摘 要 本文是作者在水電站運行中分析處理勵磁系統(tǒng)故障一小結(jié)，對相關(guān)專業(yè)有一定的參考價值。

關(guān)鍵詞 SWL-1；勵磁故障；勵磁電流調(diào)節(jié)

中圖分類號 TV734 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)071-0121-01

1 電站概述

該水電站2001年投入運行，總裝機容量為2x2500 KW+1x2000 KW，1號、2號機組均采用SWL-1型微機勵磁裝置。

2 勵磁系統(tǒng)概述

同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的一般由勵磁功率單元和勵磁調(diào)節(jié)器兩個主要部分組成。勵磁功率單元向同步發(fā)電機轉(zhuǎn)子提供勵磁電流，而勵磁調(diào)節(jié)器則根據(jù)輸入信號和給定的調(diào)節(jié)準(zhǔn)則控制勵磁功率單元的輸出，因此，勵磁系統(tǒng)的自動勵磁調(diào)節(jié)器對提高電力系統(tǒng)并聯(lián)機組的穩(wěn)定性具有相當(dāng)大的作用。

2.1 本電站采用的勵磁系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)采用雙微機通道加模擬后備通道構(gòu)成的調(diào)節(jié)器。整個裝置包括：進(jìn)行模擬量及數(shù)字量隔離輿與變換等電路的輸入板，進(jìn)行脈沖放大輸出、開關(guān)量輸出及雙通道切換等電路的輸出板，兩塊CPU板，數(shù)碼顯示板及模擬通道板共五個部分，采用總線式插板結(jié)構(gòu)。如下圖。

系統(tǒng)用軟件實現(xiàn)無功調(diào)差、可控硅控制脈沖移相、最大勵磁電流頂值限制、強勵反時限限制、欠勵限制、F\\V限制。能自動跟蹤系統(tǒng)電壓運行、能實現(xiàn)殘壓啟勵和自動它勵啟勵、可按機端電壓給定值、勵磁電流給定值、功率給定值調(diào)節(jié)。

2.2 功能板簡介

2.2.1 輸入板

輸入板是系統(tǒng)的向前通道，是發(fā)電機狀態(tài)、勵磁裝置狀態(tài)等強電信號與CPU板弱電信號之間的接口，其任務(wù)是把裝置需要的發(fā)電機、勵磁裝置的狀態(tài)信號真實和準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)換為符合CPU板接中要求的電信號，供CPU檢測用。

2.2.2 CPU板及軟件功能

CPU板包括8097微機控制器、復(fù)位電路、地址鎖存電路、地址譯碼電路、自診斷電路、A/D轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)電壓電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、串行及并行接口電路、測頻信號處理電路等。

系統(tǒng)軟件包括：初始化子程序，鍵盤掃描程序、運行狀態(tài)監(jiān)視子程序、數(shù)碼顯示子程序、A/D采樣子程序、D/A發(fā)送子程序、功率計算子程序、調(diào)節(jié)計算子程序、故障判斷及處理子程序、頻率相位檢測中斷子程序、并行通訊子程序、主程序等部分。系統(tǒng)在20 ms內(nèi)輸出控制量（3-6次），即三分之一周期（6.67 ms）或六分之一周期（3.36 ms）完成一次控制。

雙機（雙CPU板）切換，兩套CPU板發(fā)出移相控制電壓UK、顯示及操作輸出的人工及自動切換，若主控板1在正常工作時，將發(fā)出一高電平信號（GOOD1），該信號送到輸出板的雙機切換電路，同理，主控板2在正常工作時，也將發(fā)一高電平信號（GOOD2），輸出板的切換邏輯在確認(rèn)兩主控板都正常時，將切換至主控板1輸出，并發(fā)出切換信號（ON1=1，ON2=0），以便入各自的主控板知道自己的運行姿態(tài)。若某主控板工作異常，則自動切換。

2.2.3 輸出板

它包括整流橋故障、風(fēng)機故障、同步及TV故障、轉(zhuǎn)子過流、滅磁、強勵、欠勵、進(jìn)相及CPU工作指示信號。整流橋故障和風(fēng)機故障將限流到額定值的2/3，轉(zhuǎn)子過流限幅，強勵按反時限限制，進(jìn)相只發(fā)信號，欠勵按恒無功方式運行。

同步及TV故障、進(jìn)相、限流、風(fēng)機故障、滅磁、整流橋故障、同時以按點方式輸出、可提供給中控時使用。

操作輸出，包括自動合滅磁開關(guān)、跳滅磁開關(guān)及它勵啟勵。

2.2.4 后備通道板（手動板）

為按勵磁電流（恒流）閉環(huán)方式調(diào)節(jié)的模擬通道，其運行姿態(tài)受主控通道的跟蹤，它與主控通道完全隔離，與主控通道之間的切換為人工預(yù)置方式。

