东方电机GES6630励磁系统在功果桥电站的运行可靠性分析

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水电站励磁系统故障及处理

水电站励磁系统故障及处理发布时间：2022-11-08T03:45:03.853Z 来源：《福光技术》2022年22期作者：黄宁宁[导读] 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。

广西桂冠电力股份有限公司检修分公司广西南宁 530001摘要：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。

励磁系统主要由调节器，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。

因此励磁系统一旦出现故障，将直接影响电力输出。

为保证电力供应质量，励磁系统故障的分析及处理非常重要。

关键词：水电站；励磁系统；故障；处理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。

2水电站励磁系统故障及处理2.1励磁系统接地及处理励磁系统接地时励磁系统的绝缘电阻低，整个机组的励磁回路参数不会改变，发电机组仍会继续运行。

励磁系统介绍new

理；
柜间交、直流母排合理布局，连
成一体；
整流装置单柜内部结构
整流装置多柜组合内部结构
根据发电机组所需励磁功率的大小，整装置可方便实现多柜组合，以满足机组在各种运行工况下对励磁的需求。
灭磁装置技术特点
灭磁时，磁场断路器本身不
做为吸收灭磁能量的主体，而主要起转移能量的作用；
正常停机时采用可控硅逆变
输入到输出均完全独立；
主机采用32位微处理器的工业
控制计算机，具有很强的抗振、数
抗干扰能力，维护、升级十分方便；
字式
采用高速交流采样方式，硬件电
少，系统可靠性高；
压
触发脉冲采用全数字方式，且自
不采用任何外部硬件中断；
动
全软件实现励磁调节及各种保调
护限制功能；
节
提供与电厂监控系统各种形式
六十年代末到七十年代中期开始生产以直流励磁机为主要励磁产品的励磁装置，
主要适用于无特殊要求的中、小型同步发电机；
七十年代中期到八十年代初期开始生产以相复励为主要励磁产品的励磁装置，主要
适用于中、小型同步发电机；
八十年代初期到九十年代初期自己开发生产静止可控硅自并激励磁装置，并在大、
中型水轮发电机组和中、小型汽轮发电机组中广泛应用，其中一些励磁产品随发电机组出口国外，同时在大、中型汽轮发电机组上开始配套生产带交流励磁机的静
风机电源投入逻辑图
风机电源切除逻辑图
功率柜退出逻辑图（1）
功率柜退出逻辑图（2）
风机运行及退出逻辑图
功率柜故障判断及切脉冲逻辑图
欢迎各位专家、领导到东方电机控制设备有限公司指导工作
防护等级IP20；根据用户要求，高、低

