發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)故障的分析及處理-基礎(chǔ)電子

精品文檔-下載后可編輯發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)故障的分析及處理-基礎(chǔ)電子導(dǎo)讀：隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)故障會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電力系統(tǒng)的無(wú)法正常運(yùn)行。本文通過(guò)對(duì)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的故障的分析及處理，只有保證勵(lì)磁系統(tǒng)良好運(yùn)行有助于實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

一、勵(lì)磁系統(tǒng)組成

勵(lì)磁功率單元向同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子提供勵(lì)磁電流；而勵(lì)磁調(diào)節(jié)器則根據(jù)輸入信號(hào)和給定的調(diào)節(jié)準(zhǔn)則控制勵(lì)磁功率單元的輸出。勵(lì)磁系統(tǒng)的自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器對(duì)提高電力系統(tǒng)并聯(lián)機(jī)組的穩(wěn)定性具有相當(dāng)大的作用。尤其是現(xiàn)代電力系統(tǒng)的發(fā)展導(dǎo)致機(jī)組穩(wěn)定極限降低的趨勢(shì)，也促使勵(lì)磁技術(shù)不斷發(fā)展。同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)主要由功率單元和調(diào)節(jié)器（裝置）兩大部分組成。其中，勵(lì)磁功率單元是指向同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組提供直流勵(lì)磁電流的勵(lì)磁電源部分，而勵(lì)磁調(diào)節(jié)器則是根據(jù)控制要求的輸入信號(hào)和給定的調(diào)節(jié)準(zhǔn)則控制勵(lì)磁功率單元輸出的裝置。由勵(lì)磁調(diào)節(jié)器、勵(lì)磁功率單元和發(fā)電機(jī)本身一起組成的整個(gè)系統(tǒng)稱為勵(lì)磁系統(tǒng)控制系統(tǒng)。勵(lì)磁系統(tǒng)是發(fā)電機(jī)的重要組成部份，它對(duì)電力系統(tǒng)及發(fā)電機(jī)本身的安全穩(wěn)定運(yùn)行有很大的影響。

二、勵(lì)磁系統(tǒng)主要作用

一般情況下勵(lì)磁系統(tǒng)的主要作用有：

1）根據(jù)發(fā)電機(jī)負(fù)荷的變化相應(yīng)的調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，以維持機(jī)端電壓為給定值；

2）控制并列運(yùn)行各發(fā)電機(jī)間無(wú)功功率分配；

3）提高發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的靜態(tài)穩(wěn)定性；

4）提高發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的暫態(tài)穩(wěn)定性；

5）在發(fā)電機(jī)內(nèi)部出現(xiàn)故障時(shí)，進(jìn)行滅磁，以減小故障損失程度；

6）根據(jù)運(yùn)行要求對(duì)發(fā)電機(jī)實(shí)行勵(lì)磁限制及勵(lì)磁限制。

三、勵(lì)磁系統(tǒng)的特性

1.電壓的調(diào)節(jié)。自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁系統(tǒng)可以看成為一個(gè)以電壓為被調(diào)量的負(fù)反饋控制系統(tǒng)。無(wú)功負(fù)荷電流是造成發(fā)電機(jī)端電壓下降的主要原因，當(dāng)勵(lì)磁電流不變時(shí)，發(fā)電機(jī)的端電壓將隨無(wú)功電流的增大而降低。但是為了滿足用戶對(duì)電能質(zhì)量的要求，發(fā)電機(jī)的端電壓應(yīng)基本保持不變，實(shí)現(xiàn)這一要求的辦法是隨無(wú)功電流的變化調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流。

2.無(wú)功功率。發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，可以認(rèn)為是與無(wú)限大容量電源的母線運(yùn)行，要改變發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流，感應(yīng)電勢(shì)和定子電流也跟著變化，此時(shí)發(fā)電機(jī)的無(wú)功電流也跟著變化。當(dāng)發(fā)電機(jī)與無(wú)限大容量系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，為了改變發(fā)電機(jī)的無(wú)功功率，必須調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流。此時(shí)改變的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流并不是通常所說(shuō)的“調(diào)壓”,而是只是改變了送入系統(tǒng)的無(wú)功功率。

