摘要：水电工程的建设，能够为我国社会生产生活提供必要的电力资源，满足现代化建设的需求。水轮发电机作为水电系统的重要组成部分，其运行状况是决定生产效率的主要因素。励磁系统的设置，能够有效调和直流类电流，保障机组的安全、高效运转。增强发电机内含端口电压的稳定性，满足发电工作的实施要求。但是，由于多种因素的影响会导致其故障问题的出现，不仅会对设备安全造成影响，而且限制了发电工作的高效进行。本文将对现有励磁体系进行分析，探索水轮发电机励磁系统故障的处理方式。
关键词：水轮发电机；励磁系统；故障分析；处理
在水轮发电机当中，其核心构件就是励磁系统，作为一项侧重部件，对于整合性电力体系的运行效果产生重要影响。在当前社会电力资源需求量逐年上涨的趋势下，对于发电机运行性能也提出了更高的要求，只有保障励磁系统的高效运转，才能够增强水轮发电机的安全性，防止重大事故的发生。水轮发电机在运行中会受到环境因素、人为因素和设备自身因素的影响，进而导致各类故障的发生，这也引起了技术人员与操作人员的重视。由于励磁系统的故障处理具有一定的专业性与复杂性，这对于检修人员的综合素养也提出了更高的要求。应该结合励磁系统的运行原理，明确其故障类型及原因，以便根据水轮发电机的实际运行需求制定可行性处理方案，提升检修的实效性。
一、水轮发电机现有励磁系统分析
励磁系统多属于可控硅属性，主要采用了他励和自励两种励磁方式【1】。对于交流类别的带静止方式以及无刷励磁路径的分辨，在他励方式中可以快速实现。在该类系统当中，会出现转子电流内含参数无法被测定的问题，通常应用于规模较大的水电站当中。自励方式存在较为复杂的线路，而且在维护中需要投入较大的人力、物力和财力。干式变压器和油浸式变压器在水电站中的应用较多，而油浸式变压器的造价较低。在变压器的设置中应做好相应的消防措施。
二、水轮发电机励磁系统内含性故障分析
在某励磁装置当中，其内含功率在1200kW以上，是对半控桥属性静止体系架构的模仿，属于自并励类别的体系。在该装置中的励磁电压为80V以上，电流在240A左右。调节器应用于励磁系统当中，其板块单元包括了触发模块、测量对比模块、欠励规制模块和过励限缩模块等等。对于测定的电压内含信号数值的变更，可以通过比对及放大模块实现，滤波存在整流属性，获得的控制信号与机端电压呈正比【2】。向触发属性单元模块发送该类信号，实现对脉冲相位和可控硅内导通角的规制。移相触发属性单元模块在该系统中的作用也十分关键，在解析输出消息后，能够对信号附带的电压进行管控。为了能够对等幅脉冲进行快速获取，需要对电路的锯齿波类电压和单元的同步属性电压进行叠加处理，能够更替现有的相位。
对于信号的接收和整流属性元件的出发，则依靠主体电路中的整流桥实现。当故障问题存在于励磁系统当中时，其无功摆动会出现偏大的现象，未能预设出可用的惯常性调和路径【3】。在对其进行调和时采用停机路径。特殊发变单元设置于较大规模的水轮发电机当中，实现与电线的有效衔接。三相短路问题会出现在具有交流属性的励磁电源当中。较大的时间常数存在于转子回路当中，随着继电速率的提升，在短时间内能够对故障进行处理。在专设区域外发生此类故障时，采用预设适应性的保护措施，也能够实现对故障根源的切除，降低机组遭受的冲击。离相状态下的封闭母线，通常设置于较大规模水轮发电机的端口当中，能够实现对短路概率的有效控制。当三相短路问题出现在变压器的高压侧当中时，能够实现对暂态稳定带有极值的限缩。在低压闭锁的状态当中，预备性配件中带有过流保护属性，其保护作用往往出现失效的问题【4】。对该类故障进行查验与分析，故障出现时会出现总括电势稳固的情况，此时采用的断路器速率较大时，能够实现对故障附带干扰的有效控制。防控路径的设置，也能够防止继电保护中存在拒动隐患。
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三、水轮发电机励磁系统故障的处理路径
开环特性的整合测验，在水轮发电机的励磁系统故障处理中较为常用。在对其进行查验时，需要切开转子侧的直流属性开关和阳极开关，对预设电压的电源进行衔接。对自耦调压器进行配置后，在整流桥的交流侧进行有效接入。在可控硅附带的直流侧，则运用合适的荷载电阻进行连接。调压器对端子排进行串联，完成机端取代性配件的构造，实现对互感器输出数值的有效录入。对端子排附带互感器内含线路进行拆除，对已经完成配置的调压器进行调和处理，测定电压控制在100V左右。对阳极开关的电压进行升高，直至允许范围内。在对直流侧电压波形进行获取与分析时采用示波器。当机端内含电压在预设范围内更替时，对现有直流电压进行持续调和。当波形呈现对称形式时，不同类别的划定点都能够对运转带有的稳固性进行提升，其测定态势处于正常状态当中【5】。在该机组内，励磁变属性电压与输入属性的电压接近，无需选择两个预设的自耦调压器。
连接电路后，对测定使用的开关进行闭合，使电压升高。在对电流进行测定时使用钳形电流表，增强测定的精准性。当路径内含电压处于40V以内时，那么预设的一次电流则提高到超出10A。在此过程中调压器出现过热状态，未能预设惯常实验。电路中调压器在40V以上时，未能导通内含的可控硅，直流回路也处于未运行状态，此时调压器承载回路是含有三相属性的交流回路。当一次电流偏大时，那么把交流回路当做负载会存在诸多问题。连接地表的态势出现在二极管公共侧当中，调压器荷载也会由于整流桥供应零式整流的影响而受到限缩，出现了固有的一次电流【6】。在对回路进行检查时采用万用表，地表与整流桥负端连接。对器材内电压进行提升，能够恢复到惯常的一次电流数值。
在对自耦调压器毁损故障进行分析时，实施开环试验，对关联的开关进行断开处理。调压器当中会有烟雾出现，此时对总电源的开关进行断开。对自耦调压器进行查验，其内含配件出现损毁的情况。对电源开关进行查验，A相在瞬间断开后，存留者接通的总态势。因此，直流回路对A相的总括调压器和附属开关产生了干扰。由于回路未设置在整流桥当中，因此不会存在烧毁的隐患。整流桥A相与地表连接，会对调压器进行烧毁。对此进行断开处理，使直流属性回路恢复正常。对附属配件和配电盘线路进行除尘处理，消除安全隐患。
四、结语
管控单元和功率单元是水轮发电机励磁系统的主要构成，发电机直流电流的供应则由励磁功率属性单元提供，实现直流属性磁场的构建，而对惯常性水轮机状态的解析，则依靠励磁控制属性的调节器完成，明确事故当中的总括状态。在对其故障进行预防与处理时，应该明确系统的真实状态，实现处理方式的不断改进，以适应其运行特点。
参考文献：
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论文作者:张中海
论文发表刊物:《电力设备》2019年第21期
论文发表时间:2020/3/17
标签：调压器论文; 水轮发电机论文; 励磁论文; 电压论文; 系统论文; 属性论文; 回路论文; 《电力设备》2019年第21期论文;