冉成良
国电大渡河新能源投资有限公司南河水力发电厂 湖北 襄阳 441700
摘要：在社会经济不断进步的背景条件下，电力行业获得了进一步发展。自从出现励磁系统以后，促进电力系统运行稳定性和可靠性的大幅度提升，励磁系统的重要作用就是一旦有短路或者甩负荷、加负荷情况出现于电力系统中，就会使其稳定性不断增强。针对发电机，强行自动开展励磁或者减磁工作。基于此，本文对励磁系统的常见故障进行分析，并且提出相应解决措施，希望给有关机构提供参考与借鉴。
关键词：水电厂；励磁系统；故障；措施
引言：近几年，电力事业的发展处于稳定上升状态，然而，仍然不可避免会有一些问题产生。其中，励磁系统至关重要，如果出现问题，就会对发电机的安全稳定运行造成巨大影响。由此看来，对于电力企业而言，必须全面分析和研究励磁系统故障问题，从而将正确合理的解决措施寻找出来，为电力系统稳定运行提供保障，将安全可靠的用电环境为居民提供出来，促进经济效益的提高。
一、励磁系统重要作用
在电力系统稳定运行中系统励磁发挥重要作用，主要表现在以下方面：首先，对发电机的电压进行维持，使其达到标准水平，对并联运行机组进行控制，科学合理分配无功功率。其次，促进电力系统传输功率极限的提高。第三，针对发电机和电力系统，促进其动态和静态稳定能力的提高。第四，对电力系统和发电机运行情况进行改善[1]。
二、水电厂励磁系统正常运行的影响因素
（一）环境因素
通常情况下，水电厂的运行环境具有较大潮湿度，特别是雨季厂房里有过重水汽，空气具有较大湿度，这就会对设备绝缘产生影响，导致有问题出现在控制回路中。对于水电厂而言，其基础设备属于旋转设备范畴，具有较大振动，必然会影响邻近设备运行，然而，在发电机组旁安装励磁装置，这就使回路很容易出现松动或者不良接触情况。与此同时，部分励磁系统利用强迫风进行冷却，这会导致有过多的灰尘被吸入屏柜中，使很多灰尘覆盖在于电子元件内，对励磁系统的稳定运行造成不利影响。
（二）老化设备因素
现阶段，大部分励磁系统的励磁装置都由微机控制，虽然微机装置具有较小功能消耗，但是电子元件寿命有限，通常为8年左右，这就导致微机型装置运行过程中有损坏电子元件情况出现，特别是电源模块长时间运行，在多种因素影响下，必然会影响到电源模块运行，导致故障出现[2]。
（三）抗干扰装置因素
对于微机励磁装置而言，其开入开出量通常是借助通讯线、主控制器二者间的通讯，将相关信号传递而来，一旦受到外界环境磁场或电场等因素影响，就会导致丢失系统参数等问题，由此看来，有必要使相关装置的抗干扰能力增强。
三、水电厂励磁系统常见故障
（一）整流桥故障
由于不重视维护管理工作或者长期带电运行，导致有很多灰尘存在于整流二极管和可控硅中，促进接地形成，给整流二极管造成严重破坏，进而对整流输出产生不利影响。破坏整流二极管之后，又导致直通回路。除此之外，有一个缺陷存在于冷风机中，即发电机中串进风量不足信号，导致信号跳闸，此机械接点具有不可靠性。借助不可靠接点对发电机实施调开操作，这是一种不合理设计方法[3]。
（二）不能建立励磁电压
故障表现为有两种升不上来的电压，分别是励磁电压、发电机定子电压，这是因为发电机为新安装，或者发电机刚刚被检修过，启动发电机，达到额定转速之后，升压过程中励磁机励磁电阻有所减少。
（三）逆励磁出现在励磁机中
首先，对于励磁电压表和励磁电流表而言，其指针方向正好相反于正常情况，然而，启动发电机，达到正常转动速度后，升压状态下，定子电压也会发生上升情况。其次，运行中的发电机，对于励磁电流表和励磁电压表而言，其指针具有完全不同指向，但是各定子表计均处于正常状态。究其原因，主要有两个，首先，在励磁机磁极具有很弱剩磁情况下，开展相关实验过程中，需要将试验电源加入，这就会改变剩磁方向，促使励磁产生。其次，运行中的发电机有逆励磁情况产生[4]。
