王涛
晋能控股电力集团嘉节燃气热电分公司
摘要：电力是关系到人们日常生活和国民经济快速发展的支柱性行业，将励磁系统应用到电力中具有举足轻重的作用，有助于确保电力供应的稳定性。励磁系统作为一类供给同步发电机电源的系统，是构成发电机的重要组成部分，其安全可靠运行，对确保发电厂和发电机正常运转具有重要作用。
关键词：发电厂；发电机;励磁系统
1 励磁系统介绍
励磁系统的功能包括无功分配、电压控制、电力设备安全运行以及电力稳定性等，通过了解静态励磁系统可知，励磁电源来源于发电机的机端位置处。励磁变压器中的输入电压从发电机端的电压降至整流单元来获取，晶闸管跨界器、灭磁电阻和磁场断路器共同构成灭磁回路。与励磁调节器有一致功能的是接口电路，被广泛应用于控制和测量信号的电隔离中。励磁系统在实际的使用过程中实现了对硅整流器的有效运用，通过对励磁电流进行有效控制，完成对同步发电机端电压的有效控制，系统由可控硅整流器单元、励磁调节器、励磁变压器、灭磁单元及起励单元构成。
2 发电机励磁系统作用
2.1维持发电机端电压在给定水平
在发电机正常运行条件下，励磁系统应维持发电机机端（或指定控制点）电压在给定水平。通常当发电机负荷变化时，发电机机端电压将随之变化，这时，励磁系统将自动的增加或减少发电机的励磁电流，使机端电压维持在一定的水平上，保证有一定的调压精度。当机组甩负荷时，通过励磁系统的快速调节作用，应限制机端电压不致过分升高。维持发电机机端（或制定控制点）电压在给定水平上是励磁控制系统最基本和最重要的作用。
2.2提高电力系统的静态稳定性
当系统受到小的扰动后，发电机能继续保持与系统同步运行特性称为电力系统的静态稳定性。现代电力系统的发展趋势是增大输送距离和提高输送功率。这需要解决许多技术问题。而其中最重的和最基本的困难之一是同步发电机只具有较小的静态稳定性。但由于自动励磁的调节装置的出现，使这一问题得到了圆满的解决。
2.3改善电力系统的动态稳定性
电力系统的动态稳定问题，可以理解为电力系统机电震荡的阻尼问题。当阻尼为正时，动态是稳定的;阻尼为负时，动态是不稳定的;阻尼为零时，是临界状态。零阻尼或很小的正阻尼，都是电力系统运行中的不安全因素，应采取措施提高系统的阻尼特性，即动态响应特性。
3发电厂发电机励磁系统常见故障分析
3.1 发电机无法起压
发电机运行中如励磁系统缺少剩磁，则在系统运行的过程中无法建立励磁电压，该类现象下则造成发电机在启动运行中达不到起压效果。具体分析在发电机运行中发电机无法起压，励磁系统缺少剩磁主要的原因为剩磁过少，并且由于设备维修中接线错误，造成设备启动瞬间电流传输造成了剩磁消失现象，最终因剩磁消失造成发电机在运行中无法建立电压。
3.2 发电机失磁
发电机在运行中因发电机失磁，造成的不良现象也较为多见。其中具体分析在实际发展中，发电机出现失磁现象的主要原因为励磁系统出现故障，最终引起的发电机失磁故障。
分析在实际运行中发电机失磁现象的出现，造成发电机在运行中校正器电流增大，转子电压表出现异常指示，转子电流表指针为 0，汽轮机的转速增大频率增加，最终造成了发电机出现运行异常现象。
4 发电机励磁系统故障的处理措施分析
4.1 发电机无法起压故障处理措施
发电机在运行中因励磁系统故障现象，造成的发电机无法起压故障，极大的影响了发电机的稳定运行。分析在实际发展中关于发电机无法起压故障现象，维护人员在设备检修中，首先应通过检查励磁线路的连线现状，判断励磁线路连线是否正确。检测中为防止线路接线错误下电流传输形成回路，造成的剩磁消失现象。线路检测之前应切断回路电路，检测完毕之后进行回路的恢复。通过检测励磁系统的接线现状，通过梳理接线顺序、位置，之后开启测试运行，确保发电机运行的稳定性，保障发电机在运行中能够有效的形成励磁电压。
4.2 发电机失磁故障处理措施
发电机失磁故障的出现造成电网电压快速降低，严重的影响了供电质量，且由于电压降低的时间过快，电网运行中出现了一定的电网震荡现象，并且造成了大范围的停电事故，对于用电户的安全用电造成了极大的危害。因此分析在实际发展中关于发电厂发电机的失磁故障现象，为有效的进行故障现象的处理，设备维护人员首先应进行故障设备的隔离停机处理。通过隔离停机使得故障发电机脱离发电机组，之后通过发电机维护检修的方式，进行失磁发电机的维修。
4.3励磁计量仪器波动较大故障处理措施
在观察励磁计量表的时候，若是发现计量表的指针向满刻度的方向进行大幅度的摆动，在一定的时间内计量表的指针又回到了稳定的工作环境下，这样的情况反复无常的出现。工作人员发现适当的增加励磁工作强度或者是减少励磁工作强度，励磁计量表的指针可以进行很好的调整，因此检查的工作人员就可以判断出，励磁计量仪器波动较大的故障原因，是移相脉冲的波动而引发的一种不稳定工况。
当励磁系统的整流波动较大时，励磁计量表的指针摆动的非常明显，为了检查出励磁系统整流波动较大的具体原因，可以利用专业的设备检查励磁可控硅的性能是否出现正常。其他的工作人员则可以利用示波器检测，整流波中的脉冲信号是否存在安全隐患。在检测脉冲信号的时候，可以触发脉冲信号行车的机理，然后观察脉冲变压器的主副信号源是否处于正常的工作环境下，从而根据收集的脉冲信息，判断出可控硅的发出脉冲信号的可靠性。
励磁计量仪器在对可控硅脉冲信号检测时发生指针波动较大的问题，主要是各个励磁设备运行工作环境的变化。由于地面震动、设备线路的氧化、电子元件的安装质量、痕接安全性等，都会间接的影响到励磁系统的运行情况。为了避免此类问题的出现，在发现故障时需要第一时间的排除，并且还需要提高日常的防控工作质量。在励磁系统运行的期间，需要对相关的调节器和功率设备进行一定的维护与调试，对性能下降的设备需要技术的更新换代，确保励磁系统可以安全稳定的运行。
5 结论
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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[2]王伟.发电厂发电机励磁系统常见故障分析[J].中国设备工程，2018（12）：42-43.