3 故障現(xiàn)象及處理過程

3.1 現(xiàn)象

某小水電站2＃機組裝機2500 KW、勵磁系統(tǒng)為SWL－1型，額定勵磁電壓為63 V、額定勵磁電流為315 A，勵磁電流采用三相全控整流。機組在2001年投入運行，2006年６月份的某一天，中控室微機監(jiān)控顯示：２＃機組有功為2500 KW時，無功1000 Kvar，勵磁電流只能到270 A，經(jīng)運行人員在中控室調(diào)整無法達(dá)到額定運行，而同并于6.3 KV母線的1＃機組則能在額定工況運行。為此，我們結(jié)合該勵磁裝置的說明書和現(xiàn)場安裝接線圖紙，進(jìn)行如下處理。

3.2 分析

根據(jù)上述現(xiàn)象分析原因可能有：1）三相橋式可控硅損壞；2）勵磁系統(tǒng)控制板故障未能準(zhǔn)確發(fā)出觸發(fā)脈沖；3）勵磁變故障。

3.3 處理

1）首先從外觀檢查三相整流橋六只可控硅，未發(fā)現(xiàn)有異?，F(xiàn)象。再用萬用表測量整流橋六只可控硅正向電阻值和反向電阻值與其標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行比較，均在正常范圍內(nèi)；同時用兩節(jié)２ V的干電池來分別觸發(fā)六只可控硅，均能正常導(dǎo)通，因此可以排除該故障不是可控硅本身故障引起的。

2）進(jìn)一步對勵磁調(diào)節(jié)器功能板外觀檢查無可疑對象；基于該電站１#、２#機組勵磁系統(tǒng)使用的是同一廠家的同一型號的勵磁調(diào)節(jié)器能板，為此我們想到將１#機組與２#機組勵磁功能板互調(diào)的辦法，將1＃機與2＃機的后備通道板互換，再次開機并網(wǎng)觀察，發(fā)現(xiàn)互換后原來2＃機的后備通道板在1＃機工作正常，1＃機的后備通道板在2＃機上仍然只能將勵磁電流增加到270 A左右，說明兩臺機組的后備通道板工作是正常的。

3）于是用鉗形電流表測量2＃機勵磁變低壓側(cè)可控硅陽極開關(guān)處的三相電流，結(jié)果發(fā)現(xiàn)A相電流值為0A，B相為125 A，C相為121 A。進(jìn)一步測量勵磁變高壓側(cè)三相電壓均在6.3 KV左右，并且低壓側(cè)三相繞組的阻值均在100 MΩ，說明勵磁變工作正常。

4）、作為勵磁系統(tǒng)三大板塊：測量部分、控制部分、整流工作部分，我們都作了詳細(xì)周密的分析與測量檢查，各種直觀現(xiàn)象和數(shù)據(jù)測量數(shù)據(jù)表明這三部分都是正常的，那么我們將思路轉(zhuǎn)移到與勵磁調(diào)節(jié)相關(guān)的部分：２#機組機端PT、母線PT，對其二次側(cè)相電壓進(jìn)行測量，結(jié)果57 V左右，基本正常；接下來對手動同步變進(jìn)行檢測，其輸入側(cè)經(jīng)保險后的電壓Uab=43 V、Ubc=93 V、Uca=45 V，由此可判斷為故障點，在下一步的檢查過程中A相的保險進(jìn)線側(cè)的電線有松動現(xiàn)象，在將其緊固后再次開機并網(wǎng)，2＃機與1＃機的勵磁電流在相同負(fù)荷情況下都能達(dá)到300 A左右。

在事故（故障）查找與處理過程中，我們可以由點及面，由現(xiàn)象到本質(zhì)層層剖析，深入挖掘問題的根本，決不放過可疑之處，才能達(dá)到解決的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]國網(wǎng)電力科學(xué)研究院/南京南瑞集團(tuán)公司.發(fā)電機勵磁系統(tǒng)作用及分類[M].

[2]長江水利委員會陸水自動化設(shè)備廠.SWL-1微機型勵磁裝置說明書[M].

作者簡介

黃鳳琛，男，大專，貴州省興義市水電開發(fā)公司，從事13年水電站運行管理工作。

朱德劍，男，本科，貴州省興義市水電開發(fā)公司，從事12年水電站運行管理工作。