Ｓ而 电力安全技术 第ｌ３卷（２０１１年第３期） 自并励静止励磁系统起励失败 原因分析及处理 王 斌 （中电（福建）电力工程有限公司，福建南平３５３０００） ［摘要］在简要介绍同步发电机的３种起励方式的基础上，着重阐述了自并励静止励磁系统 的起励过程，对起励失败原因进行分析，并结合实际案例总结了相应的处理方法，对防范励磁起励 失败有一定的借鉴作用。 ［关键词］自并励静止励磁系统；起励；故障分析及处理 １ 同步发电机的起励方式 标志、起励、清除起励标志３个阶段。 ２．１设置起励标志 同步发电机的起励控制是励磁调节器的重要环 在同时满足以下５个条件时设置起励标志： 节。同步发电机的起励方式有３种： 方式， 方 （１）发电机尚未起励，即发电机机端电压和／ 式和恒 ．方式。其中，。ｃ起励方式只能在他励方式 或励磁电流小于一定数值即可认为尚未起励； 下有效， 起励方式和恒 ．起励方式都可以在他 （２）没有外部灭磁指令，即无逆变灭磁标志； 励和自并励２种励磁方式下有效。 （３）发电机转速大于４７ Ｈｚ且小于５３ Ｈｚ； （１）恒 起励方式。现代励磁调节器通常有 （４）没有起励失败标志； 设定电压起励和跟踪系统电压起励２种起励方式。 （５）没有起励标志。 设定电压起励是由运行人员手动设定电压值，起励 ２．２起励 后发电机的电压稳定在设定的电压水平上。跟踪系 当起励标志有效后，励磁调节器开始执行起励 统电压起励是电压值自动跟踪系统电压，人工不能 任务。 干预，起励后的发电机电压稳定在与系统电压相同 励磁调节器控制回路正常工作所需的整流桥输 的电压水平上，有效跟踪范围为（８５％～ｌ１５％）额 入电压一般为５ Ｖ。当机组转速达９５％额定转速时， 定电压。跟踪系统电压起励方式是发电机正常发电 励磁调节器收到开机令，并且整流桥输入电压大于 运行默认的起励方式，而设定电压起励方式通常用 或等于５ Ｖ时，励磁调节器使用残压起励。对于低 于励磁系统的调试试验。 压机组的小型发电机，发电机可以直接取出剩磁电 （２）恒 起励方式，是一种用于试验的起励方 压作为起励电源，在发电机起励前能产生足以使晶 式，其电压设定值由程序自动设定，人工不能干预， 闸管导通的脉冲信号，进而励磁系统为转子提供 起励后的发电机电压一般约为２０％额定电压。 励磁电流，使发电机电压能建立起来。这个过程叫 （３） 起励方式，只适用于他励励磁方式，可 做残压起励。但有时候（如大小修后），发电机转 以做到从零电压或残压开始，由人工调节逐渐增加 子铁芯剩磁低，形成的残压小，整流桥输入电压小 励磁，完成起励建压的任务。 于５ Ｖ，导致同步电压太低，励磁调节器无法形成 触发脉冲，也就无法导通励磁回路、建立电压。这 ２ 自并励静止励磁系统的起励过程 就需要外加起励引导电源，投初励。特别是对于自 并励励磁系统，由于采用机端励磁电源，仅靠发电 自并励静止励磁系统的起励过程分为设置起励 机剩磁无法建立电压，就需要外加起励电源。自并 一 一 第１３卷（２０ｌ１年第３期） 电力安全技术 Ｑ 生主二垡 ——励励磁系统一般的动作条件是：机组达到设定的转 速后（汽轮机为３ ０００ ｒ／ｒａｉｎ，水轮机为９５％额定 转速），励磁系统由等待状态转入空载建压，如果 励磁调节器检测残压低于额定的２％时或５ Ｓ内建 压不成功，则由灭磁柜配置的智能检测显示装置自 动投入辅助起励电源，发电机开始起励，待检测到 机端电压达到设定值（一般是２０％机端额定电压） 或初励动作时间达到８ Ｓ后，自动退出初励，由励磁调节器自动升压到额定值。 