内蒙古电力元宝山发电有限责任公司 内蒙古赤峰市 024000
【摘要】随着我国经济的快速发展，电力资源已经成为火力发电厂中的一项重要资源，电能对于经济发展的影响力也越来越大。在火力发电厂的发电工作中，发电机励磁系统的故障问题是较为常见的问题，严重影响了用电企业的高效运转，因此也引起了相关人员的高度关注。越来越多的人对如何处理励磁系统故障，维护发电稳定提出了更多的见解。
【关键词】火力发电厂；励磁系统；排除故障
在火力发电厂中，发电机是发电厂运行的核心设备，若发电机中励磁系统出现故障，就会严重影响火力发电厂电能生产的稳定性和持续性，并且危害发电安全。励磁系统是给同步发电机提供励磁电流的设备，可以将能量变为电能。下面对火力发电厂发电机励磁系统的故障和相应的解决办法进行论述。
1励磁系统概述
励磁系统可以进行无功分配、电压控制、电力设备安全运行等，并通过位于发电机机端的电源为整个发电机提供电力。其中励磁调节器与接口电路具有相同的功能，主要应用在控制和测量信号的电隔离中。在励磁系统的实际使用过程中，高效运用了硅整流器，可以很好地控制励磁电流，同时控制同步发电机端的电压。励磁系统主要包括可控硅整流器、励磁调节器、励磁变压器等构成。励磁系统在运转过程中，可以为发电机提供所需的励磁电流，由于励磁系统属于大型设备，其运转状态直接影响了发电机的工作状态。目前的励磁系统包括两种励磁方式：第一种是直流励磁，第二种是静止励磁，常见的励磁机主要采用了并激直流发电的方式。
2火力发电厂发电机励磁系统的重要作用
发电机励磁系统不仅可以为发电机提供电源，还可以建立发电机支流磁场，在保证发电机正常运行的同时确保发电机发电过程的安全性。其中励磁系统的重要作用主要体现在以下几个方面：第一，电压控制功能。只有做好了电压的控制，使其处于合理的范围，才能保证发电机的正常运行。在发电时，要使励磁系统正常工作，从而为发电机提供所需的励磁功率，根据发电机的实际负荷来调节励磁电流的大小，进而保证电压的相对稳定，促进发电的进程。第二，无功分配。由于发电时需要合理分配励磁系统中发电机组的无功功率，调节系统的运行状态，因此要利用励磁系统的无功分配功能来控制电流及无功功率。第三，保证电力设备的安全运行。在发电过程中，要尽量保证电力设备的稳定运行，若发电装置出现问题，会导致发电故障，只有及时解决故障，恢复电力供应，恢复所需电压，才能加快发电的效率，保证发电全程的安全。
3火力发电厂发电机励磁系统常见的故障分析
在火力发电厂中，发电机励磁系统在运行时很容易发生各种故障，常见的故障形式有：发电机无法起压、发电机失磁、汽轮发电机转子两点接地等。这些故障都会对发电的稳定性和连续性造成严重的影响，导致火力发电机在运行中出现异常情况，最终降低发电效率和发电质量。下面对火力发电厂发电机励磁系统常见的故障进行简要分析。
3.1发电机无法起压
如果在发电过程中发电机励磁系统缺少剩磁，在发电机运行过程中就无法建立励磁电压，进而导致发电机无法正常启动，即使启动以后也会达不到预期的起压效果。通过对已有案例的分析，可以发现励磁系统缺少剩磁的主要原因是剩磁过少，导致发电机无法正常起压，另外，在发电机中的错误接线也会导致设备启动时剩磁消失，最终在发电机运行时无法建立所需的电压。
3.2发电机失磁
在火力发电厂发电机运行时，发电机失磁也是造成发电不良的一大重要原因。一般的发电机失磁主要是由于励磁系统出现故障，导致发电机失磁。发电机失磁会使发电机运行中校正器的电流增大，导致转子电压表的指针显示异常，最终使汽轮机的转速增大，发电机的运行就会出现异常情况。
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3.3发电机转子两点接地