3.無(wú)功負(fù)荷。并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)根據(jù)各自的額定容量，按比例進(jìn)行無(wú)功電流的分配。大容量發(fā)電機(jī)應(yīng)負(fù)擔(dān)較多無(wú)功負(fù)荷，而容量較小的負(fù)則提供較少的無(wú)功負(fù)荷。為了實(shí)現(xiàn)無(wú)功負(fù)荷能自動(dòng)分配，可以通過(guò)自動(dòng)高壓調(diào)節(jié)的勵(lì)磁裝置,改變發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流維持其端電壓不變，還可對(duì)發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)特性的傾斜度進(jìn)行調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)無(wú)功負(fù)荷的合理分配。

四、勵(lì)磁系統(tǒng)的故障處理

（1）勵(lì)磁機(jī)整流輸出故障及處理

某電廠勵(lì)磁方式為無(wú)刷勵(lì)磁式（系統(tǒng)接線方式如下），升壓時(shí)給起勵(lì)電流后，發(fā)電機(jī)電壓變化不大，多次實(shí)驗(yàn)結(jié)果一樣，用三相調(diào)壓器直接加電壓至勵(lì)磁功率回路進(jìn)行整流，輸出至額定電流時(shí)發(fā)電機(jī)電壓仍只到30%.勵(lì)磁裝置輸出電流正常，達(dá)到額定電流后發(fā)電機(jī)電壓仍然升不起來(lái)基本可以排除勵(lì)磁故障。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)勵(lì)磁機(jī)整流部分輸出不正常，經(jīng)檢查為整流二極管有故障，解決后升壓正常。

（2）勵(lì)磁PT電壓故障及處理

某電廠為可控硅自并激勵(lì)磁系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)到額定轉(zhuǎn)速后，運(yùn)行人員在勵(lì)磁調(diào)節(jié)柜上操作“開(kāi)機(jī)”開(kāi)關(guān)，發(fā)電機(jī)開(kāi)機(jī)起勵(lì)后，發(fā)電機(jī)電壓表指針不動(dòng)，勵(lì)磁變副邊電壓表很快滿表，隨即保護(hù)動(dòng)作，滅磁開(kāi)關(guān)跳開(kāi)，檢查發(fā)現(xiàn)滅磁開(kāi)關(guān)兩個(gè)觸頭燒熔，滅磁開(kāi)關(guān)正上方的-C相可控硅散熱器被嚴(yán)重熏黑，繼續(xù)檢查發(fā)現(xiàn)勵(lì)磁變壓器高壓保險(xiǎn)（10A）三相由于來(lái)不及熔斷，本體均被炸飛掉，高壓保險(xiǎn)柜被驗(yàn)證熏黑。

經(jīng)檢查造成事故的主要原因是PT電壓沒(méi)投入，就以“自動(dòng)”方式開(kāi)機(jī)升壓。由于自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器是以PT電壓作為反饋量，沒(méi)有檢測(cè)到反饋電壓，控制角一直保持在角度。勵(lì)磁電流會(huì)一直上升，發(fā)電機(jī)電壓一直會(huì)上升到飽和點(diǎn)，此時(shí)勵(lì)磁電流繼續(xù)增加，由于電流的增加率很大，電壓會(huì)達(dá)到1.5倍以上，勵(lì)磁變壓器高壓保險(xiǎn)的電流和電壓均超過(guò)額定值，高壓保險(xiǎn)來(lái)不及熔斷，熔斷時(shí)的能量很大，超過(guò)了保險(xiǎn)管內(nèi)部吸收的極限，被炸飛掉。保險(xiǎn)炸飛后三相之間相互拉弧造成發(fā)電機(jī)三相短路，發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，跳開(kāi)滅磁開(kāi)關(guān)。

總之，隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大，以及遠(yuǎn)距離重負(fù)荷輸電線路的出現(xiàn)及大型發(fā)電機(jī)開(kāi)始采用，由半導(dǎo)體勵(lì)磁調(diào)節(jié)器和晶閘管整流功率柜組成的快速勵(lì)磁系統(tǒng)，使整個(gè)電力系統(tǒng)的阻