摘要：经济的发展以及社会生产方式的变革使得人们对电力的需求不断增大，水力发电厂的建设与发展在很大程度上丰富了我国电力供应领域的可选择性，在一定程度上缓解了我国电力供应紧张的局面。因此，我们必须重视起水电厂的各方面建设工作，水电厂励磁系统是水电厂电网系统中的重要组成部分，但是由于我国目前在水电厂励磁系统建设相关技术还存在一定的问题，我国水电厂励磁系统在运行容易出现整流桥切换故障，这极大地影响到了我国水电发电系统的正常工作。因此必须重视起水电厂励磁系统整流桥切换故障的出现原因，以及如何解决这些故障问题的方法。
关键词：水电厂励磁系统；整流桥切换；故障
引言
发展低碳经济是我国目前经济发展的重要方向，而水力发电作为发电领域的一种新型、清洁、环保的发电形式是发展低碳经济与生态经济的重要体现。在这个新的时代背景下，我国重视起水力发电企业的建设与发展是符合时代发展的重要潮流。而水电厂励磁系统是我国现代水力发电厂配电设备的重要部门，我们必须重视起水电厂励磁系统各种故障的解决情况。因此，重视水电厂励磁系统整流桥切换故障分析工作对于水力发电厂有着重要的意义。
一、励磁系统中可控硅装置组成部分
励磁系统可以为水电厂设备的运行提供磁场，系统中由各项支路形成一个整体回路，用来控制现场设备的日常使用。磁场由一个完整的闭合电路组成，变压设备来提供过载保护，当流经的电流超出了安全使用的范围，开关会自动断开，线路中不再有电流通过，设备安全也因此得到保障。系统中还含有自动调节装置，对干扰磁场进行过滤，实现无功功率补偿。
二、水电厂励磁系统整流桥切换故障分析
（一）失磁故障
水力发电设备往往属于精密化程度较高的机械设备，这一类型的设备对运行环境的要求往往较高。潮湿、高温、低温等特殊环境都很容易对设备内部产生一定的影响，但是同时，水力发电系统又往往必须在一些情况比较特殊的环境下运行，它们会不可避免地受到环境的影响。运行环境的复杂程度往往是导致励磁系统整流桥切换故障产生的重要因素。在水电厂励磁系统运行过程中，会受多种因素的影响，威胁发电机组电压的稳定性。当用于控制励磁系统整流切换的辅助继电器操作不灵敏时，如果一个整流桥有磁，那么两个继电器就会根据这个整流桥路的电磁进行励磁，从而会引发两个整流桥发生闭锁，进而造成发电机失磁。同时，当电力系统中的两个整流桥都失磁时，继电器就会同时出现失磁状态，进而触发励磁系统励磁，造成电力系统出现过压，进而影响到电力系统的安全与稳定运行。
（二）炭粉影响
碳刷是励磁系统中重要组成元件，长时间使用会产生碳粉颗粒。集成线路与碳刷之间是有氧化膜保护的，在碳粉的影响作用下，这层保护膜会受到破坏，集成电路与碳刷直接接触，摩擦造成的损耗严重，并且通过常规的方法很难将其祛除。碳刷缺少保护产生碳粉的数量会逐渐增多，系统运行过程中碳粉逐渐向四周分散，产生的静电对系统稳定性影响严重。如果碳粉的数量足够多，并且与导线频繁接触，便会发生短路故障。出现异常现象如果不能及时发现，现场的磨损会逐步加深，最终造成励磁系统烧毁，线路不能通过维修恢复正常。氧化膜一旦受到破坏应立即修补完善，以免问题进一步恶化，但由于励磁系统规模大，常规检修很难全面进行，细微部分常常被忽略。此时再继续运行使用便会产生短路问题。
（三）润滑油污染
由于在电机工作过程中需要用到大量的润滑油，在电机转动的过程中，润滑油可能出现飞溅等情况，尤其是在新加入润滑油之后。这种飞溅而出的润滑油会在线路的表面积累，会对线路表面造成严重的影响，长此以往，容易出现短路现象。
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（四）单向切换故障