调节器的软起励，用于防止机端电压的起励超 调。励磁调节器接到开机令后开始起励升压，当机 端电压大于１０％额定值后，调节器以可设定的速 度增加给定值，使机端电压逐步上升到额定值。整 个起励过程的控制和检测都是由ＡＶＲ软件实现的。 ２．３清除起励标志 起励成功后，清除起励标志，则起励过程结束。 起励成功的标志是，发电机端电压和／或励磁电 流不小于一定数值。有效起励规定的时间一般不超 过５ Ｓ。 当满足以下２个条件时清除起励标志： （１）具有起励标志； （２）起励成功或起励失败或有灭磁标志。 ３起励失败常见原因分析 在起励标志有效后的规定时间内，同步发电机 没有起励成功，即认为起励失败。起励失败的故障 现象有，发电机未能建压，调节器盘面“起励失败” 指示灯亮和发励磁故障信号。 发电机起励失败的主要原因有： （１）残压起励的发电机剩磁不足，这可能是由 于发电机停机时间过长； （２）外加起励电源容量不足或起励磁场与剩磁 方向相反； （３）励磁功率单元主回路、晶闸管触发脉冲回 路或晶闸管故障； （４）励磁ＰＴ高压或低压熔断器故障； （５）励磁调节器故障，起励程序不能继续进行 或触发脉冲不能发出； （６）发电机有问题，如转子内部开路或短路； （７）灭磁开关不合，转子绝缘太低，起励主回 路或起励控制回路故障，直流起励引导电源刀闸未 ＇－－ ｈｅｎｇｃｈａｎｙ－）【ｉａｎ 合，起励接触器工作不正常，启动起始给定电压太 低等； （８）手动“逆变”按钮未复位； （９）转速未达到９５％额定转速。 ４励磁系统起励失败分析 ４．１ 案例一 某水电厂运行人员接省调命令后，在上位机开 启ｌ号机。在开机过程中，上位机报警：“１号升 压失败，流程退出动作”。随即现场检查设备，无 异常现象。运行人员手动清除所有控制，手动起励 仍无效。维护人员对１号机进行故障处理，检查测 速装置发现，转速大于９５％额定转速，开出继电 器损坏，造成励磁起励条件不满足，故无法升压。 更换继电器后，机组由开机至空转、空转至空载皆 正常，现场检查确认设备无异常。 该电厂励磁系统起励的条件有２个，开机令和 ｎ＞９５％（转速大于９５％额定转速）。其中，开机令 可由监控开出或就地按钮给出，ｎ＞９５％信号引自 机组测速装置输出接点扩展继电器６ＸＪ的常开接 点。只有这２个励磁条件同时满足时，励磁系统才 会起动开机流程。此次１号机开机过程升压失败， 原因是扩展继电器６ＸＪ线圈损坏，致使励磁系统 未接收到ｎ＞９５％开入信号，无法满足起励条件， 造成升压失败。６ＸＪ继电器属长期励磁继电器，已 使用５年时间，存在线圈老化、阻值下降的可能。 另外，由于监控系统ｎ＞９５％起励接点直接引自测 速装置另一输出接点，未经重动，该接点输出正常， 故监控系统收到的信号正常，没有任何故障信息， 因而未能及时发现这一故障。 更换６ＸＪ继电器后励磁系统起励正常。利用 机组停机机会，修改机组测速装置ｎ＞９５％的输出 回路，使监控系统与励磁系统的ｎ＞９５％信号分别 引自同一个扩展继电器的不同的２对常开接点，以 实现励磁未收到ｎ＞９５％信号时，运行人员可在上 位机开机流程中获悉。 ４．２案例２ 某水电厂ｌ号机组进行过速试验后，按电厂启 动试验方案对机组做甩负荷试验时，机组无法正常 建压。对励磁调节系统及励磁等有关一次设备进行 详细检查，未发现异常。