水电站励磁系统的故障及处理（二篇）

水电站励磁系统的故障及处理水电站励磁系统是水电站的重要组成部分，它起到控制和稳定水轮发电机运行的作用。

然而，励磁系统也存在着一些故障问题，需要及时进行处理。

本文将从故障分析、故障处理和故障预防等方面，对水电站励磁系统的故障及处理进行探讨。

一、故障分析1. 励磁机故障励磁机是励磁系统的核心部件，如果出现故障，会导致整个励磁系统无法正常工作。

故障原因主要有绝缘破损、励磁机线圈短路、励磁电枢烧坏等。

2. 励磁电源故障励磁电源是供给励磁机工作电源的设备，如果出现电源故障，会导致励磁机无法正常工作。

故障原因主要有电源线路故障、电源开关故障等。

3. 励磁调节器故障励磁调节器是控制励磁电流、电压的设备，如果出现调节器故障，会导致励磁电流或电压过高或过低，影响水轮发电机的正常运行。

故障原因主要有调节器元件损坏、调节器控制电路故障等。

二、故障处理1. 励磁机故障处理对于励磁机的故障，首先需要检查励磁机的绝缘情况，如果发现有绝缘破损，需要及时更换绝缘件。

如果是励磁机线圈短路或励磁电枢烧坏的情况，需要进行修复或更换，确保励磁机正常运作。

2. 励磁电源故障处理对于励磁电源的故障，需要检查电源线路是否接触良好，排除线路故障。

如果是电源开关故障，需要检查开关的工作状态，及时进行维修或更换。

同时，还可以考虑备用电源的应用，确保励磁系统的稳定供电。

3. 励磁调节器故障处理对于励磁调节器的故障，需要检查调节器元件和控制电路的工作状态，如有损坏或故障，需要进行修复或更换。

此外，还可以使用备用调节器进行替换，保证励磁电流和电压的稳定控制。

三、故障预防1. 定期检查维护定期对励磁系统进行检查和维护，及时发现和处理潜在故障，确保系统的正常运行。

包括检查励磁机的绝缘情况、检查电源线路的接触状态、检查调节器的工作状态等。

2. 加强培训和技术指导对水电站运维人员进行励磁系统的培训和技术指导，提升其对励磁系统故障处理能力。

增加工作经验和技术水平，能够在故障发生时快速准确地诊断和处理问题。

励磁系统常见故障及其处理方法分析

励磁系统常见故障及其处理方法1、起励不成功原因1：起励按钮/按键接通时间短，不足以使发电机建立维持整流桥导通的电压。

处理方法：保持起励按钮持续接通5秒以上。

原因2：发电机残压太低，却仍然投入“残压起励”，这样即使按起励按钮超过5秒，也不会起励成功。

处理方法：切除“残压起励”功能，直接用辅助电源起励。

原因3：将功率柜的脉冲投切开关仍置于切除位置。

原因4：整流桥的交流电源未输入（励磁变高压侧开关或低压侧开关未合上）。

原因5：同步变压器的保险丝座开关未复位。

原因6：机组转速未到额定，而转速继电器提前接通，造成自动起励回路自动退出。

原因7：起励电源开关未合，起励电源未送入起励回路。

原因8：起励接触器未动作或主触头接触不良。

原因9：起励电源正负极输入接反，导致起励电流无法输入转子。

原因10：起励电阻烧毁开路。

原因11：转子回路开路。

原因12：转子回路短路。

原因13：始终存在“逆变或停机令”信号。

（近方逆变旋钮开关未复位；远方监控或保护的停机令信号未复位）原因14：灭磁开关控制回路的分闸切脉冲或分闸逆变信号始终保持。

原因15：调节器没有开机令信号输入。

原因16：可控硅整流桥脉冲丢失或可控硅损坏。

原因17：调节器故障原因18：调节器脉冲故障。

原因19：脉冲电源消失或电路接触不良。

原因20：灭磁开关触头接触不良。

2、起励过压原因1：励磁变压器相序不对。

原因2：PT反馈电压回路存在故障。

原因3：残压起励回路没有正确退出。

原因4：调节器输出脉冲相位混乱。

3、功率柜故障原因1：风压低，风压继电器接点抖动。

处理方法：调整风压继电器行程开关的角度。

原因2：风温过高，温度高于50度。

处理方法：对比两个功率柜，检查测温电阻是否正常。

原因3：电流不平衡，6个可控硅之间均流系数<0.85。

处理方法：检查是否有可控硅不导通或霍尔变送器测量误差。

4、PT故障条件：PT电压>10％，任一相电压低于三相平均值的83％。

原因1：PT高压侧保险丝熔断处理方法：测量PT输入端三相电压，检查电压是否平衡。

水电厂励磁系统故障分析及改进措施研究楼望舒

水电厂励磁系统故障分析及改进措施研究楼望舒发布时间：2021-10-29T08:14:27.212Z 来源：《中国科技人才》2021年第20期作者：楼望舒[导读] 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。

浙江仙居抽水蓄能有限公司浙江杭州 310000摘要：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。

关键词：水电厂；励磁系统；故障分析；改进措施1水电厂励磁系统分析励磁系统对电力系统的作用集中体现在三个方面。

首先，励磁系统能保证发电机或其他控制点的电压在给定水平上，即通过交流同步采样数据，对励磁电流进行调整（增加/减少）从而保证发电机维持特定电压水平。

其次，励磁系统能对并联运行机组无功功率进行合理分配。

励磁系统产生的励磁电流和发电机输出的无功率具有较强的关联性，主要表现在：发电机的调差特性决定发电机之间承担无功率的大小，即调差系数是反映无功电流和发电机机端电压之间的比例关系。

励磁系统中的调节器能够通过改变调差系数来合理分配机组间的无功功率。

最后，励磁系统能提高电力系统的静态稳定性、暂态稳定性和动态稳定性。

电力系统在运行过程中的瞬时性小干扰和大干扰，会对电力系统的稳定性产生威胁，具体表现在：小干扰消失后系统无法恢复到原始运行状态的静态不稳定；大干扰导致第一或第二振荡周期失步的暂态不稳定，或导致振幅不断增长的振荡而失步的动态不稳定。

