水電廠勵磁系統(tǒng)中的監(jiān)控技術探析

【摘要】隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，水電的使用在我國工業(yè)和農(nóng)業(yè)發(fā)展中的作用越來越大，同時人們的水電使用也越來越多，由于我國地域廣，地域特點各不相同，所以，每一個地方的水電發(fā)展的程度各不一樣，這既是水電發(fā)展的機遇，同時也是挑戰(zhàn)，勵磁系統(tǒng)在水電廠的使用，保證了水電的質(zhì)量和水電的基本輸送量。基于此，本文主要對水電廠勵磁系統(tǒng)的監(jiān)控技術進行了一定的探析，并探討了在監(jiān)控技術中出現(xiàn)的故障。

【關鍵詞】水電廠；勵磁系統(tǒng)；監(jiān)控技術

勵磁系統(tǒng)是水電廠發(fā)電機組的重要組成部分，主要是調(diào)整勵磁，保證定子電壓的穩(wěn)定，并對各臺機組間的無功功率進行合理分配，能夠提升水電廠的自動化水平、電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和發(fā)機電組運行的可靠性。所以，加大水電廠勵磁系統(tǒng)中的監(jiān)控技術的研究力度，有著重要的作用?；诖?，筆者結合自身工作實踐，就此展開以下幾點探究性的分析。

1、概述勵磁系統(tǒng)的涵義

勵磁系統(tǒng)主要由勵磁調(diào)節(jié)器和勵磁功率單元兩個部分組成，勵磁功率主要是為同步發(fā)電機勵磁繞組提供能夠調(diào)節(jié)的直流勵磁電流。勵磁調(diào)節(jié)器，現(xiàn)在使用的比較多的是數(shù)字式的勵磁調(diào)節(jié)器，能夠自動調(diào)節(jié)功率單元輸出的勵磁電流；能夠?qū)崿F(xiàn)較為復雜的勵磁控制策略；能夠?qū)崿F(xiàn)勵磁的控制與保護功能、維修智能化、操作簡便化；能夠?qū)崿F(xiàn)高準確度和高精度的改變在線參數(shù)；能夠增強電力機組的可靠性，延長電力機組的使用時間[1]。

2、探討水電廠勵磁系統(tǒng)中的監(jiān)控技術

勵磁是一個比較復雜的系統(tǒng)，分類的方式不一樣，類型也不一樣。以整流來分，主要分為靜止式和旋轉(zhuǎn)式勵磁兩種類型，以直流來分，主要分為復勵磁、串勵磁、他勵磁和并勵磁。所以，完成整個勵磁的操作，不是單個個人或單個設備可以完成的，需要水電廠各部門的分工合作。為了使勵磁系統(tǒng)的作用在水電廠的實際工作中得到最大的發(fā)揮，必須對水電廠勵磁系統(tǒng)實施技術監(jiān)控。

2.1 滅磁監(jiān)控技術

水電廠勵磁系統(tǒng)的滅磁系統(tǒng)包括可以控制的硅跨接器、用于滅磁與庇護的SiC電阻、滅磁開關、操作回路及觸發(fā)單元等。逆變滅磁模式主要是用于水電廠勵磁系統(tǒng)正常的停機狀態(tài)下，其轉(zhuǎn)子能量由定子作為負荷消耗。一旦滅磁失敗，就跳開滅磁開關，利用觸發(fā)晶閘管跨接器來接通滅磁電阻。SiC電阻能夠在事故發(fā)生時，及時滅磁，防止事故的擴大，還能夠解決轉(zhuǎn)子側(cè)過壓的問題。在SiC電阻的正反向使用能夠控制的硅跨接器，能夠保證機組的正常通流。由于我國的人口分布不均，地域特色不同，水電廠的勵磁監(jiān)控技術也不一樣。

2.2 實用性技術人才監(jiān)控

水電廠的勵磁系統(tǒng)是一個綜合性和復雜性較強的系統(tǒng)，僅憑設備是無法實現(xiàn)勵磁系統(tǒng)中較為復雜的技術和流程的操作，所以，實用性人才在勵磁系統(tǒng)中有著關鍵的作用。在目前以應試教育為主的教育體制下，調(diào)動不了學生的學習積極性和主動性，使學生的潛能得不到充分的發(fā)揮，直接影響了學生動手的實踐能力，不能很好的將在課堂上學到的東西運用到實際的工作和生活中來，致使大部分的專業(yè)知識在實際的生活和工作中逐漸的被淡忘。所以，要加強勵磁系統(tǒng)中實用性人才的培養(yǎng)，不斷強化實用性人才的專業(yè)知識。同時，還可以大量的引進人才，相比較而言，發(fā)達國家的管理和教學理念要比我國開放一些，有利于培養(yǎng)人才思維的靈活性和創(chuàng)新性，因此，可以根據(jù)我國的教育實際和發(fā)達國家的先進理念制定人才培養(yǎng)計劃，實現(xiàn)人才培養(yǎng)和人才引進相結合。目前，勵磁系統(tǒng)中的工作人員雖然具備了操作的理論知識，但是依然缺乏實際操作的動手能力，所以要加強勵磁系統(tǒng)中人才的監(jiān)控，對其進行崗前培訓，幫助其適應工作崗位[2]。

