摘要：我国经济在建设的过程中，各行业得到有效发展，对电能需求量相对较大，这在一定程度上加快了电力企业的经济发展。其中，电力企业发展的过程中，火力发电在其中扮演着较为重要的角色，是企业主要发电形式，能够有效提升电力企业电能生产量，可为电力企业未来经济发展奠定了良好的基础。但是，在进行火力发电的过程中，发电机励磁系统在运行期间易出现不同故障情况，这对企业电力系统正常运行造成较大影响，使企业经济效益无法得到有效提升。为此，电力企业应对故障部位进行深入分析，并在此基础上采取有效的方法对故障部位实施有效处理，以此为电力企业未来经济发展奠定良好的基础。
关键词：火力发电厂；发电机；励磁系统
前沿
电力企业随着我国经济较快建设，有较大发展空间，成为了我国社会经济发展的支柱性产业，可为人们生活与工作提供电力保障，对国民整体经济运行具有较大的促进作用。其中，火力发电是电力企业电能生产的重要环节，能够为电力企业提供稳定的电能，可确保电力企业经济效益。在火力发电中主要由锅炉、发电机以及汽轮机构成，发电机是火力发电的主要设备，但是火力发电机励磁系统在运行的过程中极易出现故障情况，对网络电力系统正常运行造成较大影响，这就需要电力企业采取有效的方法对系统故障部位进行有效的分析与解决，为我国经济持续发展奠定良好的基础。
1.实际案例
本文以我国某火电厂为例，对励磁系统故障情况进行深入分析。该火电厂采用大型汽轮发电机，其发电机励磁方式主要以无刷励磁为主，发电机组在运行的过程中经常发生故障，主要以系统失磁跳机为主，随后出现了爆管事故，维修人员在维修的过程中，发现发电机出现跳机情况，断定故障部位是励磁系统失磁，在对跳机时发电机组功率与电压情况进行分析的过程中，发现发电机组无功功率出现大幅下降，为此对励磁系统故障进行深入分析，确保的发电机正常运行，同时为励磁系统的正常运行奠定良好基础[1]。
2.火电厂发电机励磁系统基本结构
在对发电机进行组合的过程中，需要使同步发电机具有直流磁场，能够实现机械能与电能之间有效转换，其中直流磁场的产生主要是直流电流来完成，直流电流系统也就是励磁系统。此外，直流方式主要有交流发电机、直流发电机以及无励磁机。其中无励磁机主要是指在励磁方式中不进行励磁机的设置，通过发电机自身得到励磁电源，再对其进行整流，以此为发电机提供励磁，此种方式为自励式静止励磁。自力式静止励磁又可分为自复励与自并励两种方式，自并励获得励磁电流的主要方式为发电机整流变压器整流后获得励磁，具有设备少、结构简单等优点；自复励方式的励磁电源主要有电流源与电流叠加而成，与电压源，并联在机端的励磁变压器与中性点励磁变流器二次绕组在交流侧，再通过控规整流提供励磁绕组，此种方式的励磁功率与电流电压有较大关系，并且在此基础上取决于电流电压间的相角差。
3.火电厂发电机励磁系统的作用
励磁系统主要是有励磁控制与功力输出构成，其中励磁功率输出主要作用是为磁场绕组提供一定的直流电流，以此形成直流磁场，励磁控制部分的主要作用是励磁系统在正常运行的过程中，对励磁电流进行实时性性调节，以此确保发电机运行过程中的安全性。励磁系统运行过程中的稳定性直接影响发电机运行的稳定性。励磁系统的作用主要包括以下几个方面；（1）电压控制。电压控制主要是保证发电机端的电压在规定位置，励磁系统在正常运行的过程中，会确保发电机正常的励磁功率，若机组负荷出现变化的情况下，励磁系统会根据实际负荷对励磁电流实施有效调节，这在较大程度上能够对机端电压水平进行全面维护；（2）误工分配。励磁系统在正常运行的过程中，需要对并联发电机电流以及功率进行合理分配，以此确保各个参数满足运行需求；（3）电力设备安全运行。系统在运行的过程中能够有效提升系统动态与静态的稳定性，若出现故障情况，依然能够维持电力系统电压，以确保电力在短时间内有效恢复，以此能够有效确保电力设备安全运行，避免事故发生。此外，励磁系统还能够提升继电保护装置工作过程中的灵敏性，并且在此基础上对动作准确性也有较大的促进作用；（4）提高电力稳定性。励磁系统能够通过装置的自动调节使故障自动恢复，确保电压正常，以此使发电机自启条件有效改善[2]。
出励磁系统在运行的过程中，对发电机安全运运行发挥着较为重要的作用，所以励磁系统的运行需要满足以下几个要求；（1）设备在正常运行的过程中，能够根据电压、电流变化，对励磁电流进行实施性调整；（2）可确保功率输出正常。若系统在运行过程中出现故障情况，可确保电压值正常，避免故障，以此确保发电机稳定运行；（3）励磁装置。该装置无失灵区，能够使发电机在工作区域稳定运行，从而满足系统静态稳定要求；（4）励磁装置具有反应迅速、自动调节以及可靠性等优点。
4.火电厂发电机励磁系统常见问题
4.1 发电机升压困难