励磁系统问题分析和变送器的误差探讨

通道传输误差主要有：（）Ｔ、Ｃ２的非线性及１Ｐ２Ｔ传输系数的漂移误差，这个误差是由产品规定的
性能所决定的；（）内部自校用的基准电源及分２压电阻值的漂移引起的误差。输入通道放大器件、ＡＤ的非线性误差可以忽略。仪表内部校准用的Ｃ
显示１００Ｖ，用万用表测为１００Ｖ。励磁电流ＣＴＲ
显示３１９Ａ，实际显示为４０８Ａ，由此可见误差均
整的情况下，其端电压和负载电流（电机转子发电流）是近似于直线的波形。造成励磁电压、电流误差的原因很多，大致可分为由外部系统导致的误差和励磁系统本身导致的误差两种。外部系统导致的误差一般原因有：外部电压、无功负荷波动引起机端电压波动和有功功率的波动。电力系统中的有功功率电源是发电厂的发电机，在电力系统运行中，所有有功功率电源发出的功率必须和电力系统的发电负荷相平衡，有功功率发生波动会导致电源的功率波动，此时励磁电流波动的频率幅度几乎和有功波动相
１９１
差（导致功率、能量测量误差），采样产生的频率
混叠误差等。
通道传输误差。经过外部校准以后，仪表的
２００８年１２月
差，功率因数越低，影响越大。
ＦＤ一型双路输出直流隔离变送器，将直流电压Ｐ２

水电站励磁系统故障分析及改进措施

水电站励磁系统故障分析及改进措施发布时间：2022-02-16T08:11:40.102Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第16期作者：刘芳[导读] 随着特高压直流输电的快速发展，越来越需要大量无功功率的支撑，大型调相机具有较强的瞬时无功支撑能力和短时过载能力，可以有效地防止换相失败故障的发生，提高故障切除速度，对于保证特高压直流输电稳定性具有重要意义。

刘芳青海引大济湟工程综合开发有限责任公司青海西宁 810001摘要：随着特高压直流输电的快速发展，越来越需要大量无功功率的支撑，大型调相机具有较强的瞬时无功支撑能力和短时过载能力，可以有效地防止换相失败故障的发生，提高故障切除速度，对于保证特高压直流输电稳定性具有重要意义。

关键词：快速动态响应；同步调相机；励磁系统；短路故障；整改措施引言励磁系统控制的目标是在设备允许运行范围内维持机端电压恒定不变。

就机组侧而言，主要任务是维持发电机机端电压在额定值附近，提供并调节无功功率，保障发电机安全、经济运行；就电网侧而言，它还承担着支撑电网电压，提高电力系统静态稳定、抑制功率振荡以及改善暂态稳定性等任务。

近年来随着以风电、光伏为代表的新型能源的出现，其无功电压控制也纳入了励磁系统控制的研究范畴。

本文通过阐述励磁系统控制的发展历史、技术挑战、关键技术与未来展望等，探讨提升“双高”电力系统“源网协调”水平的技术途径，可为我国相关领域发展提供参考1水电站励磁系统故障分析励磁系统作为调相机的重要组成部分，对发挥调相机快速无功支撑功能具有重要作用。

同步调相机没有发电机组的调速系统，在并网运行后采用调节速度快、可控性强的自并励静态励磁系统，其电气运行性能均由励磁系统进行控制，励磁系统运行的优劣直接决定了同步调相机的无功调节能力和控制支撑性能。

因此彻底分析励磁系统异常和故障起因，消除励磁系统潜在隐患显得尤为重要。

本文基于一起实际发生的同步调相机励磁系统整流回路短路故障，通过波形分析、晶闸管损坏原理分析、试验验证、故障仿真，发现了脉冲电缆内布线不合理，每相脉冲触发时，会在周围的电缆线芯中产生感应电流，形成干扰脉冲。

励磁系统介绍

GES6000励磁系统技术介绍东方电机有限公司东方电机控制设备有限公司目录1．概述2．规格型号定义3. 技术标准4．励磁系统概述5．励磁调节器6．励磁整流柜7．灭磁及过压保护8．起励控制9．柜体结构特点1 概述东方电机是研制、生产大型发电设备以及配套的电机控制设备的特大型国家骨干企业。

从2000年起，我公司采用以IPC总线工控机为励磁控制核心的GES3000型双微机励磁系统投入运行，随后GES3000型双微机励磁系统通过国家经贸委组织的国家技术鉴定，新型高可靠大型功率柜获得国家专利，在此基础上，该型励磁系统先后生产、投入运行了三百多台套，同步配套使用在多达几十台300MW机组上，取得了良好的运行业绩。

