基于水電廠勵(lì)磁系統(tǒng)常見(jiàn)故障處理研究

海山·那思別克

【摘 ?要】本文對(duì)水電廠勵(lì)磁系統(tǒng)基本情況進(jìn)行概述，對(duì)水電廠勵(lì)磁系統(tǒng)常見(jiàn)故障、處理措施加以研究，主要的目的為及時(shí)發(fā)現(xiàn)水電廠勵(lì)磁系統(tǒng)故障、及時(shí)采取相應(yīng)對(duì)策處理故障問(wèn)題，比如：自復(fù)勵(lì)式勵(lì)磁故障、失磁故障、勵(lì)磁變高壓熔斷爆裂故障、發(fā)電機(jī)非全相運(yùn)行故障、整流電源故障等，進(jìn)而確保水電廠勵(lì)磁系統(tǒng)運(yùn)行的安全及穩(wěn)定。

【關(guān)鍵詞】水電廠;勵(lì)磁系統(tǒng);常見(jiàn)故障;處理

水電廠發(fā)電機(jī)通過(guò)不同系統(tǒng)組成，勵(lì)磁系統(tǒng)為最重要的部分不但關(guān)系到出口電壓調(diào)節(jié)方面，而且能結(jié)合實(shí)際需求調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)功能。需要注意的是，水電廠勵(lì)磁系統(tǒng)容易發(fā)生故障，這對(duì)水電廠運(yùn)行會(huì)構(gòu)成嚴(yán)重的影響，所以應(yīng)明確勵(lì)磁系統(tǒng)故障及其成因后，及時(shí)通過(guò)對(duì)應(yīng)措施處理故障問(wèn)題。

一、水電廠勵(lì)磁系統(tǒng)基本情況概述

水電廠勵(lì)磁結(jié)構(gòu)非常多，且一些結(jié)構(gòu)會(huì)比較復(fù)雜，涵蓋電磁、電流及電源等方面。勵(lì)磁調(diào)節(jié)器、勵(lì)磁單元均為結(jié)構(gòu)構(gòu)成部分，為保證勵(lì)磁系統(tǒng)運(yùn)行良好應(yīng)對(duì)水電站提示信息整合，將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏鱾鬏?。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子經(jīng)提高速度，達(dá)到速度相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、制造電流，為使電力系統(tǒng)保持穩(wěn)定、安全需獲得水電勵(lì)磁系統(tǒng)提供支持。勵(lì)磁電流工作易受到電機(jī)組容量因素影響、500kW為限界，若水電機(jī)組容量高于500kW需實(shí)行自并勵(lì)可控硅勵(lì)磁處理，水電機(jī)組容量<500kW則應(yīng)選用雙繞組電抗器分流自復(fù)勵(lì)處理?？茖W(xué)技術(shù)的快速發(fā)展下，永磁副勵(lì)機(jī)被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活中，但應(yīng)用效果并不理想所以逐漸淘汰。機(jī)組勵(lì)磁容量更大、結(jié)構(gòu)組成更多，即為勵(lì)磁變壓器柜和調(diào)節(jié)柜，不同結(jié)構(gòu)環(huán)節(jié)為相互協(xié)調(diào)狀態(tài)，能很好的對(duì)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制，自動(dòng)調(diào)節(jié)電壓可使用點(diǎn)流量控制電壓。發(fā)電機(jī)電壓、預(yù)設(shè)值間的差，直接關(guān)系到調(diào)節(jié)器輸入量，而自動(dòng)調(diào)節(jié)能確保電壓保持在相同確定值，使勵(lì)磁系統(tǒng)運(yùn)行更加安全、可行。

二、水電廠勵(lì)磁系統(tǒng)常見(jiàn)故障、處理措施的研究

（一）水電廠勵(lì)磁系統(tǒng)自復(fù)勵(lì)式勵(lì)磁故障、處理方法

故障問(wèn)題：自復(fù)勵(lì)使勵(lì)磁數(shù)值準(zhǔn)確，如果發(fā)生故障機(jī)組電流存在波動(dòng)較大情況，對(duì)于發(fā)電機(jī)的應(yīng)用會(huì)構(gòu)成不同程度阻滯。

