湖北清江水电开发有限责任公司
摘要：本文重点针对水电厂励磁系统在工作过程中产生的故障问题展开了分析和研究，基于大量的设备运行维护工作经验以及现场实践工作基础之上，对水电厂励磁系统故障问题进行了分析和总结，从中提出了相应的解决措施来加以保证，有效提高水电厂励磁系统运行的安全性和稳定性。
关键词：水电厂；励磁系统；故障分析；改进措施
励磁系统主要是供给同步发电机励磁电流、电源以及其他附属设备的总称，励磁系统在实际的工作过程中，通常情况下是通过励磁调节器和励磁功率单元所组成，励磁调节工作过程中依照实际的调节工作标准，向其中输入对应的工作信号，来保证整个励磁单元输出的安全性和稳定性，励磁功率单元在实际的工作过程中，可以为电机的转子提供出相应的励磁电流，励磁系统在提高电力系统和并联机组的稳定性方面有着重要的作用，但是在实际的工作过程中励磁系统内部经常会产生各种不同类型的故障问题，直接影响到了水电厂的正常发电和运行，对水电厂的经济效益以及社会效益都产生了不良的影响。
1.励磁系统存在的主要问题
针对我国某水电厂励磁系统装置的工作状况进行了分析和研究，结构如图1所示，在最近几年的发展过程中，该励磁装置内部产生了多起不同的故障问题，其中励磁装置的故障类型大部分是以机组失磁事故为主，在后续的调查工作当中，针对励磁设备产生失磁事故的主要原因进行了重点分析，从中总结出该故障问题主要受到以下几个方面因素的影响：
第一，励磁系统设施型号不准确，同时励磁系统的通道内部没有安装相应的监控信号，不能在励磁系统产生故障的过程中，来有效判断励磁主通道内部的具体故障点位，这一影响因素直接加大了硬件故障的产生概率。
第二，励磁系统内部的辅助接点衔接不稳定，很容易造成励磁系统的稳定性丧失，同时励磁系统内部的开关量监控程度相对较少，如果产生不良事故无法对故障进行有效的控制和解决。
第三，励磁系统的系统控制软件设计程度不足，尤其针对防开关抖动以及抗干扰措施等方面的工作，在整个励磁控制软件的辅助节点上没有进行有效的衔接，在实际的工作过程中受到过程电流的干扰，会对整个励磁系统的运行稳定性产生不良的影响。
2励磁系统的故障查找及处理
2.1故障查找
对该水电厂首次产生励磁故障问题进行了分析和研究，相关工作人员针对机组故障保护动作实施了有效的记录，同时通过记录分析工作可以得出该机组故障问题，主要是因为励磁系统内部产生突变量启动进而出现了失磁故障。
针对辅助机组的工作状态参数进行了详细的记录和分析，该设备在工作过程中段子启动之后大约在400ms之后转正电压逆变为负，同时在电流的摆动过程中，电子电压的摆动程度相对比较明显，同时转子电压在突变完成1280ms之后，失磁保护动作开始正式工作，并且在32 ms之后，可以看出发电区域范围内出口区域的断路器完全断开，同时励磁开关也陆续断开。
相关工作人员针对这一故障问题进行了详细的分析和检查，针对励磁操作系统的页面以及励磁操作面板外围信号进行了准确的搜集和研究，从中发现故障信息并不存在任何异常，励磁系统内部产生的信号现象，和励磁系统正常工作过程当中的开关信号现象相一致，通过对整个励磁系统的有效调节和检修工作之后，从中可以看出造成这一失磁事故的主要原因，是因为内部的电路板当中一块芯片出现了接触不良问题。
2.2故障处理
针对该芯片进行加固处理之后再次启动励磁机组，没有出现任何励磁故障问题，同时励磁系统内部的失磁故障现象完全消失，通过对该励磁系统的电路板进行全部的更换，并且针对励磁系统的外部电路进行了重点的检查和分析，从中可以看出造成此次励磁系统故障问题的主要原因，是因为在励磁功率的电源交流开关处的辅助节点衔接不稳定，同时在该辅助环节当中所产生的接触电阻严重偏大，进而影响到了整个励磁系统工作的有效性。
通过对该励磁机组空载状态下的工作性能展开了分析和研究，针对辅助接点的衔接程度进行了模拟分析实验，从实验过程当中所记录的波图可以看出，励磁系统进入到逆变工作状态之后，开关在辅助地点当中存在1s钟的剧烈抖动状况，随后造成了励磁装置直接进入到逆变的工作状态，进而会出现不良的失磁现象。但是通过励磁调节之后，其中没有产生其他的故障问题，对接触点的测试实验结果和励磁机组故障所表现出的现象相同，由此可以看出，励磁开关的辅助接点不可靠问题会直接造成发电机组产生内部失磁事故。
3加强对励磁系统的日常监控
3.1加强对励磁开关的监控
通过对励磁系统的常见库的问题分析和研究，其中励磁开关的辅助接触点会对励磁系统产生不同程度的影响，会直接造成励磁系统产生逆变问题。除此之外，在继电器的接触点当中，通过开关辅助节点的有效控制，在励磁系统工作当中产生技术不良，或者是励磁系统开关衔接程度不足，都会直接造成励磁装置产生不良的失磁问题。通过监控系统的有效应用，针对励磁系统的辅助接点来进行实时性监控，对开关的信号接点以及开关分段信号来进行有效的收集和反应，以此来实现整个励磁系统故障问题的实时性监控，有效保证了整个励磁系统开关运行工作的质量，从而保证了励磁系统工作的安全性和稳定性。
3.2加强励磁通道监控
针对励磁通道工作环节的有效监控，可以针对励磁通道的具体工作状况以及相关的信息参数进行准确的记录，通过励磁系统状态分析可以制定出励磁通道监测工作方案，采用励磁系统和继电器之间的配合工作，保证励磁通道监控工作的有效开展，采用了通行插件和切换继电器空间点的方式作为引导，保证整个通道监视和控制功能，以此来充分实现励磁通道的监控工作以及后台信息的处理工作。
4.结束语：
为了充分保证励磁系统的正常稳定工作，需要有效加强励磁系统的日常监控和维护工作，励磁系统在日常的监控工作当中，需要针对励磁开关以及励磁通道两个方面来加以开展，保证系统的安全稳定运行。
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论文作者:丁朦,王靓
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第10期
论文发表时间:2019/9/25
标签：励磁论文; 系统论文; 工作论文; 故障论文; 水电厂论文; 过程中论文; 机组论文; 《当代电力文化》2019年第10期论文;