随着国家重大装备技术的发展，发电机组单机容量越来越大，我公司依托国家重点工程项目先后与德国Siemens、瑞士ABB等国际知名企业进行了广泛深入的合作，在关键设计原理、控制规律、选型计算等方面完成了技术转让，在充分吸取其成功设计理念和成功运行经验的基础上，我们对GES3000励磁系统的进行了全面的完善与优化，包括采用更高可靠性的PAC工业控制器作为励磁系统的核心控制器、双自动调节通道加独立后备手动调节通道的三模容余结构、双容余工业以太网数据交换技术、可控硅整流桥并列运行全数字化智能均流技术、多模容余灭磁及过电压保护回路等，形成了具有自主知识产权的GES6000型励磁系统，使其安全可靠性、技术先进性和使用功能上完全满足于巨型水、火电机组的使用需求。

2 规格型号定义代码位说明：■固定标示(1)为GES，表示是发电机励磁系统。

■固定标示(2)3----表示GES3000系列产品6----表示GES6000系列产品■调节器类型(3)0----单纯的功率柜，调节器不在供货范围内1----调节器是分立器件构成的模拟线路2----调节器采用DSP核心技术3----调节器采用IPC总线工控机4----调节器采用STD总线工控机5----调节器采用PCC模块6----调节器采用PAC工业控制器■通道配置(4)0----单纯的功率柜，调节器不在供货范围内 1----调节器单通道结构2----调节器双通道冗余结构3----调节器三通道冗余结构■励磁方式(5)0----机端变自并励静止励磁系统1----交流励磁机-静止整流器励磁系统2----同步电动机励磁■功率柜配置(6)T----功率整流器件为可控硅D----功率整流器件为二极管■功率柜型号(7)1----单柜额定输出直流500A2----单柜额定输出直流1000A3----单柜额定输出直流1500A4----单柜额定输出直流2000A5----单柜额定输出直流2500A以上■功率柜并联数(8)1----1柜2----2柜并联…………6----6柜并联■灭磁开关配置(9)A----交流灭磁S----单断口D----双断口T----三断口F----四断口H----带辅助常闭触头■灭磁开关额定电流(10)06----600A08----800A10----1000A16----1600A以此类推■灭磁电阻类型(11)L----线性电阻灭磁N----非线性电阻灭磁型号示例： GES 6630-T44S40 N表示GES6000励磁系统。

水电厂励磁系统改造中的问题和对策分析李向伟

水电厂励磁系统改造中的问题和对策分析李向伟发表时间：2018-05-30T09:34:51.810Z 来源：《电力设备》2018年第2期作者：李向伟[导读] 摘要：水电厂的励磁系统在确保水电厂的安全稳定运行上发挥着重要作用，但同时也存在着一定的问题需要不断对其进行改造才能保证其正常地使用。

（松花江水力发电有限公司吉林丰满发电厂吉林吉林 132108）摘要：水电厂的励磁系统在确保水电厂的安全稳定运行上发挥着重要作用，但同时也存在着一定的问题需要不断对其进行改造才能保证其正常地使用。

因此应对水电厂励磁系统进行一定改造工作，从而提高励磁系统的运行效率。

就此，本文简要结合水电厂的励磁系统改造过程中出现的问题进行分析，并在此基础上提出针对性的改造策略，以促进水电站的更好发展。

关键词：水电厂；励磁系统改造；问题；对策1引言现阶段，我国已逐渐跨入了大电网、大机组的电力工业时代，电网和电压的等级越来越高，电力系统结构越加复杂，而电网的运行方式也发生了很大变化。

我国的主要机组装机容量达到300-600MW，因此，对电力系统的安全性和稳定性提出了更高的要求。

励磁系统作为水电站的重要组成部分，承担着向发电机转子提供励磁电流的重要任务，因此，励磁系统性能直接关系着整个水电站的正常运行与否。

随着我国水电建设的快速发展，就需要安全稳定、性能高的励磁系统，以实现电力系统的稳定，进而提高水电站的工作效率，以缓解城市用电紧张的局面。

2水电厂励磁系统的发展及其重要性分析2.1水电厂励磁系统的发展概述从上个世纪70年代初、中期建成的水电厂，其励磁系统大体上经过了3次更新换代。

第1代为继电励磁型：励磁绕组由正、负极绕组组成，当电压低于85%额定电压时增磁，当电压高于110%额定电压时减磁，不能闭环控制，使得机组电压在整定范围内来回摆动，难以稳定在额定工况下运行。

第2代为三机励磁系统，其晶体管调节器对机组的电压调节性能有所改善，但大功率硅管经常烧坏，同时碳刷磨损严重，维护工作量大，无转子过压保护，与计算机监控系统的接口也不方便。

