發電機勵磁系統故障成因及對策

張國瑞

摘 要：勵磁系統為發電機中的主要部分，在電力系統正常運行以及事故產生過程中，勵磁系統發揮重要作用。勵磁系統的穩定運行，不僅能保證發電機更可靠，實現合理性能，也能提高發電機的技術經濟指標。所以，在文章中，基于相關案例的分析，對整個過程的系統故障進行詳細解決，以提高系統的可靠性。

關鍵詞：發電機；勵磁系統；故障；可靠性

中圖分類號：TM312 文獻標識碼：A

一、案例分析

某電站位于遼河支流上，為壩后式電站，存在3臺機組。其中，總裝機容量為7030kW，每年設計的發電量為1600萬kWh。三號機組裝機容量為630kW，機端電壓為6.3kV。電力系統中同步發電機的勵磁方式主要分為兩類：（1）直流發電機勵磁；（2）半導體靜止式勵磁。當維護QF-6-2背壓式汽輪發電機期間，對勵磁系統的常見故障進行了詳細分析，并總結一些經驗獲取有效的處理方法。如圖1所示，為勵磁系統給的接線原理圖。該機組的勵磁裝置是一種簡單的模擬半控橋式靜止自并勵磁系統，是基于一臺接自段的勵磁變壓器，將其做為勵磁電源，并利用晶閘管整流裝置，將其發給發電機勵磁。當機組啟動后，會基于增加的交流電源勵沖磁。但是，在實際運行中，也會產生一些故障，影響發電機的運行，所以，需要對其產生的故障進行詳細分析。

二、發電機勵磁系統故障分析及提高可靠性的對策

（一）勵磁機的逆勵磁故障分析

一般情況下，發電機處于正常狀態。當其中的交流電壓逐漸上升的時候，電壓表和電流表顯示的數值相反。并且，針對發電機在運行過程中的實際發展情況進行分析，發現勵磁電流表上的指針以及電壓表上的指標也存在明顯的相反現象，在定子回路上的電流表、電壓表，發現他們的指針方向一致。根據實際情況，對逆勵磁情況的產生原因進行分析。發現其具體上主要分為兩種。升壓時，會產生逆勵磁現象，因為新發電機還未運行，勵磁較弱。在試驗期間，對正負極接錯，抵消了剩余勵磁的方向。同時，在發電機運行的時候，由于勵磁電流小，會增加負荷，增加電樞電流。在這種執行條件下可以發現，勵磁磁場整體比較弱，無論在期間使用的是手動方式還是自動方式對其調整，都不會使勵磁增加，但會對勵磁機的磁場抵消掉。

（二）發電機升不起電壓的故障分析

對于新電機實際轉速運行情況的分析，分析其產生的電壓升高現象，發現該現象可以降低勵磁電。當發電機無法升起電壓的時候，要分析勵磁回路中產生的斷線情況，并對電刷位置是否一致進行檢查，研究接觸的是否良好。當這些問題都未發現的時候，發現勵磁電壓表上的數值比較小，勵磁的正負極方向是相反的，因此，對勵磁繞組正負極進行調整十分必要當維修發電機的時候，還需要對其存在的錯誤接線情況進行詳細分析和闡述，詳細研究勵磁繞組的正負極。完成維修工作中，對其再次運行，發現在勵磁機繞組中的電流通過的方向也是相反，并消除掉其存在的剩磁，也無法對電壓進行建立?；趯νㄖ绷麟娫囼灥姆治?，實現自動勵磁裝置試驗工作中，不能斷開勵磁回路，保證不會消失剩余磁。因此，在對其充磁期間，可以引入外加電源。同時，要降低其產生相關故障，還要對發電機進行維護，實現勵磁回路接線工作更準確，還需要為接線工作提供標識牌，這樣不僅不會在勵磁接線工作中導致一些錯誤的產生，盡管對直流電阻實施測量，也能斷開勵磁回路，實現測量和接通。電刷位置的安裝工作也要更規范，因為規范的對換向器接觸進行維護，能降低電路的斷開現象。

（三）發電機失磁故障的分析

隨著發電機的不斷運行，勵磁電流和轉子磁場消失后，會在期間產生失磁現象。導致該現象的產生，是因為轉子電流表上的數值為零。當校正裝置和復勵電流逐漸增加情況下，其產生的定子電流也會增加，引發擺動現象。當發電機失磁后，其存在的定子電流也會減少，當產生一定數值后，會逐漸增大，也會超出一定數值。該現象下，需要在電網中吸取無功，維護發電機的正常運行，增加定子電流。如果轉子電壓的數值為標準的，由于短路現象的影響，會導致轉子失磁，降低電壓。當轉子開路的時候，也會出現失磁現象，提升電壓?；诠β时淼闹甘荆敯l電機處于失磁現象下，發電電網發出無功，發電機電流和電壓的數值也之間增加。這些現象的存在說明產生周期性擺動，尤其是在提升汽輪流速下，也會增加其頻率，從而無法促進系統的穩定運行。

對其產生的失磁問題進行分析和解決，需要針對電網發電機容量的研究，當其中的電壓不斷降低的時候，引發震蕩、電壓崩潰等現象。所以，要脫離失磁發電機和電網，在運行過程中也不能對其檢查。針對電網中的比重情況，也可以為電網增加無功，這樣才能對電網電壓進行控制。失磁發電機的時候，也不能馬上將其與同電玩解列，保證在充分條件下運行，異步運行時間在半個小時以下。對于水輪式和綁線式汽輪發電機，如果其存在勵磁缺現象，受自身結構特點的影響，不能將其放在無磁條件下運行，需要及時與電網解列。當整體式轉子的汽輪發電機勵磁失去的時候，不能將其與電網解列，需要基于相關措施，保證勵磁能夠盡快恢復。在具體執行過程中，可以先檢查自動滅磁開關，當發現發電機開關不存在跳閘現象的時候，要將其禁止。也要對自動勵磁裝置進行調整。還要實現滅磁開關閉合，這樣在整體上才能達到恢復勵磁的作用。所以，對其進行調整，需要對磁場內的變阻器接頭接觸現象進行研究，轉動磁場的變阻器手輪，對其詳細分析，以保證能在總體上恢復勵磁。

結語

基于文章中的分析和研究，通過實踐經驗，分析勵磁系統在運行期間常常產生的故障，為其提出有效的解決方法，不僅能維護機組的安全、可靠運行，也能為其提供理論參考。

參考文獻

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