可控励磁发电系统之浅谈

可控励磁发电系统之浅谈

马清

青海黄河鑫业有限公司810000

摘要：在各类电站中，励磁系统是保证同步发电机正常工作，提高电网稳定水平的关键设备。同步发电机励磁的自动控制在保证电能质量、无功功率的合理分配和提高电力系统运行的可靠性方面都起着十分重要的意义。本文主要对可控励磁发电系统操作、运行、故障及处理方法进行了小结，对过励限制系统加深了解。

关键词：操作运行故障及处理方法

一、可控励磁发电系统之浅谈

可控励磁自动调节系统投入运行的操作步骤

1．将控制方式切换开关置于“自动”位置，将励磁整定电位器旋至最低励磁输出端。

2．按起励试验步骤①～③将发电机电压UF建立至最低整定值。

3．向励磁电流增加方向缓慢旋动励磁整定电位器，使UF上升至额定值UFe；观察控制电压表、励磁电压表、励磁电流表及发电机电压表、励磁电流表，各参数应平滑均匀上升，无跳跃突变现象。

4．稳定运行几分钟，检查励磁系统各部分有无异常现象。

5．按并列操作要求和步骤，将发电机并入电网。

6．往增方向缓慢旋动励磁整定电位器，发电机逐渐带上无功负载、观察励磁电流表、无功功率表（或cosφ表）亦应平滑均匀上升，无跳跃突变现象。

此外，系统也允许按类似步骤用手控方式起励及运行。

励磁调节装置的退出及停机操作要点

当励磁调节装置需要退出运行时，其操作步骤随机组的运行方式（单机还是并网）、起励方式（剩磁自激，还是外接直流电源助磁或它激起励）以及励磁主电路接线方式的不同而有所差别，分述如下：

单机运行时采用自激起励的机组，在励磁调节装置退出运行操作中，应注意防止剩磁过低甚至消失。其操作步骤如下：

1.对配有灭磁开关QFG且负载可逐渐卸去的机组：（A）在保持f、UF不变的条件下，逐渐减小负载，直至断开发电机断路器QF不致使机组飞车时，即可断开QF，联跳QFG。（B）对于断开QF后不能立刻联跳QFG的装置，在断QFG以前，即使发电机短时空载运行，亦应注意维持f、UF额定值不变，防止发电机过压。（C）停止风机运转（实际设备可控桥部分有降温风机）。（D）将励磁整定电位器退至最低位置。（E）将控制方式切换开关置于截止位置。注意：断开QFG前，f不能过低，否则调节器将在低频下强励，可能产生过流或过压；对于自激起励的发电机，在跳开QFG前，不能过分降低UF，否则剩磁过低或消失，将给下次起励带来困难。

2.对未配QFG且不能逐渐卸载的机组：为了避免励磁装置低频强励过电流，一般不宜带负载停机，但应注意防止甩负载飞车。步骤是：（A）适当降低转速，使机组短期在45～47Hz低频下运行，以防甩负载飞车。（B）断开QF，迅速调节原动机的调速器，维持f额定，同时迅速调节励磁整定电位器，保持UF额定。（C）断开励磁电源开关。其余操作同①中的（C）～（E）。

3.对于没有QFG但可逐渐卸载的发电机：先按（A）项操作，逐渐卸去负载，再按（B）项及以后步骤操作。

采用外接直流电源助磁或它激起励的机组。由于采用了外接起励电源，发电机有无剩磁，对起励关系不大。其操作除断开QFG后，应将励磁电流降至零（UF相应降至接近残压值）。

并网运行时

1．通过原动机调速器，将有功负载逐渐转移到其他机组。

2．操作励磁整定电位器，将无功负载逐渐转移到其他机组。其余步骤同单机运行方式。

控励磁发电系统常见故障及处理方法

灭磁开关QFG的常见故障及处理方法

1．QFG合不上。可能是：①合闸电源消失，应首先检查熔断器是否熔断，然后检查电路是否故障；②传动机构调整不当；③合闸或分闸电路故障。

2．合闸线圈烧毁。

原因：①操作机构故障或调整不当，致使线圈通电时间过长；②连续频繁操作次数过多；③线圈严重受潮、腐蚀或机械损伤，造成匝间或层间短路。

处理：①检查并调整操作机构及延时元件的时延；②更换损坏线圈。

调试中常见故障及处理方法

1．无三相触发脉冲及控制信号：①测量回路未接入调试电源；②检测放大电路故障，无控制信号输出；③稳压电路故障无输出。

2．三相触发脉冲正常，但可控桥直流输出及交流输入均为零。

原因：①可控桥交流侧开路，可能是交流侧电源开关未合上；②熔断器熔断；③可控桥输入或输出短路。

处理：①合上交流侧电源开关；②熔断器熔断可能由于QFG未跳闸，或励磁电源变压器未断开所致。应分别断开QFG或电源变压器，然后更换熔丝排除故障。

3．三相触发脉冲正常、手调正常，但自动励磁整定电位器从最小到最大时，可控桥输出无变化。原因是检测放大电路故障。处理：①旋动励磁整定电位器，检查比较电路输出电压△U是否在要求范围内变化；否则应着重检查测量电路的整流二极管、滤波电容及比较电路的稳压管是否损坏，电路中是否有虚焊及脱焊现象，连接导线是否正确或开断；②若△U正常，则应检查放大电路输出的控制电压UK是否在要求范围内变化；否则应着重检查晶体管是否损坏、工作电压是否正常。

