摘要：在火力发电厂的运行当中，发电机、汽轮机以及锅炉是主要的设备，这三种设备协调合作才能产生电能。励磁系统的出现，主要目的是为了能够让发电机在正常的状态下得到运行，因此在我国当前的电厂工作中具有至关重要的作用，一旦励磁系统出现故障，就会直接影响到运行的安全，所以本文主要以某机组的电机励磁系统为例，展开了详细的分析。
关键词：火力发电厂；发电机；励磁系统；常见故障；对策
1励磁系统的基本构造及其作用
1.1基本构造
首先，励磁系统是要将机械能以及其他能量转化为电能的一个过程，在转化时，就必然会需要在直流磁场中进行同步的转化，在发电机的作用下，直流电流就会产生直流磁场，这样一来，就形成了励磁系统，在提供直流电量的过程中，主要可以分为三种类型，一种是使用直流发电机进行供电，另外一种是使用交流发电机进行供电，还有一种是使用无励磁机进行供电，最后一种方式主要是指并没有专门的在励磁方式中设定一个励磁机，发电机自身就能产生的励磁电源。这种方式也被称作是自励式的静止励磁。在这其中，又具有两种类型，一种是自并励，另外一种是自复励，前者的主要特点在于便于维护，具有十分简单的结构，并且也不需要过多的投资就能得以实现。后者主要是通过电压源以及电流源的叠加形成的一种方式。常见的方式还是自并励的励磁方式。
1.2励磁系统在火力发电厂中的作用
在励磁系统的控制下，整个系统可以分为两部分，一部分是功率的输出，另外一部分是控制，前者的主要作用是在发电机周围形成一种直流的磁场，这样发电机就能得到更加安全的运行。要想判断发电机是否得到稳定性的运行，主要是看励磁系统的工作状态，笔者认为可以从以下四个方面进行分析。首先是电压控制，在励磁系统中，电压控制的主要作用是将发电机端的电压进行设定，确保系统在正常的状态下得到顺利的运行。如果发现机组的负荷出现较大的变化，那么励磁系统就能自动对系统的电流大小进行调节，这样电压就能维持在稳定的水平上，由此实现发电机的正常工作。其次是无功分配。也就是说在励磁系统运行的过程中，必须要确保整个发电机组的无功功率处在一个平均分配的环境中，对系统进行有效的调节，同时对于发电机组的电流也能进行更加高效的控制，要想满足系统应用的要求，就必须要对电流、功率以及其他的相关参数进行约定。第三是要保证电力设备能够安全的运行，并且对其进行合理的维护，因为在系统正常运行的过程中，可以保证系统处在一种静态稳定的状态之中，一旦出现短路的现象，也能及时的将故障加以切除，并且尽快的将电压调节在合理的范围之上，保证电力设备能够更加安全的运行。第四，如果没有励磁系统，电力的稳定性很难得以实现，这就需要在装置的自动调节系统下，对所产生的短路故障加以自动恢复，保证电压的正常运行，发电机的启动条件也因此得到进一步的完善。
2励磁系统中常见的问题与解决方法
2.1发电机无法起压
在具体系统建设过程中，可以将剩余磁量作为诱导因素，如果励磁系统的电磁量不足时，整个系统也无法形成较高的电压。此时，如果没有新的发电机参与到工作之中，磁量的剩余又将进一步降低，甚至还会出现消失情况，从而出现发电机提不起电压的情况。为了避免这一情况的出现，相关工作人员可以对发电机进行全面检修。如果出现了接线错误问题，在发电机重启之后，铁芯中的剩磁方向与绕组中产生的磁通方向刚好相反，这样一来，剩磁便会完全消失。另外，在实际实验工作中，例如直流电阻的测定，如果没有将励磁回路断开，直流电流所产生的磁通方向与剩磁方向相反，此时依然会出现剩磁消失情况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在正常检修工作开展过程中，励磁回路的接线应保持较高的准确性，还要将拆下来的线头贴上明确的挂标和标识牌，最终可以将相关问题避免。除此之外，在具体的直流电阻实验开展时，在实验开始之前需要将系统中的回路彻底断开，等到所有检测工作结束之后再将系统回路进行重接通。如果整个线路不能有效断开，直流电和励磁器之间也需要保持正确的接触方式。其次，还要对发电机的起励电源进行深入检查，确保整体运行稳定、功率柜保持正常等。最后，在所有检测工作全部结束之后，相关工作人员还要对发电机进行运行之间的测试，确保各项指标稳定之后再投入到实际工作之中。
2.2汽轮发电机转子两点接地
在发电机运行过程中，当滑环绝缘、转子槽口绝缘、引线绝缘损坏，发生转子铜线变形严重和端部积灰严重等情况时，有可能出现汽轮发电机组转子一点接地的事故。发生一点接地事故时，机组尚可以继续运行，但是当励磁系统或者转子绕组回路中的任何一处出现两点接地时，发电机的断路器就会跳闸。励磁系统或者转子绕组中回路的任何一处有两点接地出现时，就会有发电机盘上相应提示光字牌亮，励磁（转子）电流剧烈升高，发电机无功功率减小、功率因数可能进相，发电机剧烈振动，出现转子、定子电压减小以及校正器电流增大等现象。由以上现象可以看出，励磁系统或者转子绕组中回路两地接地危害很大，当有一点接地发生时，就需要及时查找故障点并设法消除。为了防止励磁系统和转子绕组发生两点接地故障，应该在发电机励磁回路中安装绝缘监察装置，并且定期对运行中发电机的励磁回路绝缘电阻进行测定，出现有一点接地就及时消除。
2.3发电机失磁
发电机失磁指的是发电机在运行过程中，由于失去励磁电流致使转子磁场消失的现象，励磁系统发生故障是导致发电机失磁的主要原因。出现发电机失磁时，会伴随以下现象：转子电流表指针指向0（发电机转子回路断开）或接近0（励磁回路开路，有剩磁残留）的位置，校正器电流增大；定子电流显著增大并摆动；发电机端电压及母线电压较小并摆动；无功表指示到负值区域，有功表指示降低并摆动；转子电压表指示异常；功率因数进相。在电网中，当发电机容量所占比例比较大的情况下，发电机失磁后会造成电网电压严重降低，甚至导致电网失步振荡及电压崩溃，导致大面积停电事故的发生，此时失磁发电机需要立即与电网解列，并进行停机检查。在电网中发电机容量所占比例较小的情况下，当电网可以供给失磁发电机所需的无功功率而不至使电网电压降低过多时，失磁发电机可不必立即与电网解列，在一定条件下允许进人异步运行，但一般不能大于30分钟。
结语
综上，励磁系统的正常与否，与火力发电厂中发电机的运行情况存在直接联系。为了保证各项工作的稳定开展，工作人员需要对励磁系统进行定期检修，一旦出现问题应立即进行解决，从而提升整个机组的运行效率，这也是各个火力发电厂的职责所在。因此，相关工作人员需要积极总结故障经验，为后续工作的开展提供有利条件。
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论文作者:任立伟
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/14
标签：发电机论文; 励磁论文; 系统论文; 转子论文; 火力发电厂论文; 电压论文; 回路论文; 《电力设备》2018年第27期论文;