摘要：詳細(xì)介紹了QF-6-2型發(fā)電機(jī)同軸ZLG-45型勵(lì)磁機(jī)，在啟動(dòng)過(guò)程中的故障故障分析及解決方法。

關(guān)鍵詞：勵(lì)磁機(jī) 故障 維修

我公司自備電廠96年裝備的QF-6-2型汽輪發(fā)電機(jī)，配1臺(tái)ZLG-45型同軸直流勵(lì)磁機(jī)，勵(lì)磁機(jī)額定功率45kW、額定電壓110V、額定電流235A，勵(lì)磁調(diào)節(jié)使用手輪式磁場(chǎng)變阻器調(diào)節(jié)。投運(yùn)以來(lái)運(yùn)行正常，除使用過(guò)程中出現(xiàn)間歇性微弱火花外，未出現(xiàn)過(guò)其它故障情況。

2011年09月2#汽輪發(fā)電機(jī)大修，工作人員根據(jù)常規(guī)檢查項(xiàng)目發(fā)電機(jī)及勵(lì)磁機(jī)進(jìn)行了常規(guī)項(xiàng)目的檢查和試驗(yàn)后，09月23日根據(jù)生產(chǎn)銜接要求啟動(dòng)2#發(fā)電機(jī)，21時(shí)左右，2#發(fā)電機(jī)在并網(wǎng)過(guò)程中，運(yùn)行人員在主控調(diào)節(jié)磁場(chǎng)變阻器由最大位置往減小位置旋轉(zhuǎn)時(shí)，若正常情況下，緩慢旋轉(zhuǎn)1/3圈后，減小勵(lì)磁系統(tǒng)串入電阻，勵(lì)磁電流增加，發(fā)電機(jī)端電壓應(yīng)逐漸升高至6.3kV，但監(jiān)視表計(jì)發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)端電壓一直保持在0.1-0.6kV左右，且未出現(xiàn)明顯的上升趨勢(shì)。

根據(jù)上述現(xiàn)象，檢查發(fā)電機(jī)所有表計(jì)，轉(zhuǎn)子電壓（勵(lì)磁電壓）為-4V至-5V勵(lì)磁電壓，且極性改變。經(jīng)過(guò)初步分析認(rèn)為：因主控發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置未發(fā)出任何報(bào)警或保護(hù)信號(hào)，且在沖轉(zhuǎn)前期，運(yùn)行人員進(jìn)行過(guò)認(rèn)真的檢查核實(shí)，機(jī)組已具備啟動(dòng)條件。發(fā)生電壓不能正常升高后，運(yùn)行人員又進(jìn)行機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)檢查，未發(fā)現(xiàn)任何異常。說(shuō)明發(fā)電機(jī)端電壓不能正常升至額定電壓主要問(wèn)題來(lái)自于勵(lì)磁系統(tǒng)。通過(guò)檢查磁場(chǎng)變阻器、勵(lì)磁機(jī)碳刷及接線、轉(zhuǎn)子滑環(huán)及炭刷均無(wú)其他異常，判斷勵(lì)磁機(jī)回路沒(méi)有了剩磁，不能正常自激建立工作磁場(chǎng)，導(dǎo)致不能正常升壓。隨即采用6.3V蓄電池給勵(lì)磁機(jī)進(jìn)行充磁，經(jīng)過(guò)正反兩次的充磁，發(fā)電機(jī)端電壓仍不能正常升高，說(shuō)明勵(lì)磁機(jī)未能正常工作，未建立起磁場(chǎng)。

通過(guò)仔細(xì)分析，問(wèn)題集中在勵(lì)磁機(jī)本體故障上，檢查發(fā)現(xiàn)勵(lì)磁機(jī)輸出電壓極性改變，先期認(rèn)為由于表計(jì)不準(zhǔn)反映數(shù)據(jù)不真實(shí)，未懷疑接線問(wèn)題。由于充磁不成功，懷疑恢復(fù)接線時(shí)接反了或在做試驗(yàn)時(shí)做反了。隨后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查?，F(xiàn)場(chǎng)檢查勵(lì)磁機(jī)接線發(fā)現(xiàn)，603、604主線接線正確，615、604測(cè)控線接線錯(cuò)誤，并測(cè)量勵(lì)磁機(jī)輸出極性相反。如下圖所示：

檢查出現(xiàn)場(chǎng)接線出現(xiàn)問(wèn)題后，立即調(diào)整接線，進(jìn)行操作，調(diào)整磁場(chǎng)變阻器，勵(lì)磁電流逐漸增大，勵(lì)磁電壓逐漸上升，但勵(lì)磁電壓極性改變，（轉(zhuǎn)子電壓表計(jì)電壓變負(fù)值，勵(lì)磁電流變?yōu)樨?fù)值）發(fā)電機(jī)端電壓逐漸正常上升。檢查發(fā)現(xiàn)勵(lì)磁系統(tǒng)整體極性已改變。