處理方法：引發(fā)上述故障問(wèn)題的原因，和水電廠雙繞組電抗分流勵(lì)磁回路接線裝置調(diào)整后應(yīng)用，發(fā)生發(fā)電機(jī)出口三相不均衡情況有關(guān)。這時(shí)，發(fā)電機(jī)組無(wú)功負(fù)荷增加，導(dǎo)致勵(lì)磁電流不同程度下降，發(fā)電機(jī)處于勵(lì)磁不良環(huán)境下運(yùn)行，所以需確保發(fā)電機(jī)出口三相保持均衡。

（二）水電廠勵(lì)磁系統(tǒng)失磁故障、處理方法

故障問(wèn)題：相應(yīng)區(qū)域錄波會(huì)定時(shí)監(jiān)測(cè)并記錄系統(tǒng)故障位置，這一區(qū)域電壓值易發(fā)生非常大變化，所以致使錄波信息搜索過(guò)程中于較短時(shí)間明確故障。錄波運(yùn)作后，因電壓值會(huì)隨著時(shí)間因素變化，會(huì)使電流、電子電壓間會(huì)發(fā)生大幅度變化。

處理方法：要求工作人員安裝故障監(jiān)控錄波器，對(duì)發(fā)生故障位置監(jiān)控，以此及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、及時(shí)處理問(wèn)題，確保開(kāi)接點(diǎn)位置的安全。

（三）水電廠勵(lì)磁系統(tǒng)勵(lì)磁變高壓熔斷器爆裂故障、處理方法

故障問(wèn)題：完成機(jī)組應(yīng)用操作后，可對(duì)控制室內(nèi)傳出聲響進(jìn)行控制為跳閘，若機(jī)組無(wú)法穩(wěn)定運(yùn)行管理人員不能對(duì)工作人員勵(lì)磁系統(tǒng)、勵(lì)磁系統(tǒng)相關(guān)結(jié)構(gòu)工作加以監(jiān)督，造成的后果不可估量。需要注意的是，勵(lì)磁B相高壓熔斷器異常故障、三相熔斷器質(zhì)量故障，為引發(fā)高壓熔斷器爆裂的基本原因。

處理方法：首先應(yīng)全面檢查系統(tǒng)發(fā)電機(jī)，然后及時(shí)更新高壓側(cè)熔斷器。

（四）水電廠勵(lì)磁系統(tǒng)發(fā)電機(jī)非全相運(yùn)行故障、處理方法

故障問(wèn)題：水電廠機(jī)組運(yùn)行后電壓初始階段發(fā)電機(jī)為持續(xù)增高狀態(tài)，達(dá)到某一數(shù)值后會(huì)在較短時(shí)間降至0，相關(guān)研究人員表示為風(fēng)機(jī)運(yùn)行故障。通過(guò)將自動(dòng)機(jī)組勵(lì)磁——手動(dòng)勵(lì)磁轉(zhuǎn)換，并未發(fā)現(xiàn)結(jié)果存在改變，電壓最終數(shù)值沒(méi)有變化且系統(tǒng)存在其他噪音。再次實(shí)行發(fā)電機(jī)電子檢查、轉(zhuǎn)子檢查、發(fā)電機(jī)檢查，經(jīng)提高勵(lì)磁開(kāi)關(guān)高度增加電壓值，這時(shí)發(fā)電機(jī)出口電壓、額定電壓為相同數(shù)值水平，逆變運(yùn)行勵(lì)磁系統(tǒng)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)運(yùn)行結(jié)果有一定差異。發(fā)電機(jī)應(yīng)用時(shí)出口開(kāi)關(guān)保持在一定位置、無(wú)變化，通過(guò)存在金屬性的接地母線傳輸信息，表示存在安全問(wèn)題。開(kāi)關(guān)試驗(yàn)條件下拉到一定位置無(wú)報(bào)警信號(hào)，可結(jié)合試驗(yàn)得出最終結(jié)果發(fā)電機(jī)出口開(kāi)關(guān)有安全隱患，對(duì)開(kāi)關(guān)出頭檢測(cè)可見(jiàn)絕緣正常，開(kāi)口B相數(shù)據(jù)顯示0為B相處于正確位置，檢驗(yàn)B相內(nèi)部因B相內(nèi)動(dòng)觸頭連桿螺縮減，故此使得開(kāi)關(guān)應(yīng)用過(guò)程中不能分開(kāi)、電壓值為0。

