摘要:在经济发展过程中,电力资源具有十分重要的作用,可确保电能的稳定供应,为各行各业的正常运行提供基础条件。而励磁系统作为发电厂中的一个关键组成部分,与发电厂稳定运行关系密切。从发电厂励磁系统的组成出发,就励磁系统运行中存在的问题及原因进行分析,并就问题的处理过程和处理策略进
行讨论,希望能够保障发电厂励磁系统的稳定运行,推动电力行业的健康发展。
关键词:发电厂;励磁系统;存在问题;处理过程
在励磁系统运转过程中,主要为发电机提供所需要的励磁电流,该装置属于大型设备范畴,与整体系统的正常运转密切相关,与发电机的工作情况密切相关。
一、发电厂励磁系统组成
发电厂励磁系统的基本原理是基于电磁感应定律以及电磁力定律,在对励磁系统进行构建的过程中,要求技术人员选择恰当的导电及导磁材料,构筑可以相互进行电磁感应的电路和磁路,产生电磁功率,从而实现能量转换的目的。一般来讲,发电厂励磁系统应该包括调节通道、模拟量总线板、开关量总线板、人机界面以及接口电路等,如果依照设备功能,大致可以分为两部分:一是励磁功率单元,包含了整流装置和交流电源,能够为发电机励磁绕组提供相应的直流励磁电流;二是励磁调节器,可以对发电机的电压以及运行工况变化进行监测,依照相关标准和要求,自动对励磁功率单元输出的励磁电流数值进行调节,确保其能够满足励磁系统的实际运行需求。励磁调节器具备了较为完善的故障检测功能,可以实现对于电源系统、硬件系统、软件系统的全方位检测,借助自检与互检的相互配合,保证事故检测与通道切换的顺利进行,有助于提高励磁系统的可靠性和稳定性。
二、火力发电厂发电机励磁系统常见问题分析
2.1发电机无法起压。发电机励磁系统的电压需要利用剩磁作为诱导因子,
如果系统内没有剩磁,励磁系统将无法建立起电压。新安装的火力发电机没有运行过,励磁系统内剩磁很少,因此发电机经常面临无法起压的问题。发电机大修的时候,如果接线错误,将励磁绕组的正负线接错,发电机启动以后,原有的剩磁方向与电流方向相反,励磁系统内剩磁逐渐减少甚至全部消失,如图1所示。
图1发电机励磁系统励磁绕组错误接线
2.2发电机失磁。发电机失磁指的是设备运行时因为失去了励磁电流,出现发电机转子磁场消失的情况。失磁会给电力企业带来不良影响,其产生原因主要是发电机励磁系统故障。这时发电机会面临以下几种情况。(1)转子回路显示断开,即电流表指针显示为0。(2)励磁系统励磁回路呈现出开路状态,还有不多剩磁存在,电流表指针接近0,通过校正器的电流增加。(3)发电机中定子电流明显增加,甚至产生摆动;发电机母线电压比较小,出现摆动现象。(4)发电机无功表指针指向负值区域,有功表指针指示明显降低,伴随摆动现象;发电机转子电压指针异常等。火力发电厂中发电机出现失磁现象会导致电网电压下降,严重情况下会出现电网运行不稳定,电压崩溃,引发区域性停电事故。
2.3发电机转子两点接地。火力发电厂发电机运行时,如果滑环绝缘、引线绝缘、转子槽口绝缘发生损坏,转子铜线严重变形,或者转子端部有严重积灰,将会引发发电机转子其中一点接地事故。当发电机转子其中一点接地,发电机组还能够继续运行,如果发电机励磁系统或转子两点接地,发电机系统断路器会自动跳闸。为了保证火电厂发电机正常运行,维护区域范围内正常供电,发电机组转子只要一点接地时就应该做好安全检查工作,及时找出接地故障原因,选择相应事故处理方案。
三、发电厂励磁系统运行问题的处理
3.1做好电路调整。一是电压调节。在机箱内部,各单元之间的连接是在背板的基础上实现的,这种连接方式可以在减少外部配线的同时,提升励磁系统运行的稳定性。借助主控机箱软件,可以实现励磁调节器功能以及限制功能,对照发电机端励磁PT信号以及内部电压给定信号的差值,利用PID校正器完成电压调节工作。在这个过程中,应结合CT定子电流,对无功分量进行检测,依照设定好的调差系统完成无功补偿;二是电流调节。硬件设施与电压调节可以在电流调节通道或者以软件模块为载体的通道中实现高度共享,励磁电流调节强调在内部电流给定信号与励磁电流测量值差值的基础上,借助PID校正器完成调整。调压调节通道需要将发电机端电压作为控制量,确保其能够长期处于稳定状态,电流调节通道则强调基于励磁电流控制量来保证电流的稳定性;三是通道控制。励磁调节器可以在无扰动的情况下切换到备用通道,对比两通道控制电压的差异,就跟踪通道的给定值进行实时调节,以此来实现对于目标的全程跟踪。在跟踪过程中,需要做好动态跟踪回路的合理设置,这样才能确保故障切换时发电机的稳定调节,通道控制器可以完成对于通道内运行情况的实时监控和观察,推动内外信号连接,保证控制指令的及时发送和执行。
3.2优化参数管理。技术人员应做好自动励磁调节器参数的合理设置,因为调节器参数设置不仅关系着励磁系统作用的发挥,也会对发电机组以及电力系统运行的稳定性和可靠性产生直接影响。在科学技术飞速发展背景下,设备生产上对于软件程序的更新速度不断加快,技术人员会在提供现场服务的同时进行程序升级,但是如果操作不当,很容易引发安全问题。对此,电力部门应进一步加强对于励磁参数的管理,采取多元化管理的方式,参考继电保护中的定值管理方法,由电力生产部门进行参数整定,维护人员及运行人员分别负责参数的输入及核对,保证励磁系统的正常运行。
3.3重视设备维护。发电厂应高度重视励磁系统的维护保养工作,就励磁系统故障以及故障处理策略进行统计分析,依照分析结果采取有效的处理和应对措施,提升励磁系统的可靠性。在运行维护环节,应做好发电机的专项进项运行试验,并在机组启动、停止以及试验过程中,低速切断励磁,对励磁调节器自动通道中存在的故障进行及时修复,确保其作用和性能可以充分发挥出来,避免设备和系统长期处于手动调节模式。
结语:励磁系统的正常与否,与火力发电厂中发电机的运行情况存在直接联系。为了保证各项工作的稳定开展,工作人员需要对励磁系统进行定期检修,一旦出现问题应立即进行解决,从而提升整个机组的运行效率,这也是各个火力发电厂的职责所在。因此,相关工作人员需要积极总结故障经验,为后续工作的开展提供有利条件。在新的发展环境下,我国电网逐渐实现了全面覆盖,励磁系统在电力系统中的重要性也在不断凸显。有关部门应该重视起来,积极引入先进的工艺技术和电力设备,对发电机励磁系统进行完善,定期开展励磁系统的检修工作,对发现的问题进行及时处理,切实保证励磁系统运行的高效性和安全性。另外,发电厂也应该建立起高素质专业化的人员队伍,对励磁系统进行操控管理,确保设备的正常稳定运行,推动电力行业的健康发展。
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