電廠勵(lì)磁系統(tǒng)培訓(xùn)

1、08D勵(lì)磁系統(tǒng)指導(dǎo)培訓(xùn)教材勵(lì)磁系統(tǒng)的基本概念及其作用: 1、基本概念 眾所周知，勵(lì)磁系統(tǒng)的主要任務(wù)是向發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組提供一個(gè)可調(diào)的直流電流，以滿 足發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行的需要。對同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁進(jìn)行控制，是對發(fā)電機(jī)運(yùn)行進(jìn)行控制的主要 手段之一。2、勵(lì)磁系統(tǒng)的作用 維持發(fā)電機(jī)的端電壓 控制無功功率的分配 提高同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的穩(wěn)定性(穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)、動(dòng)態(tài))勵(lì)磁方式介紹： 1、二機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)2、自并勵(lì)系統(tǒng)自并激勵(lì)磁系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)： 自并激勵(lì)磁系統(tǒng)又叫靜止勵(lì)磁系統(tǒng)。這種勵(lì)磁系統(tǒng)的特點(diǎn)是： （1）無主、副勵(lì)磁機(jī)，勵(lì)磁電源取自發(fā)電機(jī)機(jī)端，經(jīng)整流變壓器及可控硅整流器供給發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組勵(lì)磁； （2）無旋轉(zhuǎn)部件，結(jié)構(gòu)簡單

2、，軸系短，軸承座少； （3）勵(lì)磁回路中有滑環(huán)、炭刷、滅磁裝置，響應(yīng)速度快； （4）可以提供較大的勵(lì)磁功率。 這種勵(lì)磁方式國內(nèi)外大中型水電機(jī)組普遍采用。采用自并激勵(lì)磁系統(tǒng)有以下的優(yōu)點(diǎn)： 1、縮短機(jī)組軸系長度，減少軸承座從而可以降低軸和軸承座的振動(dòng)值，提高機(jī)組安全運(yùn)行水平。 2、可減少勵(lì)磁系統(tǒng)故障，提高可靠性，自并勵(lì)系統(tǒng)取消拉主、副勵(lì)磁機(jī)、整流裝置等旋轉(zhuǎn)部件。根據(jù)有關(guān)部門的統(tǒng)計(jì)，1984-1988 年大型汽輪發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)事故中，旋轉(zhuǎn)部件事故占勵(lì)磁系統(tǒng)事故的28.29，而功率整流器的事故僅為7.6，這表明自并勵(lì)系統(tǒng)的工作可靠性比有旋轉(zhuǎn)部件的勵(lì)磁系統(tǒng)可靠性高。3、可以提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定自并勵(lì)系統(tǒng)響應(yīng)

3、快，可大大的提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定，如配備PSS 后，小干擾時(shí)其靜態(tài)穩(wěn)定極限可比交流勵(lì)磁系統(tǒng)提高30-50以上。配備PSS 后可增大阻尼，抑制系統(tǒng)低頻振蕩的能力比交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)強(qiáng)，可提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定功率極限。當(dāng)發(fā)電機(jī)在高壓側(cè)發(fā)生三相突然短路時(shí)，因轉(zhuǎn)子電流暫態(tài)分量較大，對交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)來說，因交流勵(lì)磁機(jī)電樞反應(yīng)大，在短時(shí)內(nèi)端電壓跌落很大，影響交流勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電壓上升速度。某機(jī)事故，三相短路后0.5 秒內(nèi)強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)為2 的交流勵(lì)磁系統(tǒng)的勵(lì)磁電壓上升速度的平均為1 倍，而同樣強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)的自并勵(lì)系統(tǒng)，其平均上升速度為1.6 倍，可見其暫態(tài)穩(wěn)定優(yōu)于交流勵(lì)磁勵(lì)磁系統(tǒng)。電力系統(tǒng)由于無功電源故障退出或突然