處理方法：及時(shí)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，要求工作人員定時(shí)檢查是否存在誘發(fā)因素，結(jié)合具體問(wèn)題進(jìn)行檢修。

（五）水電廠勵(lì)磁系統(tǒng)整流電源故障、處理方法

故障問(wèn)題：某海水電廠機(jī)組為可控硅自并激26MW，應(yīng)用機(jī)組后發(fā)電機(jī)的電壓值正常、其他方面為安全狀態(tài)，這時(shí)勵(lì)磁系統(tǒng)存在隱患和較多因素有關(guān)，比如：勵(lì)磁調(diào)節(jié)器及可控硅整流裝置回路因素、整流電源位置異常因素。這就需要相關(guān)技術(shù)人員考慮到勵(lì)磁調(diào)節(jié)器、可控硅整流裝置有無(wú)存在誘發(fā)因素，然后對(duì)可控硅電源位置檢測(cè)，明確具體原因后編制相應(yīng)的對(duì)策處理問(wèn)題。

處理方法：施行可控電源輸入B相閘刀工作，提高電壓回路故障報(bào)警信號(hào)靈敏度，在質(zhì)量達(dá)標(biāo)情況下應(yīng)用。

（六）其他水電廠勵(lì)磁系統(tǒng)常見(jiàn)故障處理方法

其一，提高勵(lì)磁系統(tǒng)監(jiān)控工作的重視度，做好日常所有勵(lì)磁系統(tǒng)檢查工作。其二，由于勵(lì)磁調(diào)節(jié)器運(yùn)行會(huì)受到繼電器接點(diǎn)影響，所以出現(xiàn)故障的原因和開(kāi)關(guān)輔助接觸點(diǎn)大小有聯(lián)系，為防止發(fā)生勵(lì)磁系統(tǒng)故障問(wèn)題，建議選用高速采樣的方式監(jiān)控。其三，開(kāi)關(guān)輔助接點(diǎn)能實(shí)現(xiàn)各個(gè)環(huán)節(jié)的監(jiān)控，提高開(kāi)關(guān)輔助接點(diǎn)的整體質(zhì)量，通過(guò)試驗(yàn)分析得出切勵(lì)磁會(huì)產(chǎn)生開(kāi)關(guān)輔助接點(diǎn)、其他接點(diǎn)中，為邏輯控制電流提供條件，這時(shí)經(jīng)對(duì)試驗(yàn)錄波、故障錄波的比較發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)子電壓、轉(zhuǎn)子電流基本相同均以1s為限界。針對(duì)于此，需要加強(qiáng)對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)的保護(hù)，特別為開(kāi)關(guān)輔助接點(diǎn)質(zhì)量，以此確保勵(lì)磁系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定。除此之外，因水電廠設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生油污粉塵問(wèn)題概率較大，這時(shí)如果沒(méi)有在第一時(shí)間清理，易發(fā)生短路故障。因而，定期應(yīng)更換零部件，做好日常維護(hù)工作和清潔工作，建議將專(zhuān)門(mén)的清潔試劑適量涂抹于設(shè)備表面，再使用清潔工具擦拭試劑保證設(shè)備表面為清潔狀態(tài)。

結(jié)語(yǔ)：水電廠勵(lì)磁系統(tǒng)容易發(fā)生故障，因此需明確常見(jiàn)的故障和原因后，選擇適合的方法解決問(wèn)題。這就需要工作人員不斷提高自身操作水平、責(zé)任意識(shí)、安全意識(shí)等，充分發(fā)揮出自身在水電廠中的作用，從而提高機(jī)電組的運(yùn)行效率和安全性。

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（作者單位：國(guó)家能源集團(tuán)新疆開(kāi)都河流域水電開(kāi)發(fā)有限公司）