励磁设备运行操作及常见故障课件

运行操作要点1、机组启动前的检查（1）检查各电源开关、断路器是否处于正确位置，重点检查：励磁变压器高低压侧开关、PT高压侧开关、起励电源开关、调节器电源开关、功率柜脉冲投切开关、整流/逆变开关。（2）检查A/B调节器运行指示灯（开出量4号灯）是否正常闪烁。（3）检查各显示屏的显示及状态指示是否正常，如：是否A套运行、B套备用；是否设置为自动电压调节；残压起励、系统电压跟踪是否投入；A/B套通讯是否正常。运行操作要点1、机组启动前的检查1运行操作要点2、励磁系统的启动模式（1）在自动电压方式下（即A/B套的自动电压方式）：A.正常起励：发电机升压后，直到设定的额定机端电压。B.零起升压：发电机升压后，机端电压约为10额定机端电压。（2）在恒励磁电流调节方式下（即A/B套手动调节及C套运行）发电机升压后，励磁电流总是处于下限值，该值一般为额定励磁电流的10，此时发电机机端电压约为额定值的1020。运行操作要点2、励磁系统的启动模式2运行操作要点3、励磁系统的起励电源模式（1）残压起励（即调节器显示屏上“残压起励”功能投入）：特点：在发电机有足够剩磁，保证施加在可控硅整流桥阳极的电压510V，励磁系统可以实现残压起励，按照设定的电压给发电机组建压。（即残压起励也可以实现零起升压或正常起励）（2）辅助电源起励（即调节器显示屏上“残压起励”功能未投入）发电机升压时，励磁系统通过起励回路将外部起励电源（一般为DC220V，也可以为AC220，但需整流）输入励磁绕组，实现起励。运行操作要点3、励磁系统的起励电源模式3运行操作要点4、励磁系统的起励控制流程（1）根据实际要求设置启动模式及起励电源模式。如：新机组首次起励，一般选择自动方式、零起升压、辅助电源起励。（2）两种起励控制方法：A.远方自动起励 要求：“95转速信号”及“投励磁”同时有效，并至少保持5s以上。B.近方手动起励 要求：人工按调节器触摸屏上的“起励”按键并至少保持5s以上。运行操作要点4、励磁系统的起励控制流程4运行操作要点5、通道切换的原则（1）当运行通道出现故障后，将自动切换到备用通道。（2）手动切换通道时，应保证主备用通道控制信号一致。（3）发生通道切换后，注意通过调节器的故障追忆功能检查故障发生的原因。（4）在确认故障原因已排除且通道运行正常后，应将运行模式重新设为“自动电压”模式，待通道跟踪到位，可以将运行通道人工切换回原运行通道，但切换时应密切观察，一旦出现问题，应马上切回备用通道。运行操作要点5、通道切换的原则5运行操作要点6、三个通道之间的人工切换方法（1）当A通道运行时，可以任意按“B通道运行”或“C通道运行”选择B或C通道作为备用通道，对应的备用灯也将点亮。（2）按“转B/C通道”按钮，即可以从A通道切换至已选好的通道（如：已选好C通道备用，此时就直接切到C通道运行）。（3）当B通道运行时，C通道作为默认的备用通道，“C通道备用”灯将不会点亮（当B通道故障时，也将自动切换到C通道）。（4）当处于B或C通道运行时，可以任意按“A或B或C通道运行”按钮，就可以直接切换到对应的通道运行。（5）一般情况下，调节器的“通道跟踪”功能总是投入状态，除非做过励限制或欠励限制等试验。运行操作要点6、三个通道之间的人工切换方法6运行操作要点7、系统电压跟踪功能（1）当系统PT引入励磁系统后，可以投入“系统电压跟踪功能”，目的：通过和系统PT比较，励磁系统可自动调节机端电压与系统电压一致，便于并网。（2）“系统电压跟踪”有效的条件 A.调节器显示屏上的“系统电压跟踪”功能投入；B.系统电压大于80；C.处于A/B通道运行（即C通道无此功能）；D.发电机出口断路器分断（即机组处于空载状态，未并网）。运行操作要点7、系统电压跟踪功能7运行操作要点8、增减磁操作（1）哪些操作可以实现增减磁控制?A.远方增减磁信号：包括中控室、LCU、同期装置；B.近方的增减磁按钮；C.系统电压跟踪功能投入时（未并网时）；D.恒无功/功率因素调节功能投入时（并网后）。（2）如何判断远/近方增减磁哪个有效？方法：在调节柜对外接线端将远方输入的增减磁信号线解除。（3）注意增减磁接点在连续接通4s后将自动闭锁，防止接点粘连。人工进行增减操作时，应注意及时将信号复归后再操作。