发电机励磁系统零起升压试验时的异常及处理

　　王雪峰

　　中国神华能源股份有限公司胜利发电厂 内蒙古锡林浩特 026000

　　摘要：发电机零起升压的目的是检查设备有无故障点。它不像全压冲击那样很快地就加了全压，而是慢慢地使电压升高，这样一旦有故障那么定子电流就有反映，以便可以迅速把电压降下来，减少对设备的损坏，并进行相关调整，保证机组的安全运行。本文探析了发电机组在进行励磁系统零起升压试验时遇到的一些问题，并阐述了处理方法。

　　关键词：发电机；励磁系统；零起升压；异常；处理

　　前言：发电机新投入或经历过检修后，其内部接线、励磁系统等可能会有所改变，使其运行参数或多或少可能会到影响，其绝缘方面也可能会受到影响因此需要对发动机组进行零起升压实验，此项试验能够检测发电机的安全性能及了解到升压试验中的各种参数变化，并可以对照设计数据，方便发现其中的问题，以做出合理的调整，保证发电机组的正常运行。所以为了保证新投入的发电机或发电机检修后能够安全可靠的投入生产，避免出现发电机相关部位失去控制或相关设备出现故障，导致电气联动机组无法正常工作的情况，必须先进行相关的并网前测试。本文探析了在进行零起升压测试时遇到的汽轮机超速以及发电机励磁问题的分析及处理。

　　一、汽轮机超速现象及处理

　　汽轮机超速事故多是由于汽轮机的本身缺陷或是调速保护系统出现问题造成的安全事故，多与不规范的运行操作和维护操作有直接的关系。汽轮机超速现象主要表现有：①汽轮机组的振动加剧，声音不正常；②汽轮机的转速或频率值过大；③汽轮功率值为零；④汽轮负荷值以及调节级压力表无显示；⑤汽轮机组中的保安器动作值过大等。

　　汽轮机超速的危害很大，会严重阻碍到发电机组的安全运行，引起汽轮机组设备的损坏。当汽轮机转速过快时会导致发电机的出口电压升高，破坏了转子与轴瓦之间的油膜，严重时甚至会使整个轴承断裂，将断裂的转子高速甩出损毁汽缸，从而导致整个汽轮机的报废。所以若在进行发电机零起升压试验时，若发现有汽轮机超速现象的发生，就应该采取以下几种手段：第一，对汽水、油脂等介质进行化验，检测品质，防止因其品质不合格造成的相关侵损；第二，对汽轮机主阀门、调速阀门等进行封闭试验，在保证额定参数的前提下，稳定转速最高不应该超过3000r/min；第三，对汽轮机调速系统进行试验，使调速系统的速度变动率和迟缓率符合相关技术要求。一般要求速度变动率在额定转速的3%～6%之间，而迟缓率不得大于额定转速的0.5%；第四，在进行甩负荷试验前，应先进行超速试验，注意在进行实验时要按照超速试验的相关规定进行操作，保证超速时间不宜过长，且超速试验次数尽量要少，以免影响到危急保安器的正常动作。且在做超速试验时应保证速度上升的平稳性，并事先进行相关的安全防护工作，防止由于转速突然升高而导致安全事故的发生；第五，进行调速系统动态特性试验，保证汽轮机甩负荷后，动态飞升转速不超过规定值，且能保持空负荷运行状态，要求汽轮机甩掉额定负荷后，其飞升转速不能超过额定转速的6%。在此过程中，如发现相关的设备缺陷应及时更换调整。

　　二、发电机励磁问题及处理

　　我们一般将发电机励磁电源及其相关设备统称为励磁系统。它的主要组成部分为：励磁功率单元以及励磁调节器。励磁功率单元的作用是向发电机转子提供励磁电流；而励磁调节器则是根据相关的输入信号，以及设定的相关调节参数来控制励磁功率单元的输出。励磁系统在发电机中具有很重要的作用，首先，在发电机正常运行时，励磁系统可以帮助发电机保持一定电压，以及一定的无功输出；其次，当电力系统中某部分出现突然短路，或者负荷突然增加或减少时，励磁系统会根据实际情况对发电机进行强行加磁或强行减磁动作，以保证整个电力系统运行的稳定性和可靠性；最后，当发电机内部出现短路故障时，励磁系统可以通过对发电机进行灭磁来避免事故的扩大，可见励磁系统的重要性。所以若发电机励磁系统出现问题，检修人员应及时予以处理。

　　发电机励磁系统中常见的问题有：第一，逆励磁问题。一般发生在新投入的发电机中，由于新的发电机没有投入过运行，磁力较弱，因此在进行相关的电力试验时若正负极线接反就会抵消剩磁并产生逆励磁，在发现逆励磁后不必惊慌，由于它仍可以产生电压，因此并不用停机处理，只要退出励磁装置后调整接线，待以后停机时再对励磁器进行充磁操作并调整参数。第二，发电机电压升不起来。新投入或经历过大检的发电机如果发现电压升不起来，应该检查励磁器是否有断线、电刷位置是否良好等，若一切正常则检查是否存在逆励磁问题。第三，转子两点接地。转子接地故障一般都是由转子槽绝缘损毁、滑环绝缘损毁等导致转子铜线变形或积灰引起的，当只有一点接地时由于未形成电气回路，励磁装置仍可以正常运行，但一旦出现第二接地点则会由于电气回路的形成导致断路器跳闸反应。转子两点接地危害极大，所以在发现一点接地时就应该积极查找问题并进行解决，防止事故的扩大。第四，发电机失磁现象。当发电机容量过大时，一旦发生失磁现象，会导致电网电压下降过大，甚至会造成电压崩溃，导致跳闸停电事故的发生。所以一旦发现发电机失磁，就应该立即停机进行检查，对于某些不允许无磁运行的汽轮机，一旦发现发动机发生失磁现象就应该立即脱离电网并进行停机处理。而对于一些无此要求的发电机虽然不需要立即脱离电网，但需要采取手段尽快恢复励磁状态，比如检查发电机灭磁开关是否正常，磁场变阻器接触有无问题等，确保励磁的恢复。

　　结束语

　　零起升压的试验主要是通过利用逐渐加压的方法来检查发电机、汽轮机、变压器的运行状态是否符合要求，接线是否有误、是否符合标准，以便能够及时发现问题并进行解决，避免投入生产时全电压加压时对相关设备造成损坏，减少损失，避免事故的发生。本文探析了在发电机组的零起升压试验中遇到的汽轮机超速、发电机的一些励磁装置问题，并提出了一些看法，希望能对其它电厂有零起升压的疑问提供一点帮助。

　　参考文献：

　　[1]古洪波.发电机零起升压时异常问题的原因分析及处理.河南电力， Henan Electric Power，2014（03）

　　[2]王利平，孙永芳发电机转子间短路故障的分析与诊断[J].浙江电力.2009（02）

　　[3]王博.准同期装置在发电厂的应用研究[J]；宁夏电力；2003（01）

　　[4]师敬波.一起发电机零起升压间保护动作原因分析及处理[J]；河南电力；2009（02）