分析：由于錯(cuò)誤接線方式勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組短路，且將主磁級(jí)線圈極性反串入回路中，造成勵(lì)磁電壓反向，導(dǎo)致勵(lì)磁輸出正負(fù)極性改變，且不能正常升壓?；謴?fù)原始接線方式后，由于線圈前次反串，勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組剩磁方向改變，勵(lì)磁電壓輸出極性仍然呈反向狀態(tài)，勵(lì)磁電流方向改變。

從整個(gè)狀態(tài)來(lái)看，由于人為接線錯(cuò)誤原因，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁磁極反向，進(jìn)入發(fā)電機(jī)逆勵(lì)磁狀態(tài)。但由于汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)向未改變，發(fā)電機(jī)本體的正常運(yùn)行和使用影響不是很大。但在逆勵(lì)磁狀態(tài)下仍存在一些不良影響：①勵(lì)磁機(jī)正負(fù)極性變反，使發(fā)電機(jī)發(fā)生逆勵(lì)磁，在這種極性變反的過(guò)渡過(guò)程中，對(duì)發(fā)電機(jī)是有一定影響的。因?yàn)閯?lì)磁電流減小時(shí)，發(fā)電機(jī)相當(dāng)于失磁，要從系統(tǒng)中吸收很大的無(wú)功電流，而在勵(lì)磁電流和變反的一段時(shí)間里，必有一個(gè)瞬間失步和同步的過(guò)程，只不過(guò)這個(gè)過(guò)程很快，一般未待處理就過(guò)了。②由于汽輪機(jī)轉(zhuǎn)向沒(méi)有變，發(fā)電機(jī)相序也不變，至于表計(jì)指示除前面提到轉(zhuǎn)子電壓和轉(zhuǎn)子電流極性變反外，所有的交流表計(jì)指示不變。

由于本次發(fā)電機(jī)已正常并網(wǎng)，已確認(rèn)發(fā)電機(jī)發(fā)生逆勵(lì)磁，在旋轉(zhuǎn)時(shí)勵(lì)磁機(jī)不能通過(guò)外部能量進(jìn)行磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)，暫不必再解列處理，只需將勵(lì)磁系統(tǒng)電磁儀表接線倒接，后臺(tái)保護(hù)裝置的轉(zhuǎn)子電壓和電流調(diào)整系數(shù)改為-1即可。等待以后發(fā)電機(jī)計(jì)劃停機(jī)時(shí)，對(duì)勵(lì)磁機(jī)磁場(chǎng)線圈予以人工逆勵(lì)磁，使極性恢復(fù)，并將表計(jì)接線和保護(hù)裝置的系數(shù)修改回來(lái)即可。

通過(guò)此次現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的問(wèn)題，對(duì)于勵(lì)磁系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)，要更加重視和熟知，因?yàn)閯?lì)磁系統(tǒng)向發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組供電以建立轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)，并根據(jù)發(fā)電機(jī)運(yùn)行工況調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流以維持端電壓和系統(tǒng)的電壓水平，決定著電網(wǎng)與并聯(lián)機(jī)組的無(wú)功功率分配，因此勵(lì)磁系統(tǒng)的穩(wěn)定對(duì)于發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)的可靠性具有很大的意義，其直接影響發(fā)電機(jī)在事故下的變化狀態(tài)，所以發(fā)電機(jī)對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)可靠性要求很高。具體講主要有：①勵(lì)磁系統(tǒng)不受外部電網(wǎng)控制和影響，防

止電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)，電網(wǎng)與勵(lì)磁系統(tǒng)相互影響，故障影響會(huì)越來(lái)越壞。②勵(lì)磁系統(tǒng)本身的動(dòng)態(tài)調(diào)整必須穩(wěn)定，若不穩(wěn)定，勵(lì)磁電壓波動(dòng)，會(huì)嚴(yán)重影響發(fā)電機(jī)的電壓波動(dòng)，大型機(jī)組直接影響就近電網(wǎng)電壓水平。③若電力系統(tǒng)故障，電網(wǎng)電壓下降，發(fā)電機(jī)端電壓下降時(shí)，勵(lì)磁系統(tǒng)能夠迅速提高勵(lì)磁至峰值。即在強(qiáng)勵(lì)作用下，對(duì)維持系統(tǒng)電壓穩(wěn)定及保護(hù)正確動(dòng)作有利。所以，要求工作人員在今后的檢修工作中，要集中精力，認(rèn)真做好正常的運(yùn)行和維護(hù)，尤其要加強(qiáng)勵(lì)磁回路的運(yùn)行和檢修工作。在檢修時(shí)，勵(lì)磁回路接線必須正確，處理前做好記號(hào)和標(biāo)示，防止發(fā)生誤接或錯(cuò)接。另外，在做試驗(yàn)時(shí)，通直流電時(shí)要斷開勵(lì)磁回路，待測(cè)量完畢后再接通。如測(cè)試過(guò)程中勵(lì)磁線圈必須通入直流電源，必須搞清極性，與勵(lì)磁機(jī)的“正、負(fù)”極性對(duì)應(yīng)，防止檢修后再次出現(xiàn)以上狀況。

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作者簡(jiǎn)介：薛明榮（1983-），男，陜西南鄭人，電氣助理工程師，學(xué)士，電氣工程。