水电站励磁系统常见问题分析

水电站励磁系统常见问题分析摘要：水电站励磁系统是发动机的重要组成部分，因此针对其常见问题应采取措施，加强励磁系统的维修，确保其长期安全稳定运行。

关键词：问题；措施；注意事项发电机的基本原理就是：旋转磁场掠过绕组，在绕组中产生电动势，从而发出电力。

而旋转磁场就是励磁电流通过转子而产生的，所以励磁对于发电机非常重要，对于一般水轮发电机而言，没有励磁就不能发出电力。

元件和可控硅的开发，使同步发电机的励磁方式得到了较大的改进。

目前，大部分小型水轮发电机均采用可控硅励磁系统，但往往因为励磁故障使发电机不能发电，特别是在汛期，有水不能发电，给电站造成一定的经济损失。

1 水电站可控硅励磁装置的主要组成部分由主回路，包括交流供电（整流变压器）及可控硅整流设备和过电压、过电流保护设备；触发控制回路，包括三相脉冲触发设备和同步电源（三个同步变压器）；测量比较及电压整定设备；无功调差设备等组成。

2 影响水电站励磁装置安全运行的因素2.1 油雾影响。

在集电环及碳刷架各导电及绝缘部分存有大量的油污或积油、操作油管、受油器的渗漏油，在运行中受机组的发热量等因素影响下，挥发到空气中，形成油雾，并沾附在集电环、碳刷架的导电和绝缘部分，在运行中很难除去，而且越沾越多。

同时，也有一部分渗漏油沿着管壁等流到集电环及碳刷架上。

2.2 炭粉影响。

在正常运行时，碳刷和集电环之间会形成一道均匀、适度、稳定的氧化膜，这也是电机正常运行的个重要指标。

但是在油污的作用下，这道氧化膜很容易就被破坏，接触电阻增大，同时由于集电环表面光洁度欠佳，碳刷与集电环在运动摩擦的情况下，磨损较大，碳刷磨出来的碳粉四处飞洒，碰到沾在集电环及碳刷架上的透平油后就很难甩去，因此就越来越多，最终在集电环、碳刷架及机座、大轴之间沿绝缘套筒表面形成导电通路，造成短路事故，将可控硅等励磁系统设备烧坏。

由于巨大的短路电流的影响，在碳刷和集电环之间产生严重火花及放电飞弧，从而严重烧坏集电环工作表面及其他部件，直接导致刷握、绝缘套管、导电铜棒等烧熔烧坏。

水电厂励磁系统常见故障分析及处理

水电厂励磁系统常见故障分析及处理文章首先介绍了水电厂励磁系统中可控硅装置的组成部分，并对引发励磁系统故障的主要原因进行分析。

其次重点介绍解决故障问题的有效方法，针对各类常见故障问题探讨出维修措施。

可提升系统运行稳定性，励磁系统故障诊断与检修所用时间也能有效的减少。

标签：水电厂；励磁系统；系统故障乌泥河水电站建设在云南省保山市的苏帕河流域上，水电厂内安装了2×15MW的电机，设备运行期间能够输出大量电压，输送至各用电现场中。

文章针对该水电厂中励磁系统常见故障进行分析，重点介绍解决问题的有效措施。

1 励磁系统中可控硅装置组成部分励磁系统可以为水电厂设备运行提供磁场，系统中由各项支路形成一个整体回路，用来控制现场设备的日常使用。

磁场由一个完整的闭合电路组成，变压设备来提供过载保护，当流经的电流超出了安全使用的范围，开关会自动断开，线路中不再有电流通过，设备安全也因此得到保障。

系统中还含有自动调节装置，对干扰磁场进行过滤，实现无功功率补偿。

2 影响励磁系统安全运行的因素2.1 油污影响水电厂基础设施运行阶段受油污影响严重，及时线路表面有绝缘层，油雾凝结在其表面也会引发异常放电危害。

油箱使用过程中周围设备会发热，热量不能及时散发逐渐堆积，油品受热后会有一部分挥发，融入到空气中，受冷空气影响会继续凝结在设备表面，常规清洁方法很难将其祛除，油污量逐渐增多。

一旦接触到供电线路便会引起其他危害，影响励磁系统的正常使用。

2.2 炭粉影响碳刷是励磁系统中重要的组成元件，长时间使用会产生碳粉颗粒。

集成线路与碳刷之间是有氧化膜保护的，在碳粉的影响作用下，这层保护膜会受到破坏，集成电路与碳刷直接接触，摩擦造成的损耗严重，并且通过常规的方法很难将其祛除。

碳刷缺少保护产生碳粉的数量会逐渐增多，系统运行过程中碳粉逐渐向四周分散，产生的静电对系统稳定性影响严重。

如果碳粉的数量足够多，并且与导线频繁接触，便会发生短路故障。

一起发电机励磁系统逆变失败事故的分析

一起发电机励磁系统逆变失败事故的分析针对近期金安桥水电站一起发电机励磁系统逆变失败事故，文章介绍了励磁系统逆变灭磁原理及其控制，分析了逆变失败的主要原因，提出了解决方案，对其他电厂避免发生类似事件具有借鉴意义。