4、增大無功負(fù)載，會造成系統(tǒng)電壓瞬間下降，而且并勵(lì)磁響應(yīng)快能快的增大發(fā)電機(jī)無功，保持系統(tǒng)不發(fā)生電壓崩潰的能力不電流勵(lì)磁系統(tǒng)優(yōu)越。 當(dāng)機(jī)組發(fā)生甩負(fù)荷情況，發(fā)電機(jī)電壓會瞬間時(shí)生高，而自并勵(lì)壓抑制發(fā)電機(jī)電壓的超調(diào)能力比交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)強(qiáng)。勵(lì)磁系統(tǒng)異常和故障及處理方法： 1、PT 斷線 現(xiàn)象：“斷線”燈亮，表明勵(lì)磁PT 或儀表PT 發(fā)生斷線故障，調(diào)節(jié)器自動(dòng)轉(zhuǎn)至未斷線PT工作。機(jī)組可照常運(yùn)行。一旦PT 故障恢復(fù)，斷線信號復(fù)歸。 處理方法：運(yùn)行期間，使用萬用變測量勵(lì)磁調(diào)節(jié)柜PT 端子，如兩路PT 測量均正常，則勵(lì)磁調(diào)節(jié)柜內(nèi)部問題，建議由勵(lì)磁售后人員檢查解決；如兩路PT 測量有不正常情況，建議停機(jī)后檢查PT

5、回路。2、過勵(lì)限制 現(xiàn)象：“過勵(lì)”燈亮，表示“過勵(lì)限制”動(dòng)作，調(diào)節(jié)器將限制其輸出。勵(lì)磁電流下降至整定值，經(jīng)過大約20 秒延時(shí)（與限制后的電流情況有關(guān)，在保證發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子良好散熱后，過勵(lì)才會復(fù)歸），過勵(lì)限制復(fù)歸，調(diào)節(jié)器照常運(yùn)行。 處理辦法：出現(xiàn)過勵(lì)的情況通常是發(fā)電機(jī)PT 出線波動(dòng)，機(jī)端電壓下降，造成勵(lì)磁輸出增加，如系統(tǒng)電壓無波動(dòng)建議檢查PT 回路。3、低勵(lì)限制： 現(xiàn)象：“低勵(lì)”燈亮，表示“低勵(lì)限制”動(dòng)作，調(diào)節(jié)器將限制其輸出進(jìn)一步下降。勵(lì)磁電流自動(dòng)增加，低勵(lì)狀態(tài)解除，低勵(lì)燈熄滅，調(diào)節(jié)器照常運(yùn)行。 處理辦法：出現(xiàn)過勵(lì)的情況通常是發(fā)電機(jī)PT 出線波動(dòng)，機(jī)端電壓上升，造成勵(lì)磁輸出減小，如系統(tǒng)電壓無波動(dòng)建議

6、檢查PT 回路。4、低頻保護(hù)： 現(xiàn)象：“低頻”燈亮，表示調(diào)節(jié)器測得的PT 電壓頻率比整定值低，“低頻保護(hù)”動(dòng)作，調(diào)節(jié)器將電壓給定清零，也即輸出為零。 處理辦法：出現(xiàn)低頻的情況，通常與調(diào)速裝置的誤動(dòng)作有關(guān)，建議檢查調(diào)速裝置。5、空載誤強(qiáng)勵(lì)： 現(xiàn)象：“空載誤強(qiáng)勵(lì)”“手動(dòng)”“異?！睙袅粒瑫r(shí)滅磁開關(guān)跳閘。 處理辦法：PT 回路沒有投入可以造成空載誤強(qiáng)勵(lì)動(dòng)作，勵(lì)磁電流大于1.05 倍空載額定勵(lì)磁電流，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)手動(dòng)，如需復(fù)歸手動(dòng)信號，首先等手動(dòng)輸出與自動(dòng)輸出基本一直時(shí)，在面板上進(jìn)行手自動(dòng)切換即可。如出現(xiàn)滅磁開關(guān)跳閘，則是因?yàn)閯?lì)磁電流大于1.1 倍的空載額定勵(lì)磁電流。6、過勵(lì)保護(hù)： 現(xiàn)象：勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的

7、“過勵(lì)保護(hù)”動(dòng)作會使該套調(diào)節(jié)器自動(dòng)退出，同時(shí)“過勵(lì)保護(hù)”信號亮且不能復(fù)歸?！斑^勵(lì)保護(hù)”并不等同于前述之“過勵(lì)限制”，后者在調(diào)節(jié)器限制輸出后 能自動(dòng)復(fù)歸，且調(diào)節(jié)器能繼續(xù)運(yùn)行。如果#1，#2 調(diào)節(jié)器的“過勵(lì)保護(hù)”均動(dòng)作，勵(lì)磁裝置將退出運(yùn)行?！斑^勵(lì)保護(hù)”信號燈保持至裝置斷電后才能復(fù)歸。 處理方法：這種情況是已有明確定義的勵(lì)磁故障。發(fā)生上述情況后應(yīng)停機(jī)檢查裝置的相關(guān)單元是否正常。7、發(fā)電機(jī)無功擺動(dòng) 現(xiàn)象：發(fā)電機(jī)的無功發(fā)生振蕩，且不能平息。 處理方法：通過勵(lì)磁監(jiān)控單元的液晶顯示屏觀察調(diào)節(jié)器的占空比或可控硅的觸發(fā)角輸出是否有大幅波動(dòng)。選定有故障或異常的（如無故障或異常，選Hg 波動(dòng)較大）一臺調(diào)節(jié)器，按下它