励磁系统在进行励磁电压构建的过程中，剩磁在其中尤为重要，若励磁系统中没有剩磁，很难对励磁电压进行有效地构建。此外，在对新发电机进行安装的过程中，剩磁极易减少，导致发电机无法使电压正常升高。发电机在进行维修的过程中，需要对励磁设备拆解检查，若在此过程中出现接线错误，会导致发电机在启动期间，剩磁方向与力磁主电流的磁通方向不一致，致使剩磁减弱，这在较大程度上使电压不能有效建立。除此之外，在对直流电试验期间，励磁回路处于开启状态，若直流电流磁通方向与剩磁方向不一致，会导致剩磁消失。具体情况见图1图2[3]。
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图1 正常情况
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图2 不正常情况
4.2发电机失磁
发电机失磁主要是指发电机在运行期间失去励磁电流，导致转子磁场消失的情况，发电机失磁主要是因励磁系统故障所致。此外，发电机失磁会出现转子电流表指示为0或接近0位置，并且在此基础上矫正器电流增加；电子电流出现增加的情况并摆动；发电机电压与母线电压降低；无功表指针在负值区域，有功表指针降低；转子电压异常。
4.3，发电机转子两地接地
在火力发电的过程中，变式汽轮发电机作为重要设备，其能量输出主要来源于煤炭，再将其转化为电能，发电机在此种环境运行的过程中，极易出现积炭情况，致使转子槽口绝缘被破坏，导致发电机运行出现接地情况，在此过程中极易出现安全事故。此外，发电机在运行期间，转子绕组若出现接地情况，会对发电机运行安全性造成较大影响。
5.火电厂发电机励磁系统故障处理
5.1 发电机起重电压提升困难故障处理
发电机在运行的过程中极易出现电压起升困难，主要是因励磁系统出现故障所致，这在较大程度上会对发电机安全稳定运行造成较大影响，使发电机正常运行造成较大影响。为此，维修人员在对设备进行检查的过程中，首先检查励磁线路连接情况，对线路正常连接进行判断，能够有效确保因线路连接异常导致电流传输形成回路，从而可有效避免剩磁减弱。在对线路检测的过程中，首先需要将回路电路切断，检测后再将其恢复，不但能够正确检查故障部位，而且还能保证人身安全[4]。还应对励磁系统接线顺序以及位置进行有效的梳理，以此为正常测试运行奠定良好的基础，从而保证发电机运行过程中的安全性与稳定性，以此使发电机运行期间形成有效的励磁电压。
5.2 发电机失磁故障处理
发电机出现失磁故障，不但会对电网电压正常值造成影响，而且会使励磁系统正常运行受到阻碍，导致供电质量出现下降，并且在此基础上因失磁故障使电压在较短时间内降低，导致电网在运行期间产生不同程度的电网震荡，致使系统出现停电情况，无法确保电网系统正常运行，这在较大程度上调到人们正常用电造成影响。为了提升人们用电质量，需要对发电机失磁故障进行有效的处理，需要维修人员对故障设备进行有效隔离，使故障发电机与发电机组保持一定距离，再对故障发电机进行具体的检查，以此发电机故障，确保其正常运行。
5.3 发电机转子两点接地故障处理
汽轮发电机在运行的过程中，若出现转子两点接地故障，会对励磁系统造成较大危害。为此，维修人员需要通过以下两种措施对故障进行消除；（1）对发电机组设备进行日常维护，避免转子两点接地，确保发电机运行正常；（2）在对故障处理期间，在发电机励磁回路中进行监测装置的安装，并且在此基础上对接地故障实时处理，避免转子两点接地故障的发生，以此确保发电机安全稳定运行。此外，在对发电机进行日常维护的过程中，还应对励磁回路绝缘电阻进行有效检测，以此全面评估发电机转子接地情况，确保发电机组稳定运行，这在较大程度上能够提高励磁系统运行质量。
6.结语
综上所述，发电机励磁系统运行期间出现故障情况，会对整个电力运行造成较大影响，大大降低了电力企业电能运行能力。为此，电力企业应根据实际情况，对发电机励磁系统进行有效检查，以此对接线检测、安装系统以及隔离维护等环节进行有效处理，这在较大程度上能够促进励磁系统的有效运行，避免运行过程中故障情况的发生，从而确保电力企业稳定发展。
参考文献：
[1]王伟.火力发电厂发电机励磁系统常见故障分析[J].中国设备工程，2018（12）：51-52.
[2]薛庆彬.火力发电厂发电机励磁系统常见故障分析[J].自动化应用，2017（12）：133-135.
[3]佚名.火力发电厂发电机励磁系统常见故障分析[J].科技风，2018（32）：179.
[4]肖力.论发电机励磁系统常见故障的分析及处理[J].科技风，2017（36）：185-185.
论文作者:杨跟江
论文发表刊物:《电力设备》2019年第21期
论文发表时间:2020/3/16
标签：发电机论文; 励磁论文; 过程中论文; 系统论文; 电压论文; 电流论文; 故障论文; 《电力设备》2019年第21期论文;