2.3 勵磁系統(tǒng)中設備的質(zhì)量監(jiān)控

與發(fā)達國家相比，我國仍然處于發(fā)展中國家的階段，因此，在水電廠的勵磁系統(tǒng)中相關設備的運用依然落后于發(fā)達國家，很多的勵磁系統(tǒng)設備需要從國外引進，因此，在引進勵磁系統(tǒng)設備時，要嚴格把關勵磁系統(tǒng)設備的質(zhì)量，保證滿足勵磁系統(tǒng)運作的要求，同時還要做好后期的保養(yǎng)工作，以延長勵磁系統(tǒng)設備的使用壽命，提升勞動效率，減少勞動時間，降低生產(chǎn)成本。

2.4 勵磁系統(tǒng)自動化技術監(jiān)控

監(jiān)控技術的可靠性及穩(wěn)定性是實現(xiàn)監(jiān)控技術正常運行的前提條件，但是因為目前我國的勵磁系統(tǒng)監(jiān)控技術的水平不高，必須要借助一定的技術支撐，才能實現(xiàn)勵磁系統(tǒng)的正常運行。勵磁系統(tǒng)的通訊接口可以和計算機的監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，利用硬布線，以將系統(tǒng)的狀態(tài)通過網(wǎng)絡通訊上送為輔助，實現(xiàn)計算機監(jiān)控系統(tǒng)和勵磁系統(tǒng)相連接。如果系統(tǒng)運行正常，勵磁系統(tǒng)就會將系統(tǒng)狀態(tài)和報警旌旗燈號通過網(wǎng)絡通訊上送，并接收監(jiān)控系統(tǒng)下發(fā)的調(diào)理和控制指令。如果通訊異常，就會自動轉(zhuǎn)換為接收來自計較機監(jiān)控系統(tǒng)的硬接點調(diào)理與控制指令。勵磁系統(tǒng)的電源主要是斷路器的內(nèi)側(cè)位置同步發(fā)機電磁場電流通過可控硅整流器、勵磁變壓器及磁場斷路器提供。勵磁變壓器主要是使發(fā)電機端的電壓符合可控硅整流器輸進電壓的要求，通過可控硅整流器把轉(zhuǎn)換成受控的直流電流的交流電流輸出到轉(zhuǎn)子建立磁場，實現(xiàn)控制機組的端電壓和無功輸出[3]。

3、分析水電廠勵磁系統(tǒng)中監(jiān)控技術常出現(xiàn)的故障

3.1 主用橋與備用橋的切換

現(xiàn)階段，水電廠勵磁系統(tǒng)只能實現(xiàn)主用橋向備用橋的單向切換，還沒有辦法實現(xiàn)整流橋故障后的恢復切換，以及兩套SCR整流橋的相互切換或者是定期切換。可以通過增加人工切換旁路控制來實現(xiàn)主用橋和備用橋的SCR整流橋的互切，保證風機系統(tǒng)、脈沖觸發(fā)系統(tǒng)和放大回路、整流橋的正常負載運行，提升勵磁系統(tǒng)設備的利用率。

3.2 SCR整流橋故障信號的復位

水電廠勵磁系統(tǒng)整流橋切回故障受到SCR整流橋故障信號的復位的直接影響，SCR整流橋故障信號是指風機故障、輔助電源丟失、風壓較低、SCR不導通等現(xiàn)象。輔助電源丟失在SCR整流橋故障信號中比較容易恢復，只需要在故障處理好后，經(jīng)過復位故障信號，系統(tǒng)就能夠正常運行了。在SCR整流橋故障信號中比較輔助的故障是風機故障，一旦出現(xiàn)風機故障，就必須切斷滅磁開關，然后利用復位按鈕復位系統(tǒng)，但是值得注意的是，即便是風機故障已經(jīng)消除，仍然需要停止運行發(fā)電機組，使系統(tǒng)恢復。還有就是，即便是風機故障得到了及時的解決，但是整流橋還是無法正常運行。所以，為了保證在出現(xiàn)風機故障后，整流橋能夠復位，可以將SCR整流橋主回路之外的故障信號設置成不停機復位方式，以實現(xiàn)整流橋的回切性能和系統(tǒng)運行的可靠性與穩(wěn)定性[4]。

4、結束語

綜上所述，隨著人們生活水平的不斷提高，人們對物質(zhì)文化的追求也越來越高，對水電的需求也日益加大。勵磁系統(tǒng)在水電廠的使用，能夠有效的改善我國工業(yè)發(fā)展和人們生活用電的情況。但是水電廠勵磁系統(tǒng)不是一個人或者一個設備就能完成，需要社會各部門和個人的支持，加強滅磁監(jiān)控技術、實用性人才監(jiān)控技術、勵磁系統(tǒng)設備質(zhì)量監(jiān)控技術和勵磁系統(tǒng)自動化監(jiān)控技術，努力排除勵磁系統(tǒng)中監(jiān)控技術的故障信號，實現(xiàn)水電廠勵磁系統(tǒng)監(jiān)控技術的可持續(xù)發(fā)展，提高水電廠的工作效率，增強水電廠電量輸送的穩(wěn)定性和可靠性，提升經(jīng)濟的發(fā)展水平和人們的生活水平。

參考文獻

[1]王雙麟.分析水電廠勵磁系統(tǒng)中的監(jiān)控技術[J].科技傳播，2013，24：162+154.

[2]張珊珊.農(nóng)村小型水電站監(jiān)控系統(tǒng)總體設計及關鍵控制技術的研究[D].東北農(nóng)業(yè)大學，2013.

[3]何靜.水電廠勵磁系統(tǒng)整流橋切換故障分析[J].河南科技，2013，09：105.

[4]李壹.淺析某水電廠勵磁系統(tǒng)故障分析及改進措施[J].廣東科技，2013，18：131+133.