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摘要：在发电机系统中，励磁系统是重要组成部分，作用在于提供可进行调节的直流电流，确保机端电压稳定，从而满足发电机运行要求。然而励磁系统在运行时由于受到诸多内外因素的影响常出现一些故障，影响其作用的发挥。为此，有必要通过分析掌握励磁系统常见故障类型与产生原因，为故障防治提供参考。
关键词：发电机组；励磁系统；故障；处理
一、故障及原因
（一）失磁
失磁是一种较为常见的故障，其会给系统的正常运行造成严重影响。失磁故障发生在录波环节，在此过程中电压会急剧下降，并且最终变为负值，之后电流和电压会处于极不稳定的状态，进而导致出现失磁现象。之所以会出现这种故障，主要原因在于电压开关处的触点事先没有做好加固措施，因此使得接触电阻的值超出正常范围之外，进而对系统的运行产生影响。
（二）整流
整流故障的表现形式为：在按照正常程序启动机组之后，其中没有任何电压存在，事先安装好的警报装置也没有发出警报。之所以会发生这类故障，主要是因为电气回路出现了问题，因此必须在短时间内对回路进行检查，及时处理故障，同时还要对整流电源进行全面检查，因为故障也有可能是因为电源某相断裂而引起的，这种情况下系统就会变得较为迟钝，很难做出警报反应。
（三）自复励
自复励是一种应用较为广泛的系统，其最大的优势在于系统在任何状态下都能保持电流的正常供应，但系统在进行电流补偿的过程中容易对机组的运行造成影响，进而使得励磁电流不断减少。
二、发电机励磁系统常见故障处理措施
（一）发电机升不起电压的故障分析
在励磁系统中，电压控制的主要作用是将发电机端的电压进行设定，确保系统在正常的状态下得到顺利的运行。当发电机无法升起电压的时候，要分析励磁回路中是否产生断线，并对电刷位置是否一致进行检查，研究接触的是否良好。当这些问题都未发现的时候，检查励磁电压表，若发现励磁电压表上的数值比较小，励磁的正负极方向是相反的。因此，对励磁绕组正负极进行调整十分必要。当检修发电机的时候，还需要对其存在的错误接线情况进行详细分析和阐述，详细研究励磁绕组的正负极。检修过程中，对其再次运行，若发现在励磁机绕组中的电流通过的方向相反，仅消除掉其存在的剩磁，无法对电压进行建立。基于对直流电试验的分析，发现自动励磁装置试验工作时，不能断开励磁回路，可以保证不会消失剩磁。因此，在对其充磁期间，可以引入外加电源。同时，要降低其产生相关故障，还要对发电机进行维护，实现励磁回路接线工作更准确，还需要为接线工作提供标识牌，这样可以避免在励磁接线工作中导致错误产生，也能在不断开励磁回路的情况下，实现测量。电刷位置的安装工作也要更规范，因为规范的对换向器接触进行维护，能降低电路的断开现象。
（二）发电机励磁系统失磁
发电机励磁系统失磁故障是发电机励磁系统常见的故障之一，主要是指发电机运行过程中励磁电流消失，从而出现转子磁场消失，致使发电机出现运行故障。例如，发电机励磁系统直流励磁机而言，当出现发电机失磁故障时，具体体现在以下几方面:其一，发电机断电电压、发电机母线电压出现下降，电压值摇摆不定；其二，转子电压出现异常，电压表或下降(转子短路)或上升(转子开路)；其三，转子电流出现异常，电流表指针无线接近于零(励磁回路开路)或直接为零(转子回路断路)，且复励电流相对于正常值要高；其四，在发电机励磁系统中，功率表指示不正常，其中有功表出现不稳定现象，且指示相对低于正常指示值，而无功表的指示直接显示为负。对此可采用以下方法对发电机励磁系统失磁故障进行处理:通常情况下处于电网中的发电机，当其容量所占比重相对较多时，当发电机出现失磁故障，将导致电网电压出现问题，即电网电压下降甚至崩溃，从而导致电力系统出现运行故障，发生停电问题。对此需将立即解除发电机与电网的连接，并停止发电机运行，对其进行精细化检修。当处于电网中的发电机容量所占比重相对较小时，可对发电机失磁问题进行联网检修，即不必将解列发电机与电网，可执行三十分钟以内的异步运行操作。
（三）发电机励磁系统励磁机碳刷有火花
在发电机运行过程中，励磁机碳刷出现火花是较为常见的一种励磁系统故障。该故障的发生将在一定程度上严重影响励磁系统相关设备使用寿命，如换向器、励磁机等，严重时将导致设备损坏，影响发电机组的正常运行。追其原因发现，导致励磁机碳刷出现火花的原因主要有三点:其一，电磁问题引发火花，即当励磁机电磁存在换向问题，将致使部分碳刷出现电流密集问题，当电流密集达到一定程度使会出现火花；其二，机械设备问题，换向器在长期使用过程中会出现损耗，当磨损到一定程度时或换向片绝缘出现凸出问题时，将导致碳刷过程中出现火花。同时，刷握位置安装不合理、碳刷型号不匹配，也会出现火花问题；其三，电化学问题，即在进行碳刷过程中，碳刷与换向器表面发生电解反应从而导致换向器表面出现破损，出现火花。对此，应较强日常维修检修工作，注重换向器表面的清洁与养护，并采用采取压降法对碳刷运行情况进行检查。同时注重设备材料的科学选用。
（四）发电机转子两点接地
发电机转子两点接地故障是汽轮发电机励磁系统运行过程中常见的一种故障。该故障主要表现为发电机断路器跳闸等，其原因主要在于:滑环、引线、转子槽口等的绝缘损坏，转子铜线存在灰尘堆积或变形。因此，针对该故障进行处理时，应及时找到故障点，并针对故障点存在的问题进行科学处理，用以保证发电机组运行的安全与稳定。
（五）直流励磁机式励磁系统的主回路的故障
对于直流励磁机式励磁的主回路而言相对于微机型励磁与电子调节器型励磁显然简单得多。从直流发电机出发，除连接线问题外，集电环和碳刷是经常出故障的地方。因集电环与碳刷之间是机械式直接接触，长期处于运动研磨状态，集电环与碳刷常常双双磨损、烧蚀、积碳导致了接触不良，励磁回路绝缘下降等；而换向器碳刷握弹簧预紧力也必须随碳刷被磨短适时调整，否则压力不足也产生跳火，烧蚀，引发更多故障。另外，用于调节激磁电流大小的磁场变阻器，其操作电机回路也处于动态工作状态，各接触器触点，电刷触头必须根据工作时间长短及实际使用情况适时研磨，调整并测量其接触电阻值，确保接触处于良好状态。由于励磁主回路通过的是较大的直流电流很容易发热，因此，除前面提及接的触点外，各接头也必须上紧，否则非常容易在这些地方形成较大的压降导致发热，烧坏回路中的零部件，也减弱了发电机的有效励磁电流。
三、结论
总而言之，励磁系统运行的安全与稳定对发电机以及电力系统运行的安全性、可靠性具有直接影响作用。因此，维护发电机励磁系统运行安全，针对其存在的问题进行维护养修，已成为维修工作人员工作的重点内容。本文旨在通过对发电机励磁系统常见故障的分析，进一步认知故障原因，提升故障解决能力与水平，为发电机以及电力系统运行的安全与稳定提供保障。
参考文献
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