興義響革水電站一起勵(lì)磁故障處理

摘 要 本文是作者在水電站運(yùn)行中分析處理勵(lì)磁系統(tǒng)故障一小結(jié)，對(duì)相關(guān)專業(yè)有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞 SWL-1；勵(lì)磁故障；勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)

中圖分類號(hào) TV734 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)071-0121-01

1 電站概述

該水電站2001年投入運(yùn)行，總裝機(jī)容量為2x2500 KW+1x2000 KW，1號(hào)、2號(hào)機(jī)組均采用SWL-1型微機(jī)勵(lì)磁裝置。

2 勵(lì)磁系統(tǒng)概述

同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的一般由勵(lì)磁功率單元和勵(lì)磁調(diào)節(jié)器兩個(gè)主要部分組成。勵(lì)磁功率單元向同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子提供勵(lì)磁電流，而勵(lì)磁調(diào)節(jié)器則根據(jù)輸入信號(hào)和給定的調(diào)節(jié)準(zhǔn)則控制勵(lì)磁功率單元的輸出，因此，勵(lì)磁系統(tǒng)的自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器對(duì)提高電力系統(tǒng)并聯(lián)機(jī)組的穩(wěn)定性具有相當(dāng)大的作用。

2.1 本電站采用的勵(lì)磁系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)采用雙微機(jī)通道加模擬后備通道構(gòu)成的調(diào)節(jié)器。整個(gè)裝置包括：進(jìn)行模擬量及數(shù)字量隔離輿與變換等電路的輸入板，進(jìn)行脈沖放大輸出、開(kāi)關(guān)量輸出及雙通道切換等電路的輸出板，兩塊CPU板，數(shù)碼顯示板及模擬通道板共五個(gè)部分，采用總線式插板結(jié)構(gòu)。如下圖。

系統(tǒng)用軟件實(shí)現(xiàn)無(wú)功調(diào)差、可控硅控制脈沖移相、最大勵(lì)磁電流頂值限制、強(qiáng)勵(lì)反時(shí)限限制、欠勵(lì)限制、F\\V限制。能自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)電壓運(yùn)行、能實(shí)現(xiàn)殘壓?jiǎn)?lì)和自動(dòng)它勵(lì)啟勵(lì)、可按機(jī)端電壓給定值、勵(lì)磁電流給定值、功率給定值調(diào)節(jié)。

2.2 功能板簡(jiǎn)介

2.2.1 輸入板

輸入板是系統(tǒng)的向前通道，是發(fā)電機(jī)狀態(tài)、勵(lì)磁裝置狀態(tài)等強(qiáng)電信號(hào)與CPU板弱電信號(hào)之間的接口，其任務(wù)是把裝置需要的發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁裝置的狀態(tài)信號(hào)真實(shí)和準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)換為符合CPU板接中要求的電信號(hào)，供CPU檢測(cè)用。

2.2.2 CPU板及軟件功能

CPU板包括8097微機(jī)控制器、復(fù)位電路、地址鎖存電路、地址譯碼電路、自診斷電路、A/D轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)電壓電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、串行及并行接口電路、測(cè)頻信號(hào)處理電路等。

系統(tǒng)軟件包括：初始化子程序，鍵盤掃描程序、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視子程序、數(shù)碼顯示子程序、A/D采樣子程序、D/A發(fā)送子程序、功率計(jì)算子程序、調(diào)節(jié)計(jì)算子程序、故障判斷及處理子程序、頻率相位檢測(cè)中斷子程序、并行通訊子程序、主程序等部分。系統(tǒng)在20 ms內(nèi)輸出控制量（3-6次），即三分之一周期（6.67 ms）或六分之一周期（3.36 ms）完成一次控制。

雙機(jī)（雙CPU板）切換，兩套CPU板發(fā)出移相控制電壓UK、顯示及操作輸出的人工及自動(dòng)切換，若主控板1在正常工作時(shí)，將發(fā)出一高電平信號(hào)（GOOD1），該信號(hào)送到輸出板的雙機(jī)切換電路，同理，主控板2在正常工作時(shí)，也將發(fā)一高電平信號(hào)（GOOD2），輸出板的切換邏輯在確認(rèn)兩主控板都正常時(shí)，將切換至主控板1輸出，并發(fā)出切換信號(hào)（ON1=1，ON2=0），以便入各自的主控板知道自己的運(yùn)行姿態(tài)。若某主控板工作異常，則自動(dòng)切換。

2.2.3 輸出板

它包括整流橋故障、風(fēng)機(jī)故障、同步及TV故障、轉(zhuǎn)子過(guò)流、滅磁、強(qiáng)勵(lì)、欠勵(lì)、進(jìn)相及CPU工作指示信號(hào)。整流橋故障和風(fēng)機(jī)故障將限流到額定值的2/3，轉(zhuǎn)子過(guò)流限幅，強(qiáng)勵(lì)按反時(shí)限限制，進(jìn)相只發(fā)信號(hào)，欠勵(lì)按恒無(wú)功方式運(yùn)行。

同步及TV故障、進(jìn)相、限流、風(fēng)機(jī)故障、滅磁、整流橋故障、同時(shí)以按點(diǎn)方式輸出、可提供給中控時(shí)使用。

操作輸出，包括自動(dòng)合滅磁開(kāi)關(guān)、跳滅磁開(kāi)關(guān)及它勵(lì)啟勵(lì)。

2.2.4 后備通道板（手動(dòng)板）

為按勵(lì)磁電流（恒流）閉環(huán)方式調(diào)節(jié)的模擬通道，其運(yùn)行姿態(tài)受主控通道的跟蹤，它與主控通道完全隔離，與主控通道之間的切換為人工預(yù)置方式。

