摘要：励磁机作为汽轮发电机系统的重要组成部分，在其中扮演着很大的作用。目前，发电机励磁机的主要组成成分包含励磁机转子、励磁机定子、抬板、永磁机等。通常来说，在工作的过程中，励磁机经常会出现一些日常的问题，比如，振动量偏高、励磁机的轴承经常出现磨瓦或者碎瓦的故障现象等等。这些都会影响发电机的正常运行，所以就需要对其进行定期的维修与检测。本文首先对励磁机的种类进行说明，然后对引起励磁机系统振动量过大的各种可能原因分别进行系统的说明与分析，在此基础上，提出了相应的改进方案，从而有效地排除该励磁机系统存在的故障。
关键词：电厂；励磁系统；常见故障；处理
某热电公司的1#、2#发电机机组及励磁系统由南京汽轮电机有限责任公司生产。原励磁系统采用了南汽电控DVR2100A励磁调节器。该调节器在几年的运行中先后出现过一些故障，并造成机组停机。根据现场的运行情况对电公司的励磁调节器进行优化改造，并采用南瑞电控公司NES6100励磁调节器替代原DVR2100微机调控器。下文就励磁调节器在热电公司调试、运行中的一些问题进行分析。
1 电厂励磁系统常见故障分析
1.1 灭磁电阻击穿事故
1）现象。2009-05-16，2#发电机失磁保护动作跳闸，发变组保护屏报“失磁保护”、“主汽门关闭联跳”、“旋转二极管故障”信号，2#励磁调节器柜内灭磁电阻击穿短路，同时短路又造成励磁机A通道20A熔断器熔断。2009-07-03，1#机组也因灭磁电阻击穿导致失磁机组停运。
2）原因。励磁系统灭磁电阻损坏，因为灭磁电阻长时间承受励磁电压、质量变化而发生击穿，使励磁电流瞬时升高，回路发生分流后加在发电机励磁电流较小，而导致发电机发生失磁故障。
3）措施。①更换1#、2#机组灭磁电阻为耐压831V的灭磁电阻后均运行正常；②加强对设备参数的运行监视，发现参数异常认真查找原因，减少设备的损坏，提高设备利用率，增强机组的稳定性；③若失磁保护动作，主开关及灭磁开关均跳闸，应迅速查明失磁原因，设法恢复后并网。
1.2 电压调节方式无法建压
1）现象。2009－05－16，3#发电机启动时，将3#机的1#励磁调节器作为主机运行时，按下电压调节方式，启励时发电机端电压不升高至6．3kV，切换至2#励磁调节器，能够正常启励。
2）原因。励磁调节器内部故障。
3）措施。①更换1#励磁调节器内部调节器控制板。②更换电压调节方式按钮。③检查励磁调节器内部接线，接线是否有松动。④通过①②③处理后，3#机的1#励磁调节器均无法启动，更换3#机1#励磁调节器后，运行正常。
1.3 启励后跳闸
1）现象。2016－09－10T11：104#机组大修后，首次启动，将4#机的1#励磁调节器作为主机运行时，按下电压调节方式，启励时发电机端电压升高至7．8kV，机组立即跳闸。经过观察可控硅上控制板指示灯（发光二极管）只有3个亮，另外3个不亮。
2）原因。①控硅上控制板指示灯坏。②励磁调节器内部故障。
3）措施。①用万用表测量，将万用表的量程切换到直流20V档，测量示灯（发光二极管）是否有5V左右的电压，如果有则表示板指示灯（发光二极管）坏，如无5V左右的电压，则表明励磁调节器无脉冲输出。②检查励磁调节器的脉冲输出线及接线端子是否完好，如果是好的，就进一步判断为励磁调节器内部故障。③更换励磁调节器脉冲板，更换后，再次试验正常。
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1.4运行方式对励磁系统稳定性的影响
参数的变化对于自备电厂发电机励磁系统的稳定性有着重要的影响，运行方式对于励磁系统的稳定性同样有着重要的影响。从实践分析的结果来看，在运行方式影响下，励磁系统会出现正实部的特征根，而当系统受到扰乱的时候，其不稳定的情况便会发生。所以说在对励磁系统进行参数优化的时候还要充分的考虑可能存在较为恶劣的运行方式。只有排除恶劣运行方式的不利影响，参数整体的适应性才会明显的提高。就目前的具体措施分析来看，在励磁参数实际整定的时候，励磁厂家可以根据实际的需要进行励磁相关参数取值范围的提供，在有参数的基础上以最恶劣的运行方式建立状态矩阵，这样可以在参数变化的合理范围内进行分析和研究，在研究中获得的两者交集可以成为各项参数整体的事实依据。简言之，通过运行方式和参数的综合优化调整，可以最大程度的满足系统控制的性能，进而降低励磁系统受到的干扰。
1.5仿真分析
仿真分析是研究自备发电厂电机励磁系统稳定性的重要方法。所谓的仿真就是在真实模拟的基础上对励磁系统的实际运行进行分析，通过把握其中的稳定性影响因素实现对稳定性系统的实践调整，这样，其稳定性会明显的上升。简言之就是通过仿真分析，整个自备发电厂电机励磁系统的运行参数、运行方式都会得到最大限度的优化，而这种优化能够明显满足系统稳定性的需要。
2 主要振动故障出现的原因和建议
一般来说，励磁机分为两种，即有刷励磁机和无刷励磁机。因为转子的结构存在差异，所以对于有刷励磁机和无刷励磁机在震动的时候的处理方式也有所差异。对于有刷励磁机来说，在修理震动平衡的时候，应该关注平衡原则，要依照升速的特性来判断临界的转速。然后，根据震动的特性来选择加重的位置。对于无刷励磁机来说，它的转子的质量和跨度都非常大，转子的临界的转速通常比较低，属于柔性转子的一种。无刷励磁机的加重位置较多，所以在进行平衡工作处理的时候，务必要特别留意加重的半径。事实上，还存在其他的一些问题，比如不平衡灵敏度比较高、振动时候波动很大和振动超标等。
3 改进方案和措施
第一方面，为了防止脱焊现象的存在，在工作中可以把励磁机的整流子的升高片替换成为氩弧焊磷铜焊，这样做不仅可以提高质量，而且可以防止升高片在运转的过程中脱焊。
第二方面，有关部门的人员要制定内部统一执行的规章方案。例如在金竹山电厂提出的防止发电机碳刷故障的考核办法。所以发电厂的相关工作人员务必严格按照规章制度执行自身工作。这就要求电厂的电气操作人员每天按时检查发电机转子滑环碳刷以及励磁机碳刷。一旦出现突发问题，就立刻上报给维修专业人员，同时开展相关的处理方法。
第三个方面，对一些上白班的工作人员来说，在工作的过程中要对整流子进行清抹。这就要求检修人员有效利用机组维修过程中的时间，利用这个时间可以对整流子和花环的每个部位进行细致的加固，降低因为零件松弛而造成的危害，进一步能够高效保障检查维修的质量。
总的来说，通过对发电机励磁机常见的故障进行分析，并提出一些改进方案。本文分析了主要故障振动的发生原因，同时根据现场的问题和故障提出相关平衡措施，这就高效地降低了机组的振动幅度值。近年来，随着人们对励磁机故障的清晰认识，励磁机的运转情况变得明显好转，进而确保了发电机的正常运行。
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论文作者:闫妍
论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/17
标签：励磁论文; 调节器论文; 系统论文; 发电机论文; 故障论文; 机组论文; 方式论文; 《电力设备》2017年第33期论文;