TRT发电机无刷励磁系统故障及分析

TRT发电机无刷励磁系统故障及分析TRT为高炉煤气余压透平发电装置的简称，利用高炉生产过程中产生 的煤气的余压进行发电，其发电过程中不消耗煤气，发电完成后的煤气还 可以用于加热炉和锅炉。随着环保和节能理念的开展，TRT高炉煤气余压 透平发电已经普遍应用于钢铁行业。该发电机的励磁为南京汽轮电力控制生产的无刷励磁装置，无刷励磁 装置由同轴的交流无刷励磁机、永磁机、整流盘和微机励磁调节器微机 励磁调节器为一用一备双通道组成组成，其特点是无刷，即没有普通发 电机的碳刷，其功能由整流盘内的旋转二极管实现。现在简单谈下其运行 中出现的各种故障及其处理方法。故障一：微机励磁调节器至励磁机的调节输出电缆断裂。故障现象及处理过程：发电机启机过程中发电机转速到达额定转速， 投入励磁系统，发电机机端电压为0，无法升压。经检查励磁屏上显示永 磁机电压正常，励磁通道上调节器输出电流IFD有1.3A左右，检查发电 机机端PT柜正常，排除测量回路的问题，励磁机接线盒内接线皆无松动， 但在发电机转子监测碳刷上无电压。即降速停机检查励磁机，将励磁机 整流盘撤除，测量整流盘上6个旋转二极管和熔断都完好，发电机转子绕 组和励磁机绕组阻值都正常，根本排除发电机转子和励磁机本体故障。检 查励磁屏，在励磁屏输出至励磁机的端子上加直流24V的电压，在励磁机 接线盒内测量却没有电压，后用万用表测量电缆通断确认电缆故障，更换 电缆启机正常。故障分析：当发电机电压没有升上来以后，永磁机电压正常后排除永 磁机有故障的可能，而励磁通道上调节器输出电流IFD有1.3A左右，那么让我们认为励磁屏包括励磁通道和电缆没有故障，因为有断开点的 话是不会有电流的，但实际上该电流为微机励磁调节器的计算输出电流， 并不是实际输出电流，所以当时虽然到励磁现场检查过励磁机接线盒内的 情况，但是忽略了电缆的问题。经验：遇到类似故障，可以在没有降转速停机之前，在励磁输出的端 子上测量电压，能迅速判断故障范围。以后如遇到类似情况转速不能降 可在励磁屏输出端子上和励磁机接线盒内各测量一次电压正常电压为直 流46V左右，有三种情况：励磁屏内和励磁机接线盒内皆无电压， 那么为励磁屏内故障；励磁屏内和励磁机接线盒内都有电压，那么是励 磁机或发电机故障；励磁屏内有电压，而励磁机接线盒内无电压，那么 至少是电缆有故障。故障二：机端PT电压互感器未投入运行或故障故障现象及处理过程：同样是发电机启机过程中发电机转速到达额定 转速，投入励磁系统，发电机机端电压为0,无法升压。励磁屏上显示永 磁机电压正常，但是磁通道上调节器输出电流IFD超过5A正常运行只 有34A，检查励磁机、整流盘、发电机转子绕组和励磁机绕组阻值都 正常，排除以上局部后检查测量回路，发现因发电机机端PT在启机之前 进行过检查和维护，发电机机端PT柜处于检修状态未投入运行，将其投 入运行后启机正常。故障分析：发电机无法升压，但是微机励磁调节器的调节输出电流却 很高，甚至超过正常运行电流，是因为励磁系统投入后，自动升压，实际 上发电机已经有机端电压，但是发电机机端PT柜未投入运行，没有能将 机端电压检测出来并反响到微机励磁调节器，那么微机励磁调节器就会一直认为机端电压为0,而且还会不断的增加输出电流，造成输出电流特别 高，甚至超过正常运行电流的情况。经验总结：遇到这种机端电压无法升压，而微机励磁调节器的输出电 流又特别高的现象，应该第一时间检查发电机的测量回路，包括一次、二 次电压等是否正常。故障三：微机励磁调节器故障故障现象及处理过程：TRT发电机在运行过程中，运行微机励磁调节 器微机励磁调节器为一用一备双通道组成突然报24V1电源故障，切 换至备用调节器，机组未跳机。用万用表测量微机励磁调节器的24V1电 源模块的电压为24.5V，属于正常值，但是为了确保机组正常运行，仍然 更换24V1电源模块，更换后故障复位，启机正常。但机组运行4小时后 运行微机励磁调节器又报24V1电源故障，并且造成发电机失磁解列。因 更换新的24V1电源模块仍然报故障，担忧购置的备件有问题，所以将运 行的微机励磁调节器和备用微机励磁调节器的24V1电源模块互换，互换 后故障复位，启机正常。运行数小时后运行微机励磁调节器又报24V1电 源故障，但备用微机励磁调节器未报任何故障，遂排除24V1电源模块本 身的问题，疑心微机励磁调节器的CPU故障，造成微机励磁调节器误报故 障，更换微机励磁调节器的主机板即CPU板，启机正常，再未报过类似故 障。故障分析：第一次报24V1电源故障，并且测量其电压正常，但担忧 电源模块内电气元件老化造成电压不稳定仍然更换电源模块，第二次报 24V1电源故障，为排除24V1电源模块的本身问题，将运行的和备用的微 机励磁调节器的24V1电源模块互换，仍然出现类似问题，那么就必须排除24V1电源模块的本身问题而疑心CPU误报的问题了，更换CPU后果然 运行正常。经验总结：遇到类似问题无法迅速的准确判断出故障点，电源模块出 现过因为内电气元件老化造成电压不稳定，测量时正常但运行又出现故障 和新购置的备件有质量问题的情况。所以只能经过屡次更换和互换才能最 终判断出是CPU板的故障。收稿日期：2022-7-24