标签：励磁系统;灭磁;逆变失败金安桥水电站位于云南省丽江市，金沙江中段，装机容量为4×600MW，发电机励磁方式为机端自并励，静止可控硅整流方式。

励磁系统采用东方电机控制设备有限公司生产的GES6630励磁系统。

励磁系统一般由励磁变压器、励磁调节柜、励磁整流柜、灭磁及过电压保护柜组成。

一、灭磁概述发电机灭磁是励磁系统的一项重要功能，是指将发电机转子磁场能量通过某种形式快速消耗掉，从而使发电机机端电压消失的过程。

灭磁可分为两大类：正常停机灭磁和事故停机灭磁。

发电机正常停机时一般采用逆变灭磁，利用三相全控桥的逆变工作状态，控制角大于90°，此时励磁电源极性改变，以反电势加于励磁绕组，使励磁电流快速衰减到零。

当发电机内部或电力系统发生诸如短路及接地等事故时，励磁系统收到事故跳闸命令，通过磁场断路器切断励磁电流，并通过磁场断路器常闭触头、可控硅跨接器等方式将灭磁电阻接入磁场回路，并将蓄藏在磁场绕组中的磁场能量快速消耗，避免事故扩大，其灭磁原理如图1所示。

二、事故过程2018年1月27日金安桥水电站进行#3机组甩300MW负荷试验，试验过程中出现以下问题：①机械过速造成紧急事故停机;②紧急事故停机流程启动，监控开出励磁切除令至3号机组励磁，励磁系统在逆变过程中报出逆变失败信号，随后跳磁场开关进行灭磁，具体过程如下：（1）3号机组带300MW负荷并网运行;（3）2018-01-27 21：41 ：50 #3机组断路器分闸操作成功;（3）2018-01-27 21：41：55 转速>115%Ne导叶空载以上且主配拒动，3号机组紧急事故停机操作;（4）2018-01-27 21：41：52 #3号机组紧急事故停机操作成功;（5）2018-01-27 21：41：55 #3機组开出励磁切除令;（6）2018-01-27 21：42：02 3号机组励磁系统报出逆变失败信号，跳磁场开关灭磁。

功果桥水电站调速系统的研制

功果桥水电站调速系统的研制刘亚涛;凌伟华【摘要】The characteristic and working principle of governing system were described in theGongguoqiao hydropower station in this paper.%本文主要讲述了功果桥水电站调速系统的工作原理及特点.【期刊名称】《大电机技术》【年(卷),期】2011(000)004【总页数】4页(P58-61)【关键词】功果桥水电站;调速系统;主配压阀;比例伺服阀;双自动加电手动;全自动【作者】刘亚涛;凌伟华【作者单位】哈尔滨电机厂有限责任公司,哈尔滨,150040;中国长江电力股份有限公司,湖北,宜昌,443002【正文语种】中文【中图分类】TK730.4+11 引言哈尔滨电机厂有限责任公司（以下简称哈电机）承担了为功果桥水电站提供4台套调速系统的任务。

在总结景洪水电站调速器应用的基础上，设计开发了功果桥水电站的调速系统。

2 系统介绍调速器采用成熟的具有PID调节规律的双自动加电手动全数字式电液调速器，额定工作油压为6.3MPa。

调速器电气柜和机械柜分开设置，调速器机械柜置于回油箱之上，与回油箱组合为一体。

微机调速器及其控制软件、主配压阀、比例伺服阀、油泵、电机、自动化元件等均采用国际优质产品，且有成熟技术和运行经验，调速器机械液压部分采用成熟和先进的技术。

微机调速器处理器、转速测量部分、接力器位置反馈、功率反馈、电液转换单元、各部分的电源均采用冗余结构，这样保证了调速系统的高可靠性。

微机调速器采用双重化微机冗余容错系统并具有独立的电手动功能。

冗余系统中的每一个通道，从输入至输出以及电源、测频系统，均为相互完全独立，在运行过程中随时将其中一个通道退出而不影响调速系统的正常工作，且退出的通道能进行停电检修。

