摘要：随着我国各领域科技的不断发展，各项技术均有了质的飞跃，作为各领域发展的重要能源支撑，电的应用也日益广泛，发电机的技术革新也日新月异，发电机励磁控制作为一种经济、有效的稳定控制措施受到广大电力研究者的关注。本文针对发电机励磁系统的故障、处理方法等方面进行阐述，意在提高水电站励磁系统的安全性和稳定性，科学应对水电站励磁系统常见故障的类型、原因、处理措施，通过不断地总结和分析，以提高故障诊断和处理的速度和准确性。
关键词：励磁系统；故障；处理办法；预防措施
引言：随着社会各领域蓬勃发展，取得巨大成绩的同时，对各项能源的需求也不断攀升，电作为重要能源，自然不能例外，水电厂的规模为适应电力供应的需要而不断扩大，为了更好地满足现代社会生产和生活的需求，励磁系统在水电厂中得到了广泛的应用，为电厂的高效率运转提供了强大的技术支撑，但是，我们应该意识到，任何设备在运行中都可能出现故障，而励磁系统在运行过程中一旦发生故障，不仅会影响水电机的稳定运行，甚至可能引发弃水、机组停运等严重事故。因此，快速诊断故障并科学及时的排除故障便成为电力工作者的重要职责。
一、发电机励磁系统简介
励磁系统是供给同步发电机励磁电流的电源及其附属设备的统称，主要由励磁功率单元以及励磁调节器两个部分组成。励磁功率负责向同步发电机提供励磁电流，而励磁调节器则是根据电力系统中的信号来调节励磁功率单元的输出，进而保障电力系统的稳定性、可靠性、安全性。发电机励磁系统主要是通过对发电机组转子电流的控制对发电机组无功功率进行控制及合理分配，在一定程度上提高水电站发电机组在并行运行过程中的稳定性与安全性。由于自动励磁系统的结构相对简单，安全性能好，运行维护方便，被广泛应用。
二、励磁系统常见故障及处理办法
1、失磁故障
大型发电机组原则上不允许失磁运行，失磁故障的发生会严重影响大型机组的安全运行，但是，励磁系统的失磁故障在发电机的各类故障中发生率是最高的。据有关资料统计，失磁故障占发电机各类故障的比例很高。引起失磁的原因包括励磁回路开路、短路或励磁调节器故障或转子绕组故障等。发电机发生失磁故障后，转子电流表显示的数值为零或者接近零，校正装置和复励电流会有所增加。定子电流明显增加并出现摆动。当发电机出现失磁现象，定子电流会越来越少，达到一个数值后又慢慢增大，甚至超过规定数值。将从系统吸收大量无功，导致系统电压下降，引起发电机失步运行，并产生危及发电机安全的机械力矩，在转子回路中出现差频电流，引起附加温升等危害。
失磁故障的处理措施。当发电机容量在电网中占有的比例增大时，出现失磁现象会导致电网电压大幅度下降，造成电网振荡和电压崩溃，从而发生大面积的停电故障。此时，失磁发电机必须快速和电网脱离，并停止运行进行详细检查。当发电机容量在电网中占有的比例减少时，电网能够提供其需要的无功，这样电网电压就不会降的太低，失磁发电机则不需要马上同电网解列，可使其在条件许可下开始异步运行，但通常不能越过30分钟。为了有效应对此类故障，并且能对发生故障的开关及时的处理，可以在励磁功率电源交流侧开关的辅助接点处设置一个故障记录装置，从而对该故障易发部位进行实时的监控，与此同时，由专人负责对开关进行定期检查，及时发现故障隐患。
2、励磁不稳
励磁系统运行过程中，运行数据时而增大，时而正常，没有规律可循，但是可以进行加减磁的调节工作，这一过程中，励磁波动较大，成为励磁不稳。发生此类情况的原因是：移相脉冲控制电压输出不正常，或是环境温度变化以及元器件受到振动、氧化等影响出现故障。
励磁不稳处理措施。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆针对移相脉冲控制电压输出不正常，应先检查励磁电源是否正常，分别检查给定值和经适配单元处理后的测量值（发电机电压或励磁电流）是否正常。对环境温度变化以及元器件受到振动、氧化等因素，应利用示波器观察整流波形是否完整，再用万用表检查可控硅性能是否正常，线路焊接状态和元器件特性发生变化就会出现此类故障，平时应加强维护和调试并及时更换有问题的元器件，可降低此类故障发生几率。