8、的“切脈沖”開關(guān)使其退出運(yùn)行。如果故障未消失，彈起此調(diào)節(jié)器的“切脈沖”開關(guān)，使其重新投入。然后切除另一臺（發(fā)電機(jī)的有功擺動(dòng)也會引起其無功變化，調(diào)節(jié)器會控制這種無功變化使其不會成為擺動(dòng)，但轉(zhuǎn)子電壓可能會比平常的變化范圍大，這顯然是一種正?，F(xiàn)象。不同尋常的無功擺動(dòng)有可能是因系統(tǒng)波動(dòng)或相鄰機(jī)組負(fù)荷變化引起的；調(diào)節(jié)器本身的測量或功率回路異常也會引起發(fā)電機(jī)端電壓或無功負(fù)荷的波動(dòng)，但這種可能性較?。?、調(diào)節(jié)器電源故障 現(xiàn)象：調(diào)節(jié)器外輸入正常，電源插件指示消失。此現(xiàn)象表明此調(diào)節(jié)器內(nèi)部電源有故障。勵(lì)磁裝置的運(yùn)行由另一臺調(diào)節(jié)器執(zhí)行。 處理方法：按下故障調(diào)節(jié)器的“切脈沖”開關(guān)，使其退出運(yùn)行。待將來停機(jī)后再作處理

9、。9、功率柜輸出電流異常 現(xiàn)象：兩柜電流不一致且相差較大。在正常條件下，功率柜的均流系數(shù)一般不劣于85%。功率柜電流不均衡可能是由功率柜元件損壞引起的。例如某只整流管損壞或快熔分?jǐn)鄬?dǎo)致此支路開路，供給變流回路的直流電壓下降使其輸出下降；但由于調(diào)節(jié)器會維持機(jī)端電壓恒定，另一柜的輸出電流就會隨之增大。 處理方法：一旦遇此情況，運(yùn)行人員應(yīng)降低勵(lì)磁電流的輸出，減少功率柜的電流負(fù)荷，如果有機(jī)會，最好能停機(jī)檢查。10、勵(lì)磁變壓器溫升或噪音過大： 現(xiàn)象：勵(lì)磁變壓器的測溫儀表指示某相溫度超過115，一般勵(lì)磁變壓器配有冷卻風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)會在變壓器本體溫度達(dá)到90時(shí)啟動(dòng)。超過130時(shí)報(bào)警。一般情況下不會有溫升過高的情

10、況出現(xiàn)。 處理方法：如果溫度上升至到115，可能是風(fēng)機(jī)未啟動(dòng)或變壓器本身的問題。一旦溫度持續(xù)上升達(dá)到130，應(yīng)停機(jī)檢查。假如變壓器在運(yùn)行時(shí)發(fā)出與往常不同噪音和振動(dòng)，很可能是由三相電流不平衡所至。檢查功率柜的輸出電流是否均衡，處置方法同前功率柜輸出電流異常相同。11、功率柜快熔分?jǐn)啵?現(xiàn)象：功率柜柜門上的熔斷指示燈亮，同時(shí)中控室有“勵(lì)磁事故”光字牌發(fā)出。此故障會導(dǎo)致功率柜輸出電流不一致。 處理方法：如果是單柜有熔斷器熔斷，退出該功率柜，發(fā)電機(jī)可以正常運(yùn)行，調(diào)節(jié)器自動(dòng)限制強(qiáng)勵(lì)的倍數(shù)。如多臺功率柜都出現(xiàn)此類故障，應(yīng)立即停機(jī)處理。12、功率柜直流側(cè)開關(guān)跳開： 現(xiàn)象：功率柜在正常運(yùn)行時(shí)突然將直流側(cè)出口開