（四）不均流的励磁功率柜
在对设备开展日常巡视工作时，发现有几台功率柜具有较差均流情况，部分功率柜带负荷约50%，其均流系数只能达到七成，同时还有乱码情况出现于功率柜显示屏。
四、水电厂励磁系统常见故障处理措施
（一）解决整流桥故障措施
对风量信号进行更改，即从跳闸信号转变为报警信号，改变整流装置的温度保护，使其成为本体装置的主保护。
（二）解决不能建立励磁电压的措施
处理措施是：第一，对励磁回路接线开展检查工作。判断是否存在断线情况，或者不良接触现象。第二，对电刷位置进行检查，判断是否处于正确位置，查看是否保持良好接触等。
预防措施是：开展检修工作时，将励磁回路准确连接好，将拆线标记工作做好；将直流电接通后，对电阻开展测量工作，同时断开励磁回路，完成测量工作后再将其接通，若无法正常断开，就要通入另外直流电，方向与励磁机表方向保持一致，将电刷位置正确安装好，确保牢固接触[5]。
（三）解决逆励磁措施
逆励磁导致出现上述两种现象，想要让其正常运行，就要相互对调励磁电流表和电压表极性。然而，近期发电机停机时，还需要对励磁机开展重新励磁工作，使原来的极性可以恢复，同时将表计的原来接线还原。针对逆励磁运行的发电机，严禁替换为备用励磁机，防止相反的极性导致短路情况出现。例如没有将具有自动电压调整装置的磁放大器投入其中，此时仍然不能投入。
（四）解决不均流励磁功率柜措施
首先，当系统处于用电低谷状态中，针对机组，开展停机处理工作。其次，对各个功率柜和控制器间通讯情况进行检查，发现功能正常。再次，采样检查各功率柜励磁电流，具有正常回路，没有出现断线情况。第四，交换功率柜控制面板后，仍然显示正常。第五，检查功率柜智能板的各项参数值，发现有丢失系统参数情况出现于智能板中，对比原始数据，发现温度补偿系数出现问题。通过对功率柜的传输参数进行调节，面板将部分乱码消除掉。在对铂热电阻实际温度值计算之后，重新修改了相关温度补偿系数，将功率柜面板花屏现象消除。最后分别检测各个功率柜，对其开展手动零起升压实验工作，重新校准功率柜采样电流。首先校准单柜，然后同时手动零升所有功率柜，将智能电流投入进来，检查后发现功率柜功能良好。
结束语：总而言之，水电站励磁系统具有重要作用，对其出现的常见故障必须给予高度重视，全面而细致的分析和研究，以相关流程为根据，制定具有较强针对性的措施解决相关故障问题，定期开展维护和检修工作，从而确保水电厂励磁系统能够正常运行。除此之外，日常工作中还要加强学习励磁系统的基本知识，对其内部系统及工作流程进行全面掌握，第一时间发现故障问题，同时应用正确解决方式，最终使励磁系统的故障发生率大幅度降低。
参考文献：
[1]李大焱. 水电厂励磁系统故障分析及改进措施研究[J]. 计算机测量与控制,2021,29(1):10-13,19.
[2]朱学成,张德文,董尔佳,等. 发变组冲击跳闸铁磁谐振故障仿真分析[J]. 湖北电力,2020,44(6):69-74.
[3]李国伟,杨杰. 阻容保护在水电厂励磁系统的应用[J]. 城市建设理论研究（电子版）,2016,6(7):2111-2112.
[4]於华. 水电厂自并励励磁系统逆变失败故障分析与处理[J]. 广西电力,2019,42(1):72-74
[5]梁晓东. 水电厂励磁系统改造中的问题和对策[J]. 企业技术开发（学术版）,2016,35(2):71-73.