3、无功过载
上位机内的无功过载指示灯亮、励磁电流超出正常值指示、励磁调节器过励限制灯亮。无功过载处理措施。首先，直接在上位机上处理，减少励磁机组的无功出力，使通过系统的电流量立即下降，如果此种方式无法将无功过载故障消除，无功出力情况仍未见减少，则立即转入现场调解的方式，如果现场调解电流时仍然无法降低到正常值内，那么可以直接从Ⅰ套调节器转入到Ⅱ套调节器上运行，若情况还是没有好转，那么可以尝试同时将两套调节器重新上电查看电流是否恢复正常。
三、提高励磁故障诊断效率的措施
1、加强对相关技术人员的培训
励磁故障虽然在技术上可以实现完善、创新，规避故障发生风险，但是，面对励磁故障，相关技术人员的技术素质有着至关重要的影响，维修维护人员运用科学法法对励磁系统的诊断和排查，是实现快速诊断故障、科学制定应对策略的关键。以励磁电流及无功负荷异常为例，在故障发生后应首先对机组运行参数进行分析。如机组尚未失步应立即将负荷降至空载，并相应增加励磁电流，在此基础上进行检修与故障分析。如上述操作后，励磁电流无法调节或调解无效，应将机组解列并进行灭磁，然后对机组高温区域或其他明显特征改变点进行检查，以此找出故障原因并进行解决。此外，在日常工作中，还应该重视对常见故障的分析和总结。将常见故障处理流程、方法梳理清楚，这样才可以大大提高故障诊断的效率，缩短常见故障的处理时间。
2、建立完善的检修管理体系
在对励磁系统的维护、检查工作中，应将设备的检查、监测落到实处，而不是流于形式，将隐患搁置，不要由于一时疏忽、不及时而导致事故发生，从而增大励磁故障的发生率，应明确相关制度，并严格落实，认真对待。因此，根据现代预防性检修养护理论在发电机励磁检修的应用，在电厂发电机励磁系统检修中应建立完善的检修管理体系。根据励磁系统组件组成及各零部件使用寿命情况确定励磁系统的检修周期，以零部件使用寿命前的科学更换预防励磁系统故障的发生，实现发电机励磁故障预防目的。
3、开发励磁系统的自动化监控
只有励磁系统有较强的自动调节和自我保护能力，才能在发电机的励磁系统在发生故障时，最大限度保证发电机组不受影响。励磁系统的通讯接口可以和计算机的监控系统实现数据交换，利用硬布线，以将系统的状态通过网络通讯上送为辅助，实现计算机监控系统和励磁系统相连接。如果系统运行正常，励磁系统就会将系统状态和报警旌旗灯号通过网络通讯上送，并接收监控系统下发的调理和控制指令。如果通讯异常，就会自动转换为接收来自计较机监控系统的硬接点调理与控制指令。
经济的发展促进了社会各领域的大生产，而社会建设离不开电力支持，发电厂是电力事业的物质支撑，励磁系统是提高整个电力行业工作效率、科技含量的重要科学技术。励磁系统是发电厂的核心技术部分，只有保证励磁系统的稳定运行，才能保证整个发电厂工作的稳定运行。随着电力需求日益增加，电力系统将致力于不断提高输电的稳定性及可靠性，以满足全社会的生产生活所需，研究探索使用性能好、安全可靠性足的励磁系统是每个电力工作者的追求，是未来发电厂良性发展的需要。
参考文献：
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[3]周文龙.发电机励磁系统常见故障分析与处理探究[J].现代制造技术与装备，2016，09
论文作者:白海森
论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期
论文发表时间:2018/6/27
标签：励磁论文; 故障论文; 发电机论文; 系统论文; 电流论文; 机组论文; 发生论文; 《电力设备》2018年第7期论文;