火电厂发电机励磁系统常见故障分析及处理方法附发电机励磁系统故障分析与预防

火电厂发电机励磁系统常见故障分析及处理方法摘要励磁系统安全可靠性是确保发电机以及火力发电厂安全高效运行的关键本文阐述了火电厂发电机励磁系统的作用，分析了火电厂发电机励磁系统常见故障，提出了火电厂发电机励磁系统故障的处理方法关键词发电机励磁系统;作用;常见故障;处理方法1火电厂发电机励磁系统的作用火电厂发电机中的励磁系统主要由励磁功率单元和励磁调节器两部分组成，其在火电厂中主要的作用就是向发电机提供直流电流，而且在发电机中建立直流磁场因此通过对励磁系统的有效控制则可以保证发电机的正常运行，当发电机出现故障之后也可以通过对励磁电流的调节来确保其安全运行2火电厂发电机励磁系统常见故障分析自并励磁系统故障此故障主要表现在发电励磁互感器中存在电流突变的现象，而且还会使得励磁互感器在较短的时间内达到饱和状态，同时在延迟40ms之后会出现差动保护动作在10ms之后励磁开关会关闭并导致跳机的问题而在上述故障发生时通常会在B相回路的位置出现，并电流互感器中会出现短路电流，在高压绕组和电流互感器的影响下导致故障的出现发电机转子两点接地的故障发电机励磁系统在长时间运行中发生积灰问题以及转子槽口位置的绝缘损坏问题，就容易导致接地故障的出现而通常其在出现一点接地时不会对正常运行造成影响，但是一旦出现两点接地，就会对发电机的正常遵行造成干扰励磁系统或者转子绕组中回路的任何一处有两点接地出现时，就会有发电机盘上相应提示光字牌亮，励磁转子电流剧烈升高，发电机无功功率减小、功率因数可能进相，发电机剧烈振动，转子、定子电压减小以及校正器电流增大等现象出现不仅会影响电网的运行安全，而且还会对电力用户的安全造成威胁发电机升不起电压的故障励磁系统励磁电压的建立需要依靠剩磁做诱导因子，当励磁系统没有剩磁时，励磁系统就无法建立起励磁电压没有运行过的新安装发电机，剩磁很少，很容易消失，因此发电机升不起电压当在发电机大修期间解体检修励磁设备时假如由于接线错误，将励磁绕组正负接反，就会造成再次后动发电机时，铁芯原有的剩磁方向与励磁绕组中流过电流产生的磁通方向相反，导致剩磁减弱甚至完全消失，这样电压就无法建立起来发电机失磁故障当发电机发生失磁故障时

