水電站勵(lì)磁系統(tǒng)故障及處理分析

胡運(yùn)河

（廣水安江水電開(kāi)發(fā)有限公司，湖南懷化 418199）

水電站是電力生產(chǎn)中的重要部分，水電站中的勵(lì)磁系統(tǒng)是水電站的核心組成，能夠保證水電站發(fā)動(dòng)機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，從而保證水電站的正常運(yùn)行。勵(lì)磁系統(tǒng)主要有調(diào)節(jié)器，功率單位電流輸入回路等部分組成，勵(lì)磁系統(tǒng)在水電站中的作用較多，比如說(shuō)能夠在發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行調(diào)節(jié)電壓，在發(fā)電機(jī)運(yùn)行中能夠幫助發(fā)電機(jī)穩(wěn)定電壓，減少故障和事故的發(fā)生。當(dāng)水電站中勵(lì)磁系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，能夠發(fā)生警報(bào)提醒工作人員，對(duì)故障進(jìn)行處理。如果故障嚴(yán)重，勵(lì)磁系統(tǒng)還會(huì)自行進(jìn)行停機(jī)保護(hù)，直到維護(hù)人員將故障處理完才能恢復(fù)運(yùn)行。

1 水電站勵(lì)磁系統(tǒng)故障處理原則

1.1 標(biāo)準(zhǔn)性原則

在進(jìn)行水電站勵(lì)磁系統(tǒng)故障處理時(shí)，要遵循標(biāo)準(zhǔn)性原則，對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)的電阻大小進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)內(nèi)部電流運(yùn)行情況進(jìn)行檢測(cè)，從而提高線路運(yùn)行的安全性，在完成檢測(cè)后，要確保所獲得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并且要按照直流電阻標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)故障進(jìn)行處理。

1.2 穩(wěn)定性原則

在進(jìn)行水電站勵(lì)磁系統(tǒng)檢測(cè)過(guò)程中要使用線路連接和參數(shù)調(diào)試方法，按照系統(tǒng)調(diào)控的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，確保完成參數(shù)調(diào)試后的結(jié)果準(zhǔn)確無(wú)誤，保證勵(lì)磁系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1.3 安全性原則

當(dāng)勵(lì)磁系統(tǒng)發(fā)生故障需要進(jìn)行維護(hù)處理時(shí)，為了確保安全，需要在勵(lì)磁系統(tǒng)中使用絕緣性足夠強(qiáng)的材料，提高勵(lì)磁系統(tǒng)的安全性，降低勵(lì)磁系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)故障的發(fā)生率。對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)檢測(cè)是處理故障的有效方式，在進(jìn)行維護(hù)檢測(cè)過(guò)程中，要嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行，確保工作人員的安全和勵(lì)磁系統(tǒng)的安全[1]。

2 水電站勵(lì)磁系統(tǒng)故障和處理措施

2.1 勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)節(jié)器的故障和處理

當(dāng)勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)節(jié)器發(fā)生故障時(shí)，無(wú)法對(duì)運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)組進(jìn)行升降壓的調(diào)節(jié)，這種時(shí)候發(fā)電機(jī)因?yàn)殡妷簺](méi)有進(jìn)行及時(shí)的變化會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行功率增加，情況嚴(yán)重時(shí)會(huì)直接出現(xiàn)跳閘保護(hù)情況，如果出現(xiàn)這種情況，維護(hù)工作人員要進(jìn)行故障處理，通過(guò)使用示波器對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)節(jié)器進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)脈沖異常，要對(duì)相關(guān)回路的電子元件進(jìn)行檢查，找到出現(xiàn)問(wèn)題的電子元件并進(jìn)行及時(shí)更換[2]。