11、關(guān)跳開，柜門指示燈指示其為“分”狀態(tài)。功率柜發(fā)生過流會引起該柜出口開關(guān)跳開，除此之外只能是開關(guān)誤跳或誤操作開關(guān)。 處理方法：同前項(xiàng)電流異常。13、小負(fù)載試驗(yàn)不成功： 現(xiàn)象：出廠試驗(yàn)或現(xiàn)場靜態(tài)試驗(yàn)時(shí)，出現(xiàn)調(diào)節(jié)器脈沖輸出正常，可控硅G、K 極波形正常，但是小負(fù)載試驗(yàn)不成功，同時(shí)人機(jī)界面無“相序錯(cuò)誤”報(bào)警。 處理方法: : 檢查整流橋三相輸入相序和同步變壓器二次輸出相序，互換A，C 兩相相序。14、發(fā)電機(jī)無法建壓現(xiàn)象現(xiàn)象：正常開機(jī)時(shí)，機(jī)組轉(zhuǎn)速已經(jīng)達(dá)到額定，但發(fā)電機(jī)無機(jī)端電壓。處理方法處理方法：首先檢查是否有“起勵(lì)失敗”信號。如果有此信號，證明起勵(lì)操作的條件均已滿足，應(yīng)重點(diǎn)檢查下列項(xiàng)目： 1 起勵(lì)電源

12、是否投入？ a、“滅磁”按鈕是否處于“斷”位置？ b、功率柜的交流刀閘和直流開關(guān)是否合上？ c、調(diào)節(jié)器的電壓給定是否置位成功？如果無“起勵(lì)失敗”信號，則可以斷定起勵(lì)條件未滿足，重點(diǎn)應(yīng)核查下列條目： 2 滅磁開關(guān)合否？ a、“自動(dòng)起勵(lì)壓板”是否投入？ b、自動(dòng)開機(jī)令到來否？無法建壓的原因排除后，可在機(jī)組維持額定轉(zhuǎn)速的情況下，手動(dòng)起勵(lì)升壓。典型案例分析： 1）貴州某余熱發(fā)電項(xiàng)目，發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后，遠(yuǎn)方增加負(fù)荷，加到一定負(fù)荷后，勵(lì)磁系統(tǒng)滅磁開關(guān)分閘，機(jī)組緊急停機(jī)。 分析及處理辦法分析及處理辦法：售后服務(wù)人員在現(xiàn)場檢查勵(lì)磁裝置后，發(fā)現(xiàn)勵(lì)磁系統(tǒng)無故障情況，待發(fā)電機(jī)再次并網(wǎng)后，發(fā)現(xiàn)“并網(wǎng)”信號無顯示。勵(lì)磁系統(tǒng)

13、在并網(wǎng)后無“并網(wǎng)”信號，則勵(lì)磁系統(tǒng)自動(dòng)判斷為空載狀態(tài)，當(dāng)勵(lì)磁電流增加到1.1 倍額定空載勵(lì)磁電流時(shí)，勵(lì)磁系統(tǒng)滅磁開關(guān)自動(dòng)跳閘。經(jīng)檢查出口斷路器輔助觸頭，發(fā)現(xiàn)出口斷路器處一短接片松動(dòng)。2）某水電站出現(xiàn)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地誤報(bào)警。分析及處理辦法分析及處理辦法：勵(lì)磁系統(tǒng)起勵(lì)，發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓逐步建立，經(jīng)過一個(gè)過渡過程后趨于穩(wěn)定值，然后此時(shí)保護(hù)裝置報(bào)“轉(zhuǎn)子回路一點(diǎn)接地”故障，發(fā)電機(jī)運(yùn)行正常。利用轉(zhuǎn)子電壓表通過測量大奠基轉(zhuǎn)子正、負(fù)極對地電壓，兩極對地電壓均不為零，說明發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子沒有發(fā)生一點(diǎn)接地故障。按保護(hù)裝置的復(fù)歸按鈕，“轉(zhuǎn)子回路一點(diǎn)接地”故障信號消失。3）土耳其某水電站出現(xiàn)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地故障。分析及處理辦法分析及