该水电厂励磁系统中两套SCR整流桥为相互并联，如果1#主用桥发生故障，控制系统可以使其无扰动的切换到2#备用桥上正常运行，从而保证系统不会因1#主用桥的故障而停运，但是这种切换只能够单向进行，也就是说只能从故障桥切换到备用桥，即使故障桥经过处理后恢复正常也无法切回。这是因为考虑到安全因素PLC的控制程序中进行了如此的设置，即必须确保灭磁开关断开、复位按钮按下的情况下才能完成回切，但是灭磁开关断开就意味着励磁系统停运，因此也就失去了无扰动回切的意义。另外，励磁系统正常启动之处会对2#备用SCR整流桥的运行正常与否进行短暂的试运行检查，之后就会切换到1#主用SCR整流桥而进入长期的正常运行状态，而且系统又没有设置人工在两套SCR整流桥之间切换的控制回路，这就会使1#主用SCR整流桥长时间参与运行而2#备用SCR整流桥只是在励磁系统启动或1#主用SCR整流桥故障时短时间的参与运行，这会造成设备负荷不均匀、设备的利用率不高的问题。
三、水电厂励磁系统整流桥切换故障处理措施
（一）故障信号复位
在水电厂励磁系统整流桥切换受到多种因素的影响，会造成整流桥故障，常见的故障有风机故障、熔断器断融、电源丢失。在整流桥切换故障处理完成后，通过复位信号，熔断器断融、电源丢失等故障可以自行恢复，而风机系统则需要进行更规范的操作才能恢复。如果流桥风机系统故障不严重，则可以先断开励磁系统的灭磁开关，在励磁系统中通过复位按钮进行系统复位。如果风机系统故障严重，可以把除了整流桥主回路之外的故障信号都改成不停机复位方式，再使整流桥得到复位，实现整流桥的回切功能，确保系统运行的稳定性和可靠性。
（二）更换问题可控硅
可控硅是励磁系统中生产磁场主要的原料，可以根据使用需求对系统内部输入或者输出的电压进行调节。也是检验环节中最常发现故障的部分。对其进行更换时要观察周围零件是否正常，将需要更换的零件同时处理好，对运行中的参数进行检验，如果显示结果一切正常，维修任务完成。
（三）导电及绝缘部件处理
绝缘层发生故障通常是在局部位置出现，检测系统中的过电压会增大，输出电压也不稳定。可以使用绝缘材料对导线损坏的部位进行涂抹，还要对绝缘层损坏部位的导线进行清理，主要针对粉尘垃圾来进行。最后使用绝缘胶布对表面进行密封，两端长度要大于损坏部分的1.5厘米。完成后对表面不平整的材料进行处理，并对线路的电阻进行测量，如果电阻增大，则证明油污垃圾清理不够彻底，需要重新维修。
（四）双桥的切换
目前励磁系统仅能够实现由主用桥向备用桥的单向切换，而无法完成2套SCR整流桥的互切或定期切换，也无法实现发生故障的整流桥得以恢复后切回。另外解决这一问题还有一个措施就是增加人工切换旁路控制，这样就可以通过人为控制的方式，实现主、备用SCR整流桥的互切功能，从而确保整流桥、脉冲触发系统、脉冲放大回路和风机系统在均衡的负载下运行，是系统的设备利用率得以提升。
结束语
我国水利发电是主要的发电形式之一，其安全、无污染。在我国当前社会发展形势下，社会对用电需求的增加使得我国水电厂发展面临着较大挑战。励磁系统作为水电厂电力系统中的重要组成部分，有效地保障了水电厂的水电质量。为了保障电力系统的稳定性，提高水电厂的发电效率，就必须对水电厂离析系统整流桥故障进行分析，进而采取有效地措施加以改进，消除故障。
参考文献
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论文作者:梁炯,王四霞
论文发表刊物:《电力设备》2019年第14期
论文发表时间:2019/11/11
标签：水电厂论文; 系统论文; 励磁论文; 故障论文; 整流桥论文; 碳粉论文; 设备论文; 《电力设备》2019年第14期论文;