4．三相触发脉冲及控制信号UK均正常，但当UK从某值开始逐渐增大时，可控桥输出电压不是平滑上升，而是忽大忽小，用示波器观察波形杂乱。

原因是可控桥交流侧相序接错，或者是同步电压相序或相位有错。

处理：①检查可控桥电源与触发插件的相序是否一致；②检查励磁电源变压器及同步变压器的接线组别及输入、输出相序是否符合要求；③若同步变压器通过电压互感器接入，则应检查互感器的接线组别及相序。

5．三相触发脉冲及手控均正常，但当自控电压从某值起逐渐上升时，可控桥输出电压上下波动。

原因：①放大器或控制方式切换电路输出端并联的平滑电容损坏开路，致使自控电压含有大量交流成份；②放大电路中的负反馈回路故障，如电容变质或开路等引起自激振荡。

6．可控桥输出电压三相不对称。可能是三相触发脉冲不对称，或者某相或某两相触发电路故障无输出。

处理：调整或修复移相触发组件，使三相脉冲对称。

7．自动—手动切换过程中，控制电压及可控桥输出电压突变。

处理：①切换电路的等值负载电阻变质或损坏；②输出端平滑电容容量不足或损坏，造成开路或短路；若容量不足，可留待闭环调试中处理。因实际负载为大感性的励磁绕组，有自动延缓UK突变作用，如电容容量不足，可结合实际负载调整更换；③控制电压表内阻太低，切换中相当于负载电阻突变，应更换高阻表；④有的调节器不宜或不允许运行中改变控制方式。

起励中常见故障及处理

1．按起励按钮，励磁电流表摆动一下，再按按钮就没有反应了。

原因：可能是机组转速太低，起励电流太大，将熔断器熔断。可更换熔丝（注意不能加大），将机组增速至额定转速后起励。

2．按起励按钮，励磁电流表反摆。

原因：是励磁绕组极性接反，其情况一般发生在无外接直流电源的自激起励方式在安装或检修后第一次起励时。只要将励磁绕组两引出线对换即可。

3．按起励按钮无反应，励磁电流及电压表丝毫不动。

原因甚多，应分别处理。①若为无外接电源的自激起励，可能是剩磁不足甚至消失，应外接直流电源充磁，或者励磁绕组极性与残压不一致，可对换励磁绕组两引出线；②若为外接电源助磁起励，可能是电源电压过低，应提高电压；③励磁回路开路，可能是集电环与电刷接触不良、有的联接点联接不良、励磁绕组或连线有断线、灭磁开关接触不良或未合上；④起励控制回路故障，如起励按钮接触不良、起励接触器线圈或控制回路断线或短路；⑤起励二极管损坏；⑥调试—运行切换插件位置有误，应切至运行位置；⑦励磁电源变压器高压侧开关未合。

4．按起励按钮后，起励接触器工作正常，但机组不能起励。

处理：①控制电路故障，无触发脉冲；可切至另一种控制方式，若能起励，则故障在前一控制方式电路中；②起励限制闭锁元件62KV整定值太低，而可控硅起始触发所需电压又太高，以致可控硅尚未触发导通，而闭锁装置却已切断起励回路；应按要求重新调整起励闭锁继电器62KV整定值，并检查可控硅最低触发电压是否符合要求。③续流二极管短路或整流元件损坏。

5．手控不能建压，切至自控能建压。

原因：是手控电路中有开路、短路、接触不良或元件损坏等。此时应检查手控电路并测量其输入、输出电压是否正常。

6．自动不能建压，切至手控能建压。

处理：可检查自控线路及稳压电路的电源是否正常。

7．起励中或甩负载时，UF一直上升，调节器失控，发电机过电压。

处理：立刻断开灭磁开关，然后应用示波器或电压表，按如下项目查找并处理故障：①新安装或检修后的励磁电源变压器、电压互感器或同步变压器等，相序或相位可能错乱，应重新查对；②检查励磁整定电位器起励前是否置于起励位置；③检查续流二极管是否符合要求，是否有起励超调可控硅导通角突然减小时，因该管内部开断或压降过大（硅管一般约0.5伏）失去续流作用而引起可控硅失控的现象；④检查可控硅维持电流是否符合要求，如果过小，可能在起励超调下，导通角突然减小时，不能关断而失控。⑤检查起励限制闭锁继电器62KV是否因整定值太高或故障拒动，而按下起励按钮的持续时间又过长。⑥检查起励接触器是否因故障而在线圈断电后，其触头延时断开或不能断开。⑦检查控制电路是否因故障而将可控硅导通角增至最大。