勵磁，對發電機本身影響

（1）發電機失磁后，由送出無功功率變為吸收無功功率，致使失磁發電機的定子繞組過電流。

（2）轉子出現轉差后，轉子表面將感應出滑差頻率電流，造成轉子局部過熱。

（3）異步運行時，轉矩發生周期性變化，使定、轉子及其基礎不斷受到異常的機械力矩的沖擊，機組震動加劇，影響發電機的安全運行。

3.1.2 發電機運行中失去勵磁，對系統影響

（1）造成系統無功差額較大，系統電壓嚴重下降，威脅安全生產。

（2）由于過流引起保護動作切除部分元件，進一步導致電壓下降，甚至使系統電壓崩潰而瓦解。

3.1.3 勵磁開關“跳躍”對開關本身的影響

（1）當合閘時設備或線路有永久性故障，由于反復合閘于永久性故障，很容易引起故障擴大并導致事故，可能會引發斷路器爆炸的嚴重后果，甚至釀成人身安全事故。

（2）當設備或線路無故障時，斷路器發生多次分合閘的沖擊，可能使斷路器觸頭受損。此外，分合閘線圈設計為短時工作制，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

（1）通過這種“跳躍”現象，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，根據電纜敷射有關規定對二次電纜及其屏蔽線連接是否正確進行確認，通過對上述內容逐一進行排查，勵磁開關回路沒有問題。

（2）對勵磁開關進行更換后，問題依然存在，通過對勵磁開關進行深入研究，勵磁開關型號是CD2-63/NDM，勵磁開關本身有分、合線圈各一個，均為24V直流控制的，其本身具有分合閘防抖動功能。又對控制回路現場實際進行分析，控制回路采用的是24V直流電控制，控制開關距操作把手大概有200米的距離，也就是說勵磁開關的控制電纜大概有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的，在這樣復雜的環境下，會產生電磁干擾，從而影響勵磁開關的正常工作。

（3）基于上述分析，把控制回路停電后，對電纜進行測試，發現回路中有40多伏對地電壓，并且不穩定；當同一根電纜中的一棵芯線通電時，其它不通電的芯線也會產生40多伏對地電壓；對勵磁開關分合閘線圈電壓進行測量，電壓達到18伏時，分合閘線圈就會動作。檢測回路各部件絕緣良好，電纜屏蔽接地良好。

（4）分析試驗結論，主電纜溝內的電纜電路在其周圍會產生電場和磁場，使控制回路中產生感應電壓，控制回路又是24V直流的弱電控制，抗干擾能力很差，在操作過程中使勵磁開關控制線圈同時連續獲得分合閘脈沖，使斷路器產生分合閘“跳躍”現象。

3.3 整改措施

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

4 結語

通過對本回路的改造，通過多次的現場試驗，勵磁開關跳躍現象消失，提高了控制回路的抗干擾能力，保證了勵磁開關在操作和運行中的安全穩定性，避免了勵磁開關不穩定、跳閘造成的發電機失磁對發電機和電力系統造成的重大危害。