黄陵煤矸石发有限公司
技术论文
题目：浅析电厂励磁系统常见的故障分析及处理
熊文平
2017年9月27日
浅析电厂励磁系统常见的故障分析及处理
熊文平
黄陵矿业煤矸石发电有限公司陕西黄陵727307
[摘要]黄陵矿业煤矸石发电公司二期3#、4#机组采用武汉武水电气技术有限责任公司型号为TDWLT-01型微机励磁调节器两个控制箱组成的双通道控制系统，现改用武汉武水电气技术有限责任公司TDWLT-01型和WLT-1000微机励磁调节器由两个控制箱组成的双通道控制系统，通过运行中故障的分析处理，发现了其中的缺陷和原因并进行了处理，从而彻底解决了励磁系统存在的隐患，提高了发电系统运行的可靠性、稳定性。

[关键词]电厂励磁；参数；无功波动；电压波动
1、引言
黄陵矿业煤矸石发电公司二期3#、4#机组采用武汉武水电气技术有限责任公司型号为TDWLT-01型微机励磁调节器。

该调节器在几年的运行中先后出现过一些故障，并造成机组停机。

根据现场的运行情况对黄陵矿业煤矸石发电公司的励磁调节器进行优化改造，并采用武汉武水电气技术有限责任公司的WLT-1000励磁调节器替代原TDWLT-01微机调控器。

根据现场的运行中的出现的一些问题，对TDWLT-01型和WLT-1000调节器组成的双通道控制系统运行中常见故障进行原因分析及处理。

2、TDWLT-01型调节器双通道控制系统运行中常见故障原因分析及处理
2.1电压调节方式无法建压
（1）现象。

2009-05-16,3#发电机启动时，将3#机的1#励磁调节器作为主机运行时，按下电压调节方式，启励时发电机端电压不升高至6.3KV，切换至2#励磁调节器，能够正常启励。

（2）原因。

励磁调节器内部故障
（3）措施。

①更换1#励磁调节器内部调节器控制板。

②更换电压调节方式按钮③检查励磁调节器内部接线，接线是否有松动。

④通过①②③处理后，3#机的1#励磁调节器均无法启励，更换3#机1#励磁调节器后，运行正常。

2.2启励后跳闸
（1）现象。

2016-09-10 11:10 4#机组大修后，首次启动，将4#机的1#励
磁调节器作为主机运行时，按下电压调节方式，启励时发电机端电压升高至7.8KV，机组立即跳闸。

经过观察可控硅上控制板指示灯（发光二极管）只有3个亮，另外3个不亮。

（2）原因。

①控硅上控制板指示灯坏。

②励磁调节器内部故障。

措施。

①用万用表测量，将万用表的量程切换到直流20V档，测量示灯（发光二极管）是否有5V左右的电压，如果有则表示板指示灯（发光二极管）坏，如无5V左右的电压，则表明励磁调节器无脉冲输出。

②检查励磁调节器的脉冲输出线及接线端子是否是好的，如果是好的，就进一步判断为励磁调节器内部故障。

③更换励磁调节器脉冲板，更换后，再次试验正常。

3 TDWLT-01型和WLT-1000微机励磁调节器双通道控制系统运行中常见故障原因分析及处理
3.1启励后机端电压波动
（1）现象。

2016-10-13 11:30在4#机大修后（更换励磁机旋转整流二极管，通过实验励磁机正常），装置在启励过程中，当1#（型号为WLT-1000）为主机时，励磁调节柜上的机端电压波动，当机端电压达到6.3kv时，从电气监控盘上调电压曲线，电压在6KV至6.5kv区间波动，在励磁调节柜上观察励磁电压在35V至45V 区间波动，励磁电流在9至10A的区间波动。

当启动2#励磁调节器（型号为TDWLT-01）时，现象同启动1#励磁调节器一样。

（2）原因。

①励磁调节柜故障②励磁调节器参数设置不当
（3）处理。

①通过做励磁调节柜静态实验判断，在励磁调节器的励磁PT（接线端子号9、11、13）、仪表PT（接线端子号15、17、19），通过三相调压器接入100V电压，再在励磁调节柜输出端（接线端子号85、89），
接上电阻性负载（双灯炮串联接入），励磁调节柜静态实验图1。