2.2 勵(lì)磁系統(tǒng)單元部分的故障和處理

當(dāng)水電站勵(lì)磁系統(tǒng)功率單位發(fā)生故障時(shí)，會(huì)出現(xiàn)變壓器高低壓側(cè)的保險(xiǎn)熔斷，勵(lì)磁系統(tǒng)不能向發(fā)動(dòng)機(jī)提供正常的離子電流，這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)取消運(yùn)行并發(fā)出故障信號(hào)，情況嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)跳閘保護(hù)。水電站維護(hù)工作人員在進(jìn)行這類故障處理時(shí)，首先要對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)變壓器高低壓側(cè)的保險(xiǎn)進(jìn)行檢查，當(dāng)保險(xiǎn)出現(xiàn)熔斷時(shí)要及時(shí)進(jìn)行更換。水電站發(fā)動(dòng)機(jī)組在運(yùn)行中，勵(lì)磁系統(tǒng)晶閘管會(huì)處于風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，一旦保險(xiǎn)出現(xiàn)熔斷現(xiàn)象，會(huì)直接導(dǎo)致風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行，這時(shí)風(fēng)機(jī)會(huì)發(fā)出故障信號(hào)，相關(guān)的工作人員在接到故障信號(hào)時(shí)，要立即進(jìn)行停機(jī)并進(jìn)行故障的檢查和處理，否則晶閘管會(huì)因?yàn)檫^(guò)熱而出現(xiàn)燒毀情況。不管勵(lì)磁系統(tǒng)中的晶閘管是否因?yàn)檫^(guò)熱燒毀或者是正常使用而損壞發(fā)電機(jī)組，一旦發(fā)出故障信號(hào)時(shí)，維修工作人員必須要對(duì)晶閘管進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)燒壞的晶閘管進(jìn)行及時(shí)的更換[3]。

2.3 勵(lì)磁系統(tǒng)電流輸入回路的故障和處理

勵(lì)磁系統(tǒng)中的電流輸入回路滑環(huán)上的碳粉，如果沒(méi)有進(jìn)行定期的清理，會(huì)導(dǎo)致接地故障的發(fā)生，因此水電站維護(hù)工作人員要定期對(duì)滑環(huán)上的碳粉進(jìn)行處理。如果出現(xiàn)接地故障時(shí)，維護(hù)工作人員要進(jìn)行仔細(xì)的檢查，更換被擊穿的絕緣管套。其次在進(jìn)行勵(lì)磁系統(tǒng)電流輸入回路的檢測(cè)過(guò)程中，要重點(diǎn)檢查轉(zhuǎn)子繞組之間的連接點(diǎn)，查看連接點(diǎn)是否出現(xiàn)松動(dòng)，如果發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)松動(dòng)的連接點(diǎn)，必須要進(jìn)行加固焊接處理，避免出現(xiàn)斷線故障。其次在進(jìn)行檢測(cè)過(guò)程中，要對(duì)勵(lì)磁電流輸入回路中的數(shù)據(jù)與去年檢測(cè)數(shù)據(jù)相比，如果數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大的差異，說(shuō)明轉(zhuǎn)子繞組存在短路故障，要對(duì)短路繞組進(jìn)行檢查并更換，保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的誤差在允許的范圍內(nèi)[4]。

2.4 勵(lì)磁系統(tǒng)中的失磁故障和處理

勵(lì)磁系統(tǒng)中的失磁故障是較為常見(jiàn)的故障之一，當(dāng)勵(lì)磁系統(tǒng)出現(xiàn)失磁故障時(shí)，會(huì)出現(xiàn)電壓下降的情況，從而導(dǎo)致電壓值出現(xiàn)較大的波動(dòng)，一般電壓會(huì)出現(xiàn)不斷的下降，最終出現(xiàn)負(fù)電壓的情況，同時(shí)因?yàn)殡妷合陆惦娏鲿?huì)出現(xiàn)劇烈搖擺，從而產(chǎn)生保護(hù)行為。面對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)中的失磁故障，維護(hù)工作人員要檢查勵(lì)磁系統(tǒng)電源交流側(cè)的開(kāi)關(guān)，如果出現(xiàn)開(kāi)關(guān)輔助節(jié)點(diǎn)松動(dòng)情況會(huì)導(dǎo)致電阻增加，勵(lì)磁系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)失磁故障。這種情況下，為了解決失磁故障，要對(duì)開(kāi)關(guān)接點(diǎn)處進(jìn)行仔細(xì)的檢查，并對(duì)輔助節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定期檢查，這樣能夠有效地防止失磁故障的發(fā)生[5]。