①转子电流表指示为零或接近于零，校正器及复励电流增加，定子电流显著增加并摆动

②当发电机失磁后，定子电流开始下降随即乂逐步增大且可能超过额定值，因为此时需要从电网中吸取大量的无功，以维持发电机异步运行，而引起定子电流的增大

③发电机端电压及发电机母线电压降低并摆动

④有功表指示降低并摆动，无功表指示到负

⑤转子电压表指示异常，此时如是转子短路造成失磁，则电压下降;如是转子开路造成失磁，则电压升高

⑥功率因数表指向进相因为发电机失磁运行期间，向电网发出容性无功，即发电机电流超前端电压，发电机出现进相运行3火电厂发电机励磁系统故障的处理方法自并励磁系统故障的处理方法在此故障发生时需要通过实验来对其故障进行检测以及对感应电压情况进行掌握针对此问题，不仅需要提高励磁变压器的质量控制效果，并保证系统运行的稳定性而且要做好对电流互感器的检查和重新安装，对原有的浇筑式原理进行改变来实现系统整体运行效率和质量的提升此外还要对电流互感器的布置现状进行分析，保证各项维护工作的开展发电机转子两点接地故障的处理方法当有一点接地发生时，就需要及时查找故障点并设法消除，为了防止励磁系统和转子绕组发生两点接地故障，应该在发电机励磁回路中安装绝缘监察装置，并且定期对运行中发电机的励磁回路绝缘电阻进行测定，保证处理及时性同时，针对发电机转子两点接地故障所造成的严重危害，为了预防此故障的发生或者降低此故障的发生概率，就需要维护人员做好日常维护和巡检工作，尤其针对接地故障，在励磁回路中进行绝缘监测装置的设置，在发现接地故障时及时进行处理来保证发电机的运行安全与稳定发电机升不起电压故障的处理方法在发电机检修时，励磁回路的接线必须正确，检修过程中要在拆下的线头上挂标示牌，以免接错励磁回路另外，在进行通直流电测量电阻试验时，要将励磁回路断开，等待测量完毕再重新接通如果有不能断开的情况发生，则必须注意通入直流电和励磁器正负方向要保持一致其次要检查发电机是否起励、起励电源是否正常、励磁变运行是否良好、功率柜工作是否正常、整流桥触发脉冲切除开关是否断开等发电机失磁故障的处理方法当发电机容量在电网中所占比例比较大的情况下，发电机失磁后会造成电网电压严重降低，甚至导致电网失步振荡及电压崩溃，造成大面积停电事故的发生此时失磁发电机需要立即与电网解列，并进行停机检查在发电机容量在电网中所占比例较小的情况下，当电网可以供给失磁发电机所需的无功功率而不至使电网电压降低过多时，失磁发电机可不必立即与电网解列，允许在一定条件下进人异步运行，但一般不能大于30分钟时间结束语励磁系统的正常运行与否对发电机安全运行起着至关重要的作用定期对励磁系统进行检修，发现问题及时处理，确保机组的安全高效运行是火电厂电气设备运行维护工作的重要途径在实际工作中，电气运行值班员应更新理念，拓宽思路，增强安全防范意识，认真分析发电机励磁系统常见故障，采取切实可行的措施，明确事故处理基本原则，强化设备巡检及定期维护，改善故障处理方法，确保励磁系统持续健康运行，从而提升火电厂社会及经济效益参考文献

[1]薛庆彬.火力发电厂发电机励磁系统常见故障分析[J].自动化应用，201712

[2]杜伟.火力发电厂发电机励磁系统常见故障分析[J].科技风，201832发电机励磁系统故障分析与预防摘要发电机励磁系统在电力系统中具有重要的作用，他可以极大提高电力系统暂态稳定性针对电厂中发电机的特点，本文分析了发电机励磁系统中常见的故障原因，并阐述了如何有效的预防励磁系统故障的发生关键词发电机；励磁系统；故障；预防随着电Z系统互联特别是全国电力系统全面联网的发展，对于电力系统稳定性计算分析提出了更高的要求新的电力系统安全提出了用详细模型取代恒定模型进行稳定计算的要求，需要计算涉及励磁系统对系统稳定性的影响虽然，目前电力系统稳定分析软件都分析出不同的励磁系统故障原因，但是实际运行系统由于缺少可信的参数，导致发电机励磁系统在实际运行中常出现不明故障，因此分析解决故障原因是一个重要的问题发电机励磁系统在电力系统中具有重要作用，他可以充分提高电力系统暂态稳定性针对火力发电厂中发电机的特点，本文科学分析了发电机励磁系统中常见的故障原因，简要阐述了如何有效地预防励磁系统事故的发生励磁系统是同步发电机重要的组成部分，在电力系统正常运行或发生故障时，同步发电机的励磁控制系统起着重要作用良好的励磁系统不仅可以保证发电机运行的可靠性和稳定性并提供高品质的电能，而且可以有效地提高发电机及其并网后的电力系统的技术经济指标

二、发电机励磁系统发电机励磁系统简介同步发电机为了实现能量间的转换，需要建立一个直流磁场，而要产生这个磁场的直流电流就称为发电机的励磁电流根据励磁电流的供给方式可分为两种励磁形式的发电机凡是从其它电源获得励磁电流的发电机，称为他励发电机，从发电机本身获得励磁电源的，则称为自并励发电机

（一）发电机励磁系统常见故障及原因分析

1、励磁系统小电流试验时输出电压异常波动原因分析事故现象断开励磁调节器与副励磁机的连接，采用中频发电机升压作为励磁系统的输入电源，使励磁调节器主回路流变为过小电流当励磁调节器输出电流为

0.5A时，直流输出电压波动较大，调压器出现电磁噪声故障分析负载电流小于部分晶闸管的维持电流，使得部分晶闸管不能有效导通晶闸管不能有效导通引起励磁调节器输出电压波动较大，造成相输入电流不平衡，使得调压器发出的声音非常特别

2、采样系统故隙导致发电机误励磁故隙发生分析事故现象某电厂为200MW机组，在大修期间更换微机自动励磁调节器，所有试验均正常合格，之后连续运行半个多月，发电机正常运行中突然出现无功功率急剧变化，由8（）Mvar上升至210Mvar发电机一变压器组过负荷保护动作跳闸，事故过程中励磁系统没有发出任何信号事故分析从事故现场分析，励磁系统突然输出强励电流导致发电机无功功率突然上升，由于事故过程中励磁调节器没有发出任何异常信号，励磁调节装置内部也没有任何录波，励磁调节装置突然输出强励电流原因通常有