励磁调节柜静态实验图1
通过启励加压，负载端。

通过示波器观察，控制角在30度、60度、90度和120
度时，波形均符合可控硅输出波形图，所以判断励磁调节柜正常。

②通过C-KEY-16键盘（按下MODE键即可进入参数设置方式，首先按MODE键进入设置模式，励磁电流显示区显示参数符号，控制输出显示区全黑，按P键调出参数值，再按∧键或∨键调整到所需设置的参数，直接按数字键键入所需参数，此时符号显示区的=变为C，若所需设置值为负数时，按C键使符号显示区第四位为负号，确认无误后，按SET键。

当符号显示区的C变为=后表示参数已正确写入。

按∧键或∨键调整其它参数，或按MODE键返回工作参数显示方式。

），调出电压放大倍数PU,由原来的12改为30，机端电压不再波动。

但是励磁电压和励磁电流还在波动。

通过C-KEY-16键盘调出微分时间常数NU,由原来的0.2改为0，励磁电压和励磁电流还在波动立刻减小。

通过C-KEY-16键盘调出积分时间常数IU,由原来的20改为34，励磁电压和励磁电流还在波动停止，相对稳定。

3.2无功摆动
（1）现象。

WLT-1000型励磁调节器调试并网运行后发现有功在45MW时，运行一段时间后，无功就会摆动一次，尤其是在早上，频率较大
（2）原因。

①励磁机输出电压不稳造成发电机无功摆动。

②系统电压变化时发电机之间无功的分配。

（3）处理。

①为了排除励磁机输出电压不稳造成发电机无功摆动，从无功波动的的现象（运行一段时间后，无功就会摆动一次，尤其是在早上，频率较大），因为不是连续波动的，可以排除设备故障。

②由发电机的调节特性可知：当发电机的励磁电流不变时，发电机的出口电压即系统电压的变化会引起发电机无功电流的变化，电压升高时无功电流减小，电压降低时无功电流将增大。

当多台发电机并列运行且励磁电流不变时，系统电压或无功变化引起的发电机的无功变化量由发电机的调差特性决定，系统无功波动时，调差系数小的发电机承担较多的无功分配。

由于黄陵矿业煤矸石发电公司二期3#、4#机组功率在55MW,在系统属于小机组，应该不参与无功调节。

查看励磁调节调差系数设置是否正确，通过C-KEY-16键盘调出调差系数DU,由原来的-3改为0，通过电气运行人员几天观察，无功波动范围变得很微小。

3.3两励磁调节装置互相切换后跳机。

（1）现象。

2016-10-13 11:30，在4#机启励后，电压达到6.3KV时，运行人员要进行切换试验，1#切2#时（通过观察，1#励磁调节器的控制角为85度，2#
励磁调节器控制角78度），立即跳机。

重新用2#启励时，电压达到6.3KV时，运行人员要进行切换试验，2#切1#时（通过观察，1#励磁调节器的控制角为83度，2#励磁调节器控制角75度），立即跳机。

（2）原因。

两励磁调节器控制角不一致。

（3）处理。

①先测量两励磁调节器励磁PT和仪表PT输入端子上电压是否一致，如不一致，则查找励磁调节器外部接线原因。

如果一致。

则需要对励磁调节参数进行调整。

②对励磁调节参数进行调整：先查看（C-KEY-16键盘插入主机接口，按∧键或∨键）UF、UY显示值是否一致，如果1#（WLT-1000型）UF较大，通过通过C-KEY-16键盘调出U+将其改小后保存，调出显示再观察两励磁调节器的UF 是否一致，如果不一致，再继续修改，直到观察两励磁调节器的UF一致时，停止修改。

UY和UF一致，但是需要修改Y+参数。

4结语
黄陵矿业煤矸石发电有限公司通过选用可靠性强、功能完善、操作简单、兼容性好的WLT-1000型励磁调节器对原有不能满足要求的，且无法维修的TDWLT-01型励磁调节器进行优化改造，满足了电厂安全性评价，提高了电力系统运行的静态稳定性及输电的可靠性，实现了并列运行各台发电机组之间无功功率的合理分配，保证了机组安全可靠经济运行。

[参考文献]
1、陈东阳浅谈电厂励磁系统常见故障分析及处理能源技术与管理2015（40.2）02-0171-02
[作者简介】
熊文平（1979-),男，汉族，陕西汉中人，现任黄陵煤矸石发电公司管理中心电气专工，.毕业于西安交通大学电气工程及自动化专业，长期从取电厂电气设备检修、技术、改造创新及电气设备管理等方面的工作。