火力发电厂发电机励磁系统常见故障探究

申仁杰

摘要：随着我国社会经济的快速发展，电能对于经济发展产生的影响也越来越大。发电作为电力生产中重要的生产机构之一，关于火力发电厂发电机励磁系统的故障问题，也引起了设备维护人员及研究人员的重视。如何有效的处理火力发电厂发电机励磁系统故障，并且保障发电机的稳定运行，成为当前火力发电厂发电机维护中主要面临的问题。

关键词：火力发电厂;发电机励磁系统;故障;探究

一、基本结构

为了实现机械能或者其他能量与电能的相互转换，同步发电机需要有一个直流磁场，直流电流为发电机提供所需要的直流磁场，提供直流电流的系统就是励磁系统。励磁系统一般由励磁功率单元和励磁调节器两个主要部分组成。励磁功率单元向同步发电机转子提供励磁电流;而励磁调节器则根据输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元的输出。而提供直流电的方式又分为直流发电机供电、交流发电机供电和无励磁机三种。其中，无励磁机是指在励磁方式中不设置专门的励磁机，而通过发电机本身获取励磁电源，经过整流后再供给发电机本身励磁，该方式被称为自励式静止励磁。自励式静止励磁又分自并励和自复励2种方式，自并励方式通过接在发电机出口的整流变压器取得励磁电流，经整流后供给发电机励磁，这种励磁方式的优点是结构简单、设备少、投资省和维护工作量少。自复励方式的励磁电源由电压源和电流源叠加而成。其中，并联在机端的励磁变压器与串联在发电机中性点的励磁变流器（SL称串联变压器）的二次绕组在交流侧相串联，然后经可控硅整流后，供给励磁绕组。这种励磁方式的励磁功率不仅取决于定子电流和电压，而且取决于电压和电流间的相角差。

二、火力发电厂励磁系统常见故障

（一）无法起压

发电机在正常运行中，如果励磁系统缺乏剩磁，那么就不能构建励磁电压，从而将会直接导致发电机在启动运行的时候，无法获取较好的起压效果。另外发电机运行时不能起压，励磁系统缺乏剩磁，主要是由于剩磁過少，设备维修时线路对接出现错误，使得设备在启动时，快速传输电流，造成剩磁消失，从而使得发电机运行时难以建立电压。

（二）发电机励磁回路接地

发电厂励磁回路接地故障常因机组内部故障或励磁系统缺相运行造成，现象表现为转子绝缘监测指示一级对地电压降低或为零，另一极对地电压升高或为转子电压，转子接地装置报警。

（三）发电机转予失去励磁电流

发电机转子失去励磁电流即是通常所说的“发电机失磁”现象。发电机失磁会进一步造成发电机与电力系统失去同步，转子部分区域可能出现高温，对励磁系统产生严重安全影响。除此之外，发电机失磁也很容易引发电机振动，对发电机整体安全造成影响。

发电机失磁主要表现为定子电流不稳定，电压降低;转子电压電流异常;断路时，转子电压异常升高。此外，伴随发生的电流增大会引发局部过热，对发电机自身造成损害。

三、火力发电厂发电机励磁系统故障处理措施

（一）发电机无法起压故障处理措施

（1）工作人员在检修发电机时，要求励磁系统的回路接线正确，如果需要拆线，建议在线头上安放指示牌，防止检修安装时接线错误，导致励磁回路不正确。（2）工作人员通入直流电测量电阻时，应断开励磁系统励磁回路，实验完成后再重新接通励磁回路;如果不能断开励磁回路，需注意直流电与励磁正反方向的一致性。（3）建议先检查火力发电机起励情况是否正常，查看电源起励情况与励磁变运行现象，检查功率柜工作状态，确保无误后再进行后续检查工序。

（二）发电机失磁故障处理措施

（1）减载处理。将有功负荷在1.5min内降到40%额定负荷以下，且定子电流不超过额定范围。（2）检查故障点。减载以后寻找励磁系统具体故障部位，如果150min后依然无法恢复励磁系统正常运行，建议将发电机停机处理。（3）如果励磁系统失磁保护动作跳闸，应立即查明原因，消除故障后重新升压并列。励磁系统失磁时如果火力发电厂母线电压低于95%的额定电压，电动机就会处于过负荷状态，建议使用断电法，启动备用供电方案。

（三）汽轮发电机转子两点接地故障处理措施

火力发电厂发电机励磁系统或转子绕组出现一点或两点接地事故时，发电机盘上会亮起相应的提示字牌。此外，发电机组转子两点接地时，励磁电流明显升高，发电机组无功功率大幅度降低且发电机剧烈振动，转子电压或定子电压降低现象也会出现。对于发电机励磁系统两点接地故障，工作人员可以从以下两方面入手进行处理。（1）加强发电机励磁系统的日常检查，按照固定时间维护发电机组设备，防止转子两点接地故障出现。（2）在励磁回路中放置绝缘监测设备，针对发电机励磁系统接地现象进行故障处理。维修人员在日常系统维护中可以通过励磁回路绝缘电阻检测，判断发电机励磁系统转子当前接地情况，确保发电机组稳定运行，提高火力发电厂发电机运行的安全性与稳定性。

四、结语

火力发电厂发电机在实际运行过程中，励磁系统故障现象较为常见，对发电机和电能的安全稳定运行造成了较大影响。因此，需要有效解决火力发电厂中发电机励磁系统故障，做好励磁系统接线检测工作，确保绝缘监测系统设置的合理性，降低励磁系统故障发生概率，防止更大范围电力故障现象的产生，确保发电企业的稳定性，将故障引发的损失控制在一定范围内，确保电力企业各项工作的安全稳定运行。

参考文献：

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