电气操作系统有远方操作的 I/O接口。

在调速器内部发生故障时，不会造成水轮机运行不稳定或出力波动，在调速器外部系统事故时，将保证机组安全停机。

提高及改进励磁系统运行可靠性的措施

提高及改进励磁系统运行可靠性的措施宋顺一，陈启胜（深圳妈湾发电总厂，广东深圳518052）［摘要］主要介绍了妈湾发电总厂针对300 MW汽轮发电机“三机”励磁系统运行中暴露出的运行可靠性较低问题所采取的几点技术改进措施，如HWTA稳压电源、保护限制逻辑和备用励磁切换等回路改造方案。

［关键词］自动励磁调节器；稳压电源；保护及限制；备用励磁自动切换妈湾发电总厂是90年代初新建投产的4×300MW的火力发电厂，发电机均为哈尔滨电机厂生产的QFSN－300－2型汽轮发电机，励磁系统采用三机励磁接线方式，配HWTA型励磁调节器。

备用励磁调节采用400 Hz感应调压器和隔离变压器经二极管全波整流等部件组成。

通过统计7年来的故障情况（见表1），可以看出：我厂发电机励磁系统故障主要出现在励磁调节器上，而A VR稳压电源故障占40％，限制和保护误动作共计40％。

针对这些问题采取了改进措施。

1稳压电源的改造1．1设计不同电源供电原励磁调节器是由双路400 Hz供电的。

稳压电源的输入电压接电源变压器的副边，原边接副励磁机电压，实际上是1路交流供电。

如果这路电源故障，励磁调节器将失去工作电压，这是非常危险的。

因此将1路直流逆变电源通过二极管与400 Hz稳压电源的输出端并联，从而提高了电源工作的可靠性。

1．2 选用可靠性高的逆变电源在4号机组大修中，将原来运行极不稳定的2路电源换成辽宁朝阳电源厂生产的军工级的逆变电源，型号分别为4NIC－QZ45／15V／3A；4NIC－FD45／15V ／3A。

1路接400 Hz电源变压器的输出，另1路接厂用220 V直流。

从近几个月的运行效果来看，更换后的逆变电源运行比较可靠，电压没有任何波动（见图1）。

1．3 更换稳压电源部分元器件·励磁调节器原稳压电源使用ZL－1A型整流桥，平均使用寿命不到半年，将其更换成整流功率大，发热温升小，性能较稳定的ZL－3A型整流桥后，平均使用寿命提高3到4倍。

水电站励磁系统故障及处理分析

水电站励磁系统故障及处理分析发布时间：2021-11-24T03:33:27.199Z 来源：《电力设备》2021年第10期作者：柏柳[导读] 在水电站发电机中励磁系统是其重要的组成部分，在发电机运行过程中主要发挥着调节发电机出口电压及无功功率的作用，通过向发电机转子提供可调励磁直流电源，对发电机机端电压恒定进行控制，满足发电机运行和发电需要，提高电力系统稳定性。

因此提高励磁系统运行的安全性和稳定性具有重要作用，同时也需要不断提高励磁设备检修试验技术，从而提高电力系统暂态稳定性。

（新疆伊犁河流域开发建设管理局新疆伊宁市 835000）摘要：随着我国经济在快速发展，社会在不断进步，水电站肩负着进行水力发电的重任，控制水力发电的正常进行对于国民生产的顺利运行具有十分重要的意义。

作为水电站十分重要的控制系统以及水电站发电机组的重要组成部分，励磁系统发生故障会严重威胁到水电站的安全运行，因此，只有对水电站励磁系统的常见故障进行细致分析，才能够找到合适的解决方法。

关键词：水电站；励磁系统；故障；处理分析引言在水电站发电机中励磁系统是其重要的组成部分，在发电机运行过程中主要发挥着调节发电机出口电压及无功功率的作用，通过向发电机转子提供可调励磁直流电源，对发电机机端电压恒定进行控制，满足发电机运行和发电需要，提高电力系统稳定性。

因此提高励磁系统运行的安全性和稳定性具有重要作用，同时也需要不断提高励磁设备检修试验技术，从而提高电力系统暂态稳定性。

随着机电保护技术水平的提升，开关动作速度加快，励磁系统在水电站发电机中的应用提高了强励快速恢复的能力，同时具有快速响应特性，从而保障了系统运行稳定。

在运行过程中，系统运行是否稳定还受到多方面因素影响，导致励磁系统故障问题发生，对于机组安全与经济性都带来了一定的影响。

本文就对水电站励磁系统故障问题进行分析，并提出相应的处理和解决对策，确保发电机组运行正常。

1励磁方式的分类晶闸管励磁系统的励磁方式不固定，可以分为他励和自励两大类型，其中，他励方式可细分为交流励磁机带静止晶闸管方式和无刷励磁方式，自励方式可细分为自复励和自并励，自复励包括直流侧叠加自复励和交流侧叠加自复励，由于叠加方式的不同还可以往下细分。

