李曉偉 李偉

【摘要】漫灣電廠水輪發(fā)電機機組均采用自并勵勵磁方式，其中一期2-6號機組勵磁控制系統(tǒng)采用南瑞NES5100勵磁系統(tǒng)，該系統(tǒng)運行可靠性高。但由于勵磁系統(tǒng)所處的環(huán)境溫度過高、粉塵較多、設備長時間運行的疲勞缺陷以及人為因素等，不可避免地出現故障，其中整流柜故障是其中一種較為常見的故障，故為了能在勵磁系統(tǒng)報整流柜故障信號后，能快速、準確地查找并解決故障，提高機組的運行的可靠性，因此本文針對平常整流柜故障原因進行系統(tǒng)的分析，提出解決思路和判別方法，為今后的故障排查提供一定的理論支持。

【關鍵詞】勵磁系統(tǒng)；整流柜；故障；判別方法

一、引言

漫灣電廠一期工程水輪發(fā)電機組勵磁系統(tǒng)采用南瑞NES5100勵磁系統(tǒng)，每臺機組的額定出力250MW，機端額定電壓15.75kV，機組采用自并勵勵磁方式，NES5100系統(tǒng)由調節(jié)柜、1號整流柜、2號整流柜、3號整流柜、滅磁開關柜、非線性電阻柜等6部分組成。其中2號機組、3號機組勵磁整流柜已經完成了改造升級，后續(xù)的3臺機組亦將進行相應的改造，因此本文針對改造后的整流柜故障進行分析探討，為后續(xù)的改造過程中以及日常維護中出現整流柜故障提供思路以及判別方法，因此本文提出了故障判別“三法”，即觀察法、分割法、原理法，通過三種方法，逐層剖析故障原因，排查故障點。

二、整流柜的組成

漫灣一期2號、3號機組勵磁整流柜經過改造升級后，采用FLZ-2200可控硅整流柜，每臺機組配置3個整流柜，整流柜取消了原有的交直流側刀閘，交流輸入側及直流輸出側采用電纜連接頭的方式進行連接，每個整流柜由三組抽屜式整流塊組成。勵磁整流柜在運行中，整流柜風機故障、熔斷器熔斷、風機無風故障信號均會報相應的整流柜故障。

三、觀察法查找故障概況

當監(jiān)控系統(tǒng)、勵磁調節(jié)器面板、整流柜現地控制單元勵磁整流柜任意一個地方報故障時，首先采用觀察法，檢查整流柜正面外觀有無異常，柜體外殼有無變形，是否有冒煙、甚至出現明火的現象，整流柜運行的聲音是否與日常聲音相似，有無異常的響聲，如有節(jié)奏的起伏的轟鳴聲。在檢查柜體外觀未發(fā)現異常后，與帶電柜體保持一定的距離的情況下，打開調節(jié)器及整流柜后面的柜門，檢查接線端子有沒有松動，柜體內部有沒有電纜是否有破損、冒煙現場。上述檢查完畢后，檢查故障整流柜與另外正常運行的整流柜輸出電流是否偏差過大。

四、分割法查找故障區(qū)

整流柜報故障后，在經過觀察法進行故障查找無法奏效時，為查找故障原因，采用分割法對故障區(qū)進行分割檢查，縮小故障范圍，從而找出故障點。首先分四個故障區(qū)，第一故障區(qū)為勵磁調節(jié)器，排查的目的檢查調節(jié)器故障信號是否誤報。采用萬用表的對整流柜故障端子進行測量，若故障信號確實到達勵磁調節(jié)器，則排除勵磁調節(jié)器誤報的可能，若故障信號未到達勵磁調節(jié)器，則可以初步判斷為勵磁調節(jié)器故障信號誤報，以下為組合判斷結果。

調節(jié)器故障信號輸入端子 調節(jié)器報警信號的真實性

有效 真實

無效 不真實

第二故障區(qū)為現地整流柜輸出端子至調節(jié)器電纜是否有無破損。首先檢查輸出端子的故障信號是否有效，同時檢查調節(jié)器故障輸入端子故障信號是否有效，根據以下組合來判斷傳輸故障信號的電纜好壞：

調節(jié)器故障信號輸入端子 整流柜故障信號輸出端子 傳輸電纜品質好壞判別

有效 有效 傳輸電纜正常

有效 無效 傳輸電纜某點被短接

無效 有效 傳輸電纜斷裂或者端子松動

第三故障區(qū)為勵磁整流柜控制輸入、輸出模塊，排查的目的為檢查整流柜現地控制輸入、輸出模塊功能是否正常。采用萬用表對該模塊的故障信號輸入、輸出信號是否有效進行判別，其判別方法如下：

故障信號輸入端子 故障信號輸出端子 模塊正常與否

有效 有效 正常

有效 無效 異常

無效 有效 異常

通過上述排查后，如果前面三個故障區(qū)都排除了，那么剩下的就是整流柜本身真正的故障，則第四個故障區(qū)則為整流柜本身。

五、原理法查找故障點

經過對故障區(qū)進行識別后，那么將故障點縮小在某個區(qū)域，這個時候，可以根據故障信號報警機制進行剖析，找到最終原因。我們知道整流柜風機故障、熔斷器熔斷、風機無風故障信號均會報出整流柜故障信號。首先針對整流柜風機故障原因進行判斷。首先檢查整流柜風機動力電源是否正常，空氣開關是否因過流或者誤跳，導致動力電源消失，其動力電纜是否有破損短路現象，如果電源不正常，則檢查動力空開上端是否帶電。如果電源正常，則暫時認為風機無故障，待對熔斷器熔斷現象以及風機無風故障后，再對風機內部問題進行檢查處理。對于因熔斷器熔斷造成整流柜故障問題，通常可以通過故障現象進行判斷，若熔斷器熔斷，則整流柜出力下降，整流柜聲音異常，甚至因為某個橋臂熔斷器熔斷導致整流橋不平衡，最終導致多個熔斷器熔斷而使得整流柜失去整流功能，因此熔斷器熔斷問題，易于通過觀察判別的方法進行判別，若熔斷器熔斷缺陷隱蔽，則需要將整流柜退出后，方可進行全面實際的檢查。風機無風的故障判別方法，首先檢查起勵階段整流柜控制觸摸屏上風機運行情況進行檢查，若風機運行，但風機無風，則可以判斷為風壓管是否堵塞、偏移風口而導致無法檢測到風壓原因導致。因此可以直接通過觀察風壓管安裝位置是否正確進行判斷。在2013年3號機組C級檢修后，機組在進行零起升壓過程中，勵磁系統(tǒng)檢查到整流柜風機無風后，報整流柜故障信號，經過現場觀察，最終原因為整流柜風壓測量管偏移導致無法檢查到風壓的原因引起。

五、結語

南瑞NES5100勵磁系統(tǒng)在機組正常運行期間，整流柜總體運行可靠性高。當調節(jié)器報整流柜故障時，首先應理清檢查思路，切勿隨意檢查，以免造成故障擴大，危機機組正常運行以及人身安全，采用故障判別“三法”，即觀察法、分割法、原理法，通過三種方法，逐層剖析故障原因，排查故障點，以保證設備的正常運行。

作者簡介

李曉偉（1986～），男，河北蔚縣人，本科，助理工程師，研究方向：電氣工程及其自動化方向。

李偉（1985～），男，云南江川人，本科，助理工程師，研究方向：電氣工程及其自動化方向