测量转子回路绝缘良好， 一回一 Ｓ 电力安全技术 第１３卷（２０１１年第３期） 转子回路导通正常，定子回路绝缘良好。因现场无 （４）检查励磁调节器上是否存在其他故障、事 试验设备，故用一直流焊机做他励电源，焊机升流 故信号，使其信号复归； 至约１５０ Ａ时，机端电流、电压无明显变化，初步 （５）机组转速是否稳定在９５％额定转速以上； 判断转子回路故障。后拆除励磁电缆、滑环、转子 （６）通知维护专业人员检查处理； 引线，经检查确认与转子引线相连的７Ｏ号、ｌ号 （７）手动复位“逆变”按钮，可按“逆变”按 磁极短路，原因为过速试验时磁极移动相碰造成短 钮或发一个停机令，复位起励失败信号，励磁系统 路。经处理后，机组再次开机建压正常。 返回待命状态。 起励失败后，再次起励操作可采用： ５励磁系统起励失败检查 （１）按灭磁按钮，待触发脉冲停发后再松开灭 磁按钮，重新起励； 当励磁起励失败后，要根据故障现象进行仔细 （２）机后重新开机，并满足起励条件。 排查，在未查清楚原因之前不得再次起励。排查工 作可从以下几个方面进行： 参考文献： （１）检查直流起励电源刀闸是否投入，电压是 １陆继明，毛承雄，范澍，王丹．同步发电机微机励 否正常； 磁控制 】．北京：中国电力出版社，２００６． （２）检查起励电源保险是否熔断； ２孟凡超，吴龙．发电机励磁技术问答及事故分析［Ｍ］． （３）检查发电机转子及碳刷、引线绝缘是否良 北京：中国电力出版社，２００８． ’ 好； （收稿日期：２０１０－１０－１３） 彭 习 ｅ噜ｅ噜、 电力资讯娄 亡 亡 亡 窜＿倒毒 河南省遭遇雨雪天气 电网安全平稳运行 ２０１ １－－０２－－２５～２７，河南省普降春雨。２月２８日，一场大雪又突如其来降临该省大部分地区，连续几 天的雨雪天气在有效缓解河南省旱情的同时，也给该省电网安全稳定运行带来很大压力。河南省电力公司 第一时间启动省、市、县三级恶劣天气应急预案，采取有力措施，加强恶劣天气应急保障能力，确保全省 电网安全稳定运行。 河南省电力公司迅速启动雨雪天气应急预案，对全省电力供应、应急协作、物资保障等工作进行了详 细部署：密切跟踪掌握全省电煤供应情况，强化电煤预测预警，科学合理安排电网调度运行方式，确保全 省电力平稳有序供应；要求各单位、各部门加强应急值班，确保应急值班通信２４ ｈ畅通，认真执行每日信 息零报告制庞及时下发恶劣天气预警通知，各单位加强与当地气象部门的联系，密切关注本地区天气状况 加强监测监控，要求各单位认真做好应急队伍、应急电源、应急物资等各项应急准备工作，确保全省电网 安全稳定运行。 面对恶劣天气，河南省电力公司系统各单位积极行动，加强电网巡视，密切关注电网运行情况。河南 驻马店供电公司派出特巡人员对重要线路、易舞区线路展开特巡，采集易舞区段气象资料，为制定应对抢 修保电措施提供科学依据；河南濮阳供电公司严密监控电网运行，借鉴去年成功应对恶劣天气经验，根据 目前电网薄弱环节，做有针对性的事故预想和预控措施，做到安全运行可控、在控和能控状态；河南开封 供电公司积极储备充足的抢险物资，该公司领导坐镇调度室，靠前指挥，近百人的应急抢修队伍短时间集 结完毕，２４ ｈ待命，随时处理线路设备故障；河南商丘供电公司增加９５５９８值班人员力量，确保９５５９８热 线畅通，做好宣传解释工作，积极争取电力客户的理解和支持。 截至３月１日，河南省电网运行正常，全省重要客户和居民生活安全可靠用电均未受影响。 （来源：河南省电力公司２０１ｌ一０３—０２） 一 一