东方电机600MW发电机励磁介绍

标准软件功能
闭环控制 (AVR,限制器,监控)
• 自动电压调节，PID参数调整 • 软启动 • 无功有功补偿 • 独立调整限制器
- 过励 (励磁电流、定子电流) - 低励 (-Q = f (P) * U2,励磁电流、定子电流) - 伏赫比 • 叠加控制 - 功率因数 - 无功 - 自动卸载无功 • 电力系统稳定器
励磁绕组电阻R（75℃）()
600 667/600
22
0.9 400.1 4387.4 153 1798.4 8.446 0.0840
汽轮发电机励磁系统介绍
600MW汽轮发电机组采用的励磁方式
静态励磁原理简图
无刷励磁原理简图
汽轮发电机励磁系统介绍
静态励磁的优点：
• 励磁系统响应速度快 • 系统可靠性高 • 可提高发电机轴系的稳定性 • 发电机转子故障检测容易 • 发电机转子绕组的电流、电压及温度检测容易 • 发电机转子在事故状态下灭磁容易
600 3x2200
汽轮发电机励磁系统介绍
自动电压调节器及 AVR模块单元
通道结构：2个独立通道+2个备用通道硬件采用ABB DCS500专用直流电流控制平台
多处理器调节器(整个AVR共有5个DSP处理器和4个CPU) –MUB信号处理(包括PSS)用DSP处理器2个 –COB逻辑控制处理器CPU2个 –BFCR备用通道独立CPU2个 –CIN可控硅智能均流和监测用DSP处理器3个
汽轮发电机励磁系统介绍
为满足国内用户的不同需求,我公司推荐三种励磁方案与发电机配套供业主选择: 1.全进口方案(ABB或GE) 2.组装ABB方案 3.国产自制方案
汽轮发电机励磁系统介绍
UNITROL ® 5000 主要技术特点：

机组励磁系统增加智能均流功能可行性研究

0　概述功果桥电站机组励磁系统采用东方电机控制设备有限公司生产的GES6630型励磁调节系统，整流柜采用3个柜并联运行方式，柜体数量采用2+1配置，即退1个柜后满足各种工况(含强励)，退2个柜后满足额定工况运行。

每个整流柜的主要部件包括：6个可控硅组件，6个带接点指示的快速熔断器，1套阻断式阻容过电压保护装置，互为备用的风机，1套电子电路板（包含脉冲放大板、脉冲监测板、脉冲隔离板）,1套霍尔电流变送器，1套测温电阻。

励磁调节器自动电压调节通道（A 、B ）以及手动电压调节通道（C ）发出的80°宽脉冲信号，通过脉冲电缆接入整流柜的脉冲放大模块后，被调制成宽度为80°、频率为20 kHz 高频脉冲列信号。

其中，+U/+V/+W 组脉冲接入一组脉冲变压器板经高绝缘等级的脉冲变压器触发相应的正组可控硅元件，-U/-V/-W 组脉冲接入另一组脉冲变压器板经高绝缘等级的脉冲变压器触发相应的负组可控硅元件。

调整脉冲放大板上的6个电位器，可以改变每个桥臂上可控硅的触发角度，从而调节支臂电流，实现各柜各臂晶闸管的均流。

1　现状分析及必要性水电厂机组励磁系统3个功率柜并列运行时，由于各个可控硅参数无法做到精确一致，以及电子元器件长期运行老化等因素的影响，在常规励磁系统均流系数达标（均流系数0.9以上）的表象下，隐藏着整流柜、可控硅之间的电流严重不均衡，通过手动调整脉冲放大板上的6个电位器无法做到均流的精确性，导致各个功率单元出力不一致，甚至造成并列的某个功率单元长期过负荷，从而影响功率单元的寿命，给机组的长期稳定运行带来隐患。

2014年3月20日至4月30日，功果桥电站3#机组励磁系统2#功率柜由于不均流原因已多次退柜，给机组的稳定运行埋下了安全隐患。

为提高励磁系统运行的可靠性，保证机组长周期安全稳定运行，需在现有功能的基础上增加智能均流功能，在确保励磁系统的均流系数达到国家及行业标准要求的同时，提高功率柜可控硅的使用寿命，减少专业人员需定期通过调整脉冲放大板上的电位器，来调整功率柜均流的工作量。