刘梁
盈江县明宇电力开发有限责任公司 云南 盈江 679300
摘要：每台水轮发电机都含有励磁部件，是发电机中重要的组成部分。励磁系统主要是对发电机中的直流电流进行调和，使其可以帮助发电机正常运转。发电机中的各个端口要将电压稳定下来，才能符合日常用电的需求，电压过大会给用电造成一定的影响。当发电机组没有功率时，就无法正常使用，励磁系统出现了故障。某电厂出现过一起全厂失电事故，倒厂用电的过程中直流和交流电源都没有了，保护、控制、操作都没有电。发电机出口断路器因全厂失电没有断开。最后导致励磁功率柜着火，转子阻尼绕组发热变形。其中直流也失电的原因是直流母线端子脱落，倒厂用电时交流失电，直流也没供上。因此，励磁系统中灭磁也很重要，本文将分析水轮发电机励磁系统常见灭磁故障原因，并分析其相应的解决方法。
关键词：水轮发电机；励磁系统；灭磁异常；原因对策
前言
水轮发电机想要退出运行组织时需要进行灭磁，或者是发生故障时也需要进行灭磁处理，这样不仅可以将故障所涉及的区域可以缩减到最小，还可以降低发电机机芯损烧的概率。我们通常把发电机内励磁磁链降低接近至零的这个过程称之为灭磁过程，同时在灭磁过程中要注意，转子电压的值要低于安全运行值，并且要尽可能地缩短时间。当发电机内发生短路时，发电机内部的零件和短路区域主要和电流的多少和时间有一定的关系，想要将发电机和系统分离的时间缩短，就要将灭磁的时间缩短。励磁系统技术快速发展，使得励磁功率不断增大，需要将灭磁技术进行更新，提高其速度并将灭磁装好的投放尽可能地完成自动化监控，使其运行更加的顺畅，缩短维护所需要的时间。
一、智能型灭磁的原理
直流移能型灭磁方式是指当灭磁的开关跳闸时，因为电路中的转子感性电流比较固定，这样就容易导致励磁绕组的两端出现反电势，并且在达到一定数值后，灭磁的回路就会形成，使得灭磁开关处的电弧消失。当电机正常运作时，励磁电压在可控的硅触发器和二极管串联祖先横的出发回路中。因为其中的反向电压没有达到可以触发开关的电压，所以反向的硅触发器不发作，因此不会影响主回路的正常工作。
当灭磁开关无法闭合时，就会使得两端断开然后出现电场，导致形成变化的弧电阻，当一部分电流经过开关时就会变成弧压，弧压的强度由电流的大小决定。具有大电感的转子回路中出现弧电阻，这样容易转化电流，从而使其形成反电势。灭磁电阻是导通的速度直接决定了灭磁时间的长短，也就是由反电势的疏通速度决定。只有当转子感应的反电势比灭磁触发回路高，才能触发电压和氧化锌电阻，使其击穿电压，然后转子电流顺利流向电阻，进行灭磁。灭磁开关的弧压是保证灭磁成功的关键。
二、灭磁异常问题的发现
下面是合肥一电厂的机组自并励系统参数具体见表1。
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当对励磁装置进行更新后，要对其进行发电机空载灭磁时间常数进行测试。在测试的过程中发现，当灭磁开关断开后，电压无法达到可以触发灭磁系统的电压值，同时，在灭磁过程中，装置开始封脉冲，但在交流回路中受到了阻碍，使得需要花费的时间增长，无法快速地进行灭磁。
三、灭磁异常的原因分析以及改进对策
（一）灭磁异常的原因分析
在表1 中可以看到转子反向灭磁整定值为1800V，而在试验过程中发现不能达到所规定的目标电压，从而导致灭磁工作无法正常进行，转子能量也不能到达所规定的区域，使得直流移能灭磁失败。从灭磁原理中得到，转子反向电压的大小就决定了灭磁开关弧度的大小。因此，也可以得出灭磁失败的原因也是由弧压导致的。此外，弧压的大小也和其他的因素有关，例如，灭磁开关触头断开的速度、灭弧室和灭弧栅片的结构是直接影响弧压的重要因素。在进行实验的过程中，需要对其都进行检查，首先检查弧压开关的灭弧栅和引弧回路，然后再对其进行试验，确保都处在正常的状态下，具体数据见表2。
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当出现跳闸情况时，触发跳闸指令，启动封脉冲继电器和分闸中间续电器。封脉冲续电器动作断开3个整流柜的脉放电源，分闸中间续电器动作后接通开关分闸线圈。电流续流的时间基本上等同于分闸时间，如果在此过程中续流持续了120ms就说明灭磁的时间也是在120ms左右，比正常规定的要求超出了很多。同时开关跳闸的速度也会对弧电阻的变化率产生影响，决定其弧度的大小，从而可以断定灭磁失败的原因，灭磁开关闸速度慢是造成直流移能型灭磁失败的主要原因。另外经过分闸开关的电流也是影响灭磁开关的因素，其中开关跳闸的电流值和设计值也会对灭磁有一定的影响，如果励磁厂家的电阻与规定电阻值不一致，这样就容易造成经过开关线圈的电流较小，从而导致开关闸时间过长，为了检测不同电阻配置对灭磁开关分闸的影响，进行了相关的测试，具体见表3。
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同时，为了检查灭磁回路是否通畅，通过实验对其进行了检验，检验的结果显示各项数据都在正常范围内，并且灭磁电阻的可控硅触发器也没有问题。同时也说明了是因为开关分闸时间太久，才导致灭磁失败。灭磁开关分闸线圈回路中电阻挑选不合适是灭磁开关分闸时间过长的原因。
（二）改进的对策
想要提高灭磁开关的弧压，就必须要缩短灭磁开关分闸的时间，需要对灭磁开关的分闸回路中的电阻进行重新配置，将电阻从30Ω的更换成电阻20Ω。这样可以提升开关分闸时间以及开关反向弧压，保证灭磁功能正常。
随着改革开放的不断发展，我国的电力事业也随之进步，并且灭磁技术得到了一定的提升，并且已经自己生产多种类型的磁场断路器、灭磁断路器和灭磁电阻，并且其中部分产品质量已经可以达到世界的先进水平，能够更好地满足国产机组配套的需求。
结束语
综上所述，灭磁速度的快慢决定了故障消除的快慢，安全可靠的灭磁可以在发生故障时快速消除故障电流，减少对设备的损毁，同时，还可以保护灭磁开关触头和励磁系统。灭磁开关的弧压对直流智型灭磁的成功有着积极的作用，所以在灭磁回路检查和改造中要定期对发电机空载和负载的灭磁时间进行记录，确保其在正常范围内，保证机组运行的安全性和稳定性。
参考文献
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