水电站励磁系统故障及处理分析

胡运河

（广水安江水电开发有限公司，湖南怀化 418199）

水电站是电力生产中的重要部分，水电站中的励磁系统是水电站的核心组成，能够保证水电站发动机的安全稳定运行，从而保证水电站的正常运行。励磁系统主要有调节器，功率单位电流输入回路等部分组成，励磁系统在水电站中的作用较多，比如说能够在发电机空载运行状态下进行调节电压，在发电机运行中能够帮助发电机稳定电压，减少故障和事故的发生。当水电站中励磁系统发生故障时，能够发生警报提醒工作人员，对故障进行处理。如果故障严重，励磁系统还会自行进行停机保护，直到维护人员将故障处理完才能恢复运行。

1 水电站励磁系统故障处理原则

1.1 标准性原则

在进行水电站励磁系统故障处理时，要遵循标准性原则，对励磁系统的电阻大小进行检测，对励磁系统内部电流运行情况进行检测，从而提高线路运行的安全性，在完成检测后，要确保所获得数据的准确性，并且要按照直流电阻标准值对故障进行处理。

1.2 稳定性原则

在进行水电站励磁系统检测过程中要使用线路连接和参数调试方法，按照系统调控的相关参数进行设置，确保完成参数调试后的结果准确无误，保证励磁系统安全稳定运行。

1.3 安全性原则

当励磁系统发生故障需要进行维护处理时，为了确保安全，需要在励磁系统中使用绝缘性足够强的材料，提高励磁系统的安全性，降低励磁系统运行时故障的发生率。对励磁系统进行维护检测是处理故障的有效方式，在进行维护检测过程中，要严格按照规定进行，确保工作人员的安全和励磁系统的安全[1]。

2 水电站励磁系统故障和处理措施

2.1 励磁系统调节器的故障和处理

当励磁系统调节器发生故障时，无法对运行的发动机组进行升降压的调节，这种时候发电机因为电压没有进行及时的变化会导致运行功率增加，情况严重时会直接出现跳闸保护情况，如果出现这种情况，维护工作人员要进行故障处理，通过使用示波器对励磁系统调节器进行检查，如果发现脉冲异常，要对相关回路的电子元件进行检查，找到出现问题的电子元件并进行及时更换[2]。

2.2 励磁系统单元部分的故障和处理

当水电站励磁系统功率单位发生故障时，会出现变压器高低压侧的保险熔断，励磁系统不能向发动机提供正常的离子电流，这时发动机会取消运行并发出故障信号，情况严重时会出现跳闸保护。水电站维护工作人员在进行这类故障处理时，首先要对励磁系统变压器高低压侧的保险进行检查，当保险出现熔断时要及时进行更换。水电站发动机组在运行中，励磁系统晶闸管会处于风机运转状态下，一旦保险出现熔断现象，会直接导致风机停止运行，这时风机会发出故障信号，相关的工作人员在接到故障信号时，要立即进行停机并进行故障的检查和处理，否则晶闸管会因为过热而出现烧毁情况。不管励磁系统中的晶闸管是否因为过热烧毁或者是正常使用而损坏发电机组，一旦发出故障信号时，维修工作人员必须要对晶闸管进行检测，并对烧坏的晶闸管进行及时的更换[3]。

2.3 励磁系统电流输入回路的故障和处理

励磁系统中的电流输入回路滑环上的碳粉，如果没有进行定期的清理，会导致接地故障的发生，因此水电站维护工作人员要定期对滑环上的碳粉进行处理。如果出现接地故障时，维护工作人员要进行仔细的检查，更换被击穿的绝缘管套。其次在进行励磁系统电流输入回路的检测过程中，要重点检查转子绕组之间的连接点，查看连接点是否出现松动，如果发现出现松动的连接点，必须要进行加固焊接处理，避免出现断线故障。其次在进行检测过程中，要对励磁电流输入回路中的数据与去年检测数据相比，如果数据出现较大的差异，说明转子绕组存在短路故障，要对短路绕组进行检查并更换，保证检测数据的误差在允许的范围内[4]。

2.4 励磁系统中的失磁故障和处理

励磁系统中的失磁故障是较为常见的故障之一，当励磁系统出现失磁故障时，会出现电压下降的情况，从而导致电压值出现较大的波动，一般电压会出现不断的下降，最终出现负电压的情况，同时因为电压下降电流会出现剧烈摇摆，从而产生保护行为。面对励磁系统中的失磁故障，维护工作人员要检查励磁系统电源交流侧的开关，如果出现开关辅助节点松动情况会导致电阻增加，励磁系统就会出现失磁故障。这种情况下，为了解决失磁故障，要对开关接点处进行仔细的检查，并对辅助节点进行定期检查，这样能够有效地防止失磁故障的发生[5]。

2.5 励磁系统的整流电源故障和处理

当水电站的励磁系统出现发电机组启动后电压不升的现象，对发电机组外部进行检查并没异常，同时装置没有报警，这种时候可以判断为励磁系统电气回路故障，或者是整流电源故障。为了对该故障进行有效的处理，首先要对励磁系统的调节器电气回路进行检查，如果调节器的电气回路没有出现异常，就需要对可控硅电源进行检查，如果发现电源输入闸出现断裂，会导致电压回路故障，信号报警灵敏度下降，从而无法出现报警。这时工作人员需要对可控硅电源断裂的闸刀进行及时的更换，更换完成后要进行相应检测确保运行正常后才可继续使用。

3 水电站励磁系统故障运行维护管理措施

3.1 运行管理

在水电站励磁系统日常运行过程中，相关的工作人员要定期检查励磁系统的运行情况，在汛期时发电机组运行功率较大，要对励磁系统的温度进行仔细的检查记录根据监测系统中的数据进行对比，确保励磁系统的温度变化在规定范围内。当励磁系统进入维修检查后，维护工作人员要对励磁系统的内部进行检查，观看励磁功率柜内部是否干净整洁，当励磁系统故障消除后，还需要对发电机组的运行进行合理安排，励磁系统在设备更换后要对相关的设定进行调整，确保水电站发电机组的正常运行。

3.2 维护管理

为了保证水电站发电机组的安全稳定运行，要提高励磁系统的性能，加强对励磁系统的维护和保护，首先要对脉冲线绝缘防护进行检查，并在脉冲线上安放绝缘管套，避免高压进入脉冲线出现击穿故障。其次在进行励磁系统的维护时，要对相关设备进行除尘，确保设备的干净整洁，因为励磁系统中的原件会因为击沉而出现短路或放电故障，灰尘量过大还会导致通风管道堵塞，不利于励磁系统的散热。

4 结语

综上所述，水电站在电力生产中承担着重要的责任，为了确保水电站的安全稳定运行，除了对水电站内的相关设备进行维护管理外，还需要对最重要的励磁系统进行检测，定期对励磁系统进行维护管理，减少故障的发生，当发生故障后要在第一时间进行处理，以此来提高水电站的安全稳定运行。