14、處理辦法：勵(lì)磁系統(tǒng)起勵(lì)，發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓逐步建立，經(jīng)過一個(gè)過渡過程后趨于穩(wěn)定值，然后此時(shí)保護(hù)裝置報(bào)“轉(zhuǎn)子回路一點(diǎn)接地”故障，發(fā)電機(jī)運(yùn)行正常。利用轉(zhuǎn)子電壓表通過測量大奠基轉(zhuǎn)子正、負(fù)極對地電壓，出現(xiàn)正極對地電壓為0。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子碳刷附近碳粉很多，清楚碳粉后再次開機(jī)，無轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地故障。4）內(nèi)蒙某水電站發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行中突然出現(xiàn)無功功率急劇增加，發(fā)電機(jī)變壓器組過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作跳閘。分析及處理辦法分析及處理辦法：勵(lì)磁系統(tǒng)突然輸出強(qiáng)勵(lì)電流原因通常有：1 、外部有持續(xù)增加勵(lì)磁信號，可能是工作人員誤調(diào)，也可能是增磁節(jié)點(diǎn)粘連。2 、同步信號或觸發(fā)脈沖出現(xiàn)錯(cuò)誤。3 、機(jī)端電壓測量信號發(fā)生突然降低，勵(lì)磁系統(tǒng)發(fā)出強(qiáng)勵(lì)。

15、經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)調(diào)速器與勵(lì)磁共用一組PT，調(diào)速器測頻模塊燒毀導(dǎo)致PT 短路，檢修人員在沒有停機(jī)的情況下，將兩組PT 退出，導(dǎo)致勵(lì)磁系統(tǒng)強(qiáng)勵(lì)輸出。5）河南某電廠停機(jī)大修后，勵(lì)磁無法建壓。分析及處理辦法分析及處理辦法：勵(lì)磁系統(tǒng)起勵(lì)后發(fā)電機(jī)升不起電壓的原因有：1 殘壓起勵(lì)的發(fā)電機(jī)剩磁不足，原因可能是發(fā)電機(jī)停機(jī)時(shí)間過長；2 外加起勵(lì)電源容量不足或起勵(lì)磁場與剩磁方向相反；3 晶閘管觸發(fā)回路或晶閘管故障；4 高壓或低壓熔斷器故障；5 勵(lì)磁調(diào)節(jié)器故障，起勵(lì)程序不能繼續(xù)進(jìn)行或觸發(fā)脈沖不能發(fā)出；6 發(fā)電機(jī)問題，如轉(zhuǎn)子內(nèi)部開路或短路；7 滅磁開關(guān)不合、轉(zhuǎn)子絕緣太低、起勵(lì)回路接觸不良、起勵(lì)起始給定電壓太低。該電廠大修后，

16、檢修人員沒有按之前的方式接勵(lì)磁變壓器的電纜，導(dǎo)致起勵(lì)時(shí)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器報(bào)相續(xù)錯(cuò)誤，同時(shí)封脈沖，這樣就導(dǎo)致了發(fā)電機(jī)電壓無法升起來。6）脈沖電源故障引起發(fā)電機(jī)失磁故障分析。分析及處理辦法分析及處理辦法：事故發(fā)生后，對勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)行檢查，小電流試驗(yàn)后，勵(lì)磁系統(tǒng)沒有發(fā)出脈沖，晶閘管無法觸發(fā)，小電流試驗(yàn)無整流波形。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)脈沖功放板無電源燈指示，開關(guān)電源24V 無輸出，由于開關(guān)電源老化，造成24V 無輸出，引起無脈沖輸出，更換新的開關(guān)電源后，問題解決。7）某電廠出現(xiàn)可控硅燒毀情況。分析及處理辦法分析及處理辦法：事故發(fā)生時(shí)，勵(lì)磁小間發(fā)生異常聲音，勵(lì)磁系統(tǒng)故障，發(fā)電機(jī)變壓器組失磁保護(hù)動(dòng)作，發(fā)電機(jī)解列跳閘。事故發(fā)生

17、后，對事故現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，勵(lì)磁系統(tǒng)中一個(gè)晶閘管整流柜內(nèi)部發(fā)生爆炸，保護(hù)晶閘管元件的快速熔斷器全部熔斷，晶閘管元件散熱器嚴(yán)重?zé)龤АＷ屑?xì)檢查后發(fā)現(xiàn)在散熱器兩端上有一鐵釘，該鐵釘將晶閘管的AK 極短路造成晶閘管的燒毀。08D 系列專用常備部件：名稱：電源板插件功能：提供控制箱的供電電源重要性：名稱：脈沖功放板插件功能：提供脈沖回路所需電源重要性：名稱：采集板插件功能：集成開關(guān)量和模擬量的采集，以及輸出。重要性：名稱：主機(jī)板插件功能：將外部采集的信號和模擬量進(jìn)行處理，以便DSP 芯片識別，并將輸出進(jìn)行處理重要性：名稱：I/V 變換板功能：將機(jī)端PT 和CT 的信號量轉(zhuǎn)變成調(diào)節(jié)箱可接受的量重要性：名稱：繼電器板功能：各種開