2.5 勵(lì)磁系統(tǒng)的整流電源故障和處理

當(dāng)水電站的勵(lì)磁系統(tǒng)出現(xiàn)發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)后電壓不升的現(xiàn)象，對(duì)發(fā)電機(jī)組外部進(jìn)行檢查并沒(méi)異常，同時(shí)裝置沒(méi)有報(bào)警，這種時(shí)候可以判斷為勵(lì)磁系統(tǒng)電氣回路故障，或者是整流電源故障。為了對(duì)該故障進(jìn)行有效的處理，首先要對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器電氣回路進(jìn)行檢查，如果調(diào)節(jié)器的電氣回路沒(méi)有出現(xiàn)異常，就需要對(duì)可控硅電源進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)電源輸入閘出現(xiàn)斷裂，會(huì)導(dǎo)致電壓回路故障，信號(hào)報(bào)警靈敏度下降，從而無(wú)法出現(xiàn)報(bào)警。這時(shí)工作人員需要對(duì)可控硅電源斷裂的閘刀進(jìn)行及時(shí)的更換，更換完成后要進(jìn)行相應(yīng)檢測(cè)確保運(yùn)行正常后才可繼續(xù)使用。

3 水電站勵(lì)磁系統(tǒng)故障運(yùn)行維護(hù)管理措施

3.1 運(yùn)行管理

在水電站勵(lì)磁系統(tǒng)日常運(yùn)行過(guò)程中，相關(guān)的工作人員要定期檢查勵(lì)磁系統(tǒng)的運(yùn)行情況，在汛期時(shí)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行功率較大，要對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)的溫度進(jìn)行仔細(xì)的檢查記錄根據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，確保勵(lì)磁系統(tǒng)的溫度變化在規(guī)定范圍內(nèi)。當(dāng)勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)入維修檢查后，維護(hù)工作人員要對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)的內(nèi)部進(jìn)行檢查，觀看勵(lì)磁功率柜內(nèi)部是否干凈整潔，當(dāng)勵(lì)磁系統(tǒng)故障消除后，還需要對(duì)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行進(jìn)行合理安排，勵(lì)磁系統(tǒng)在設(shè)備更換后要對(duì)相關(guān)的設(shè)定進(jìn)行調(diào)整，確保水電站發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行。

3.2 維護(hù)管理

為了保證水電站發(fā)電機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，要提高勵(lì)磁系統(tǒng)的性能，加強(qiáng)對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)的維護(hù)和保護(hù)，首先要對(duì)脈沖線絕緣防護(hù)進(jìn)行檢查，并在脈沖線上安放絕緣管套，避免高壓進(jìn)入脈沖線出現(xiàn)擊穿故障。其次在進(jìn)行勵(lì)磁系統(tǒng)的維護(hù)時(shí)，要對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行除塵，確保設(shè)備的干凈整潔，因?yàn)閯?lì)磁系統(tǒng)中的原件會(huì)因?yàn)閾舫炼霈F(xiàn)短路或放電故障，灰塵量過(guò)大還會(huì)導(dǎo)致通風(fēng)管道堵塞，不利于勵(lì)磁系統(tǒng)的散熱。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，水電站在電力生產(chǎn)中承擔(dān)著重要的責(zé)任，為了確保水電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行，除了對(duì)水電站內(nèi)的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)管理外，還需要對(duì)最重要的勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，定期對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)管理，減少故障的發(fā)生，當(dāng)發(fā)生故障后要在第一時(shí)間進(jìn)行處理，以此來(lái)提高水電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。