3 故障現(xiàn)象及處理過(guò)程

3.1 現(xiàn)象

某小水電站2＃機(jī)組裝機(jī)2500 KW、勵(lì)磁系統(tǒng)為SWL－1型，額定勵(lì)磁電壓為63 V、額定勵(lì)磁電流為315 A，勵(lì)磁電流采用三相全控整流。機(jī)組在2001年投入運(yùn)行，2006年６月份的某一天，中控室微機(jī)監(jiān)控顯示：２＃機(jī)組有功為2500 KW時(shí)，無(wú)功1000 Kvar，勵(lì)磁電流只能到270 A，經(jīng)運(yùn)行人員在中控室調(diào)整無(wú)法達(dá)到額定運(yùn)行，而同并于6.3 KV母線的1＃機(jī)組則能在額定工況運(yùn)行。為此，我們結(jié)合該勵(lì)磁裝置的說(shuō)明書和現(xiàn)場(chǎng)安裝接線圖紙，進(jìn)行如下處理。

3.2 分析

根據(jù)上述現(xiàn)象分析原因可能有：1）三相橋式可控硅損壞；2）勵(lì)磁系統(tǒng)控制板故障未能準(zhǔn)確發(fā)出觸發(fā)脈沖；3）勵(lì)磁變故障。

3.3 處理

1）首先從外觀檢查三相整流橋六只可控硅，未發(fā)現(xiàn)有異?，F(xiàn)象。再用萬(wàn)用表測(cè)量整流橋六只可控硅正向電阻值和反向電阻值與其標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行比較，均在正常范圍內(nèi)；同時(shí)用兩節(jié)２ V的干電池來(lái)分別觸發(fā)六只可控硅，均能正常導(dǎo)通，因此可以排除該故障不是可控硅本身故障引起的。

2）進(jìn)一步對(duì)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器功能板外觀檢查無(wú)可疑對(duì)象；基于該電站１#、２#機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)使用的是同一廠家的同一型號(hào)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器能板，為此我們想到將１#機(jī)組與２#機(jī)組勵(lì)磁功能板互調(diào)的辦法，將1＃機(jī)與2＃機(jī)的后備通道板互換，再次開(kāi)機(jī)并網(wǎng)觀察，發(fā)現(xiàn)互換后原來(lái)2＃機(jī)的后備通道板在1＃機(jī)工作正常，1＃機(jī)的后備通道板在2＃機(jī)上仍然只能將勵(lì)磁電流增加到270 A左右，說(shuō)明兩臺(tái)機(jī)組的后備通道板工作是正常的。

3）于是用鉗形電流表測(cè)量2＃機(jī)勵(lì)磁變低壓側(cè)可控硅陽(yáng)極開(kāi)關(guān)處的三相電流，結(jié)果發(fā)現(xiàn)A相電流值為0A，B相為125 A，C相為121 A。進(jìn)一步測(cè)量勵(lì)磁變高壓側(cè)三相電壓均在6.3 KV左右，并且低壓側(cè)三相繞組的阻值均在100 MΩ，說(shuō)明勵(lì)磁變工作正常。

4）、作為勵(lì)磁系統(tǒng)三大板塊：測(cè)量部分、控制部分、整流工作部分，我們都作了詳細(xì)周密的分析與測(cè)量檢查，各種直觀現(xiàn)象和數(shù)據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)表明這三部分都是正常的，那么我們將思路轉(zhuǎn)移到與勵(lì)磁調(diào)節(jié)相關(guān)的部分：２#機(jī)組機(jī)端PT、母線PT，對(duì)其二次側(cè)相電壓進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果57 V左右，基本正常；接下來(lái)對(duì)手動(dòng)同步變進(jìn)行檢測(cè)，其輸入側(cè)經(jīng)保險(xiǎn)后的電壓Uab=43 V、Ubc=93 V、Uca=45 V，由此可判斷為故障點(diǎn)，在下一步的檢查過(guò)程中A相的保險(xiǎn)進(jìn)線側(cè)的電線有松動(dòng)現(xiàn)象，在將其緊固后再次開(kāi)機(jī)并網(wǎng)，2＃機(jī)與1＃機(jī)的勵(lì)磁電流在相同負(fù)荷情況下都能達(dá)到300 A左右。

在事故（故障）查找與處理過(guò)程中，我們可以由點(diǎn)及面，由現(xiàn)象到本質(zhì)層層剖析，深入挖掘問(wèn)題的根本，決不放過(guò)可疑之處，才能達(dá)到解決的目的。

參考文獻(xiàn)

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[2]長(zhǎng)江水利委員會(huì)陸水自動(dòng)化設(shè)備廠.SWL-1微機(jī)型勵(lì)磁裝置說(shuō)明書[M].

作者簡(jiǎn)介

黃鳳琛，男，大專，貴州省興義市水電開(kāi)發(fā)公司，從事13年水電站運(yùn)行管理工作。

朱德劍，男，本科，貴州省興義市水電開(kāi)發(fā)公司，從事12年水電站運(yùn)行管理工作。