（1）外部有持续增强励磁信号，可能是工作人员误调所致，当时并没有操作；也可能是增磁节点粘连，由于励磁调节器有抗节点粘连功能，事故后检查该功能动作正常，增磁节点也没有粘连痕迹

（2）同步信号或触发脉冲出现错误，使得原来正常的触发角度突然偏移至强励位置，由于励磁调节装置具有同步检测及触发脉冲检测功能，且事故发生过程中励磁调节器没有发出任何异常信号从上述的分析中我们了解到这种故障问题的出现，会有两种通常出现的可能性，我们要具体情况具体分析判断，通过故障做出合理明确的决断，以此来解决其问题出现的原因

3、同步信号断线引起发电机失磁故障分析故障现象某电厂200MW机组，运行过程中A套励磁调节器和B套励磁调节器同时发出故障信号，励磁系统自动分开主励磁开关，合上备励开关，但是备励开关合上以后，突然备用开关又跳开，发电机一变压器组失磁保护动作，发电机跳闸解列事故分析事故发生后，检查励磁调节器故障记录，A套励磁调节器和B套励磁调节器记录发生同步信号检测故障，励磁系统有主、备励自动切换装置，当A套励磁调节器和B套励磁调节器同时故障后，自动发出主励磁开关跳闸命令和备励磁开关合闸命令本次故障后，自动发出主励磁开关跳闸命令和备励磁开关合闸命令但都没有实现，导致发电机失磁故障

4、发电机低励失磁故障分析发电机在失磁（或低励）过程中，在一定条件下，将破坏电力系统的稳定运行，威胁发电机本身的安全运行当一台发电机低励或失磁后，由于该发电机有功功率的摆动，以及电力系统电压下降，可能导致相邻正常运行的发电机与系统之间或电力系统的各部分之间失步，使系统产生振荡此电流在转子励磁绕组中产生的损耗，如果超出允许值，将使转子过热流过转子表层的差频电流，还可能在转子本体、槽楔、护环的接触面上，发生严重的局部过热甚至灼伤发电机低励或失磁前所带的有功功率愈大，进入异步运行之后，从电力系统中吸收的无功功率就愈大因此，发电机在大负荷下失磁后由于过电流，将使发电机定子过热发电机的额定容量愈大，在低励或失磁时，引起电力系统无功功率缺额愈大电力系统的容量愈小，补偿这一缺额的能力愈差因此，发电机的单机容量与电力系统总容量之比愈大，对电力系统的影响就愈不利

（二）发电机励磁系统故障预防方法

1、对有进相运行或长期高功率因数运行要求的发电机应进行专门的进相运行试验按电网稳定运行的要求、发电机定子端部铁芯和结构件发热情况及厂用电压的要求来确定进相运行深度进相运行时发电机励磁调节器应采用自动控制方式，低励限制器必须可靠投入，并根据进相试验的结果进行整定，励磁调节器应定期校核

2、励磁系统要配有完备的限制及保^功能，对发电机各种极限运行工况及时准确作出反应，确保发电机机组安全运行励磁调节器的过励限制和过励保护的定值应在制造厂给定的允许范围值内，并进行定期校验

3、励磁调节器的自动通道发生故障时应及时检修至好用并投入运行严禁发电机在手动励磁调节（含按发电机或交流励磁机的磁场电流的闭环调节）下长期运行在手动励磁调节运行期间，在调节发电机的有功负荷时，必须先适当调节发电机的无功负荷，以防止发电机失去静态稳定性

4、在电源电压偏差为-15%〜+10%、频率偏差为-6%〜+4%时，励磁控制系统及其继电器、开关等操作系统均能正常工作

5、在机组启动、停机和其他试验过程中，应有机组低转速时切断发电机励磁的措施

三、总结以上针对某电厂发电机励磁系统的特点，分析了几种发电机励磁系统中常见的故障及其原因，阐述了预防励磁系统故障的发生方法和要求为以后的发电机励磁系统可靠经济运行提供了预防事故和处理事故的理论分析和处理经验在发电机运行阶段必须检查发电机励磁系统对扰动的响应是否符合有关励磁标准规定及强励作用对电压的调节影响参考文献

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