在火力发电厂中，汽轮发电机也是用来发电的一种重要设备。在发电时，通过燃烧煤炭可以为发电提供所需的能量，并将产生的能量转化成电能。在汽轮发电机运行时，一般都处于容易积累灰尘的环境中，长时间不做清扫就会积累较多的灰尘，导致发电机的一些接触口失灵。再加上发电机中转子槽口绝缘损坏，使得发电机工作中可能会出现一点接地现象。而在发电机运行过程中励磁系统的一点接地或两点接地都会严重影响发电机运行的稳定性和安全性。通过对已有案例的分析，可以看出转子两点接地主要导致的危害是发动机无功功率减小，并且励磁电流升高，这些表现会对发电机造成较大的损坏，并可能会影响用电方的生命安全。
3.4自并励磁系统故障
在火力发电厂发电过程中，经常会发生明显的电流突变的情况。这会导致励磁互感器在短时间内达到饱和状态，由于差动保护动作出现时间较晚，会导致跳机情况的发生。另外，如果励磁变电动力在运行过程中承受的负荷超出了设定的极限，会导致绝缘装置开裂等情况的发生，严重影响发电的安全。
4针对火力发电厂发电机励磁系统故障的处理办法
通过以上对火力发电厂发电机励磁系统存在的故障的分析，可以发现励磁系统故障对发电机的稳定运行和产电效率都有较大的影响，若不能及时处理存在的故障，会使得发电厂的维修成本过高，同时相关设备的使用寿命也会缩减，因此相关人员和部门要重视火力发电机励磁系统故障的检修和处理，并学习相关的处理办法和技术，保证发电厂的稳定运行。
4.1对于发电机无法起压故障的处理办法
发电机励磁系统的故障在火力发电中是很常见的故障。励磁系统出现故障会增大发电机无法起压的概率，并导致发电机无法稳定运行。对于发电机无法起压的故障，检修人员要定期对发电相关设备进行检查，充分了解励磁系统的内部结构以及连接方式，以便遇到问题时进行准确有效的判断，也可以较为准确的锁定故障发生的位置，帮助提高检修效率。在检查相关线路之前，要先将回路切断，一直到检修完成后再恢复回路的连接，从而避免线路连接出错而使得电流形成回路，影响正常检修。要在切断线路以后检测励磁系统的接线状况，并要在梳理接线位置和顺序之后再开始测试运行，保证运行中形成有效的励磁电压。
4.2对于发电机失磁故障的处理办法
发电机失磁故障出现会导致电网电压快速降低，不仅会降低发电质量，还会由于电压降低过于快速而使电网震荡。电网强烈震荡可能会引起大规模停电，这非常不利于用户的正常用电，也不利于城市的经济发展。为了避免火力发电厂发电机励磁系统出现故障，减少失磁现象的发生，相关维修人员应该对发电设备进行有效的检测和管理，对于出现故障的设备要先进行停用处理，等到故障机脱离发电机组之后再进行单独的检修，排除失磁故障。
4.3对于汽轮发电机转子两点接地故障的处理办法
在火力发电厂发电机励磁系统常见的故障中，汽轮发电机转子两点接地的故障是对发电秩序影响较大的一种故障，会对发电机组造成较大的伤害。故障检修人员在日常的检修工作中要认真负责，对于发电机组的每个细节都要检查到位，防止安全隐患出现，通过进行定期的日常维护和检修来降低发电机两点接地的概率。另外，还要着重防范接地事故的发生，在发电机组中安装绝缘装置，并及时处理发生的接地故障。在检测故障时，要重点检测转子的接地情况，提高发电机的质量。
5总结
综上所述，在火力发电的全过程中，励磁系统的故障是非常常见的。面对这种故障要本着保证发电机组稳定运行的目标，着重检测火力发电厂中发电机励磁系统的故障，对于已经出现的问题要运用合理的手段来解决，保证发电厂的稳定运行。
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[3]周加庆.水电站励磁系统故障原因及对策[J].电气技术,2015,(1):128-129,132.
论文作者:张力
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第12期
论文发表时间:2019/11/8
标签：发电机论文; 励磁论文; 火力发电厂论文; 系统论文; 故障论文; 电压论文; 转子论文; 《当代电力文化》2019年第12期论文;