运行操作要点8、增减磁操作8运行操作要点9、停机逆变操作（1）哪些操作可以实现励磁停机逆变控制?A.远方停机逆变信号：包括中控室、LCU；B.近方的逆变旋钮；C.机组频率低于45HZ。（空载时）（2）注意以下两种情况下，逆变无效：A.发电机出口断路器合。B.定子电流10额定值（但在C通道无此限制）。运行操作要点9、停机逆变操作9运行操作要点10、灭磁开关的操作（1）正常停机采用逆变灭磁，不需要跳灭磁开关。（2）在并网状态下，严禁跳灭磁开关；（3）进口灭磁开关一般有两路分闸回路，可以保证灭磁开关的可靠分断，但应在检修时对两个回路都进行检查。（4）励磁系统内部自动分闸信号只有1个：逆变灭磁失败分闸。（5）过压、过励、失磁等分闸指令均由外部保护装置控制。运行操作要点10、灭磁开关的操作10运行操作要点11、机组并网后的操作（1）观察并网瞬间无功数值的大小，若无功为正，且很大或为负，均说明并网时机端电压与网压没有一致，需要重新调整。（2）观察励磁调节柜上有功、无功的显示是否正常。（3）观察远/近方增减磁操作是否正常。（增磁无功增，减磁无功减）（4）确保发电机出口断路器接点已送入励磁系统。（5）测试调差单元是否工组正常。对于多台机组并联运行，若某台机组增磁，发生和其它机组争抢无功情况，应将励磁装置调差率往正方向增大。运行操作要点11、机组并网后的操作11运行操作要点11、机组并网后的操作（6）若电网电压波动频繁，易引起机组无功的波动，此时可以投入“恒无功调节”，励磁装置将按设定的无功给定值自动增减磁，以保持机组输出无功数值的恒定。（7）通过调节器显示屏的“恒无功调节”触摸键或监控系统的串行通讯控制可实现上述功能。（8）若要保持发电机功率因数的恒定，此时可以投入“恒PF调节”，励磁装置将按设定的功率因数给定值自动增减磁，以保持机组输出功率因数数值的恒定。（9）通过调节器显示屏的“恒PF调节”触摸键或监控系统的串行通讯控制可实现上述功能。运行操作要点11、机组并网后的操作12运行操作要点11、机组并网后特殊情况的处理（1）并网瞬间突抢无功。处理：进一步调整同期装置或励磁系统的调压精度。（2）并网后稳定运行时出现无功突增 处理：主要原因为发电机反馈电压降低，可能为系统电压降低或PT测量回路故障及接触不良，可以操作减磁指令使无功适当降低。（3）并网后稳定运行时出现无功突降 处理：主要原因可能为系统电压升高或其它并联机组增加无功。此时可以采取增磁措施。运行操作要点11、机组并网后特殊情况的处理13运行操作要点11、机组并网后特殊情况的处理（4）并网后稳定运行时出现无功突然大幅来回波动，无法稳定。处理：首先判断电压给定有无变化，若有，则应判断是外部还是励磁系统内部的增减磁指令在发挥作用（因为监控系统的无功闭环调节也可能出现故障）。若无，则应考虑PT电压及其采集单元可能存在问题，可以采取切换至备用通道的方法判断，若切换后正常，则原通道有问题。若切换后仍属同样现象，属于系统电压波动的可能较大。（5）励磁系统失磁 处理：先不要查找原因，应第一时间切换到备用通道运行，若仍无法改善，应紧急停机，然后在做静态试验分析查找原因。运行操作要点11、机组并网后特殊情况的处理14运行操作要点11、机组并网后特殊情况的处理（6）并网后因为误操作将灭磁开关分断。处理：立即启动紧急停机流程。（7）发现励磁系统过压保护信号频繁发出原因：发电机非全相运行或转子绕组可能存在故障，导致转子过电压，灭磁过压保护电阻动作。处理：此时马上应降低机组负荷，将发电机组解列，在空载情况下观察转子绕组是否工作正常，若仍有信号发出，则过压测量回路可能存在问题，导致信号误发；否则应停机处理。运行操作要点11、机组并网后特殊情况的处理15运行操作要点11、机组并网后特殊情况的处理（8）某个功率柜出现故障，已不能运行，如快熔熔断，阻容保护故障，桥臂断流等。处理：将该功率柜脉冲切除，将该柜退出运行。其它功率柜视情况适当减少总的励磁电流输出。（9）风机电源消失，风机全停。处理：视情况最好减少励磁电流的输出，密切观察功率柜风道温度，若满载输出，500A级功率柜不能超过30分钟，1000A/2000A级功率柜不能超过120分钟。运行操作要点11、机组并网后特殊情况的处理16开机流程动 作显 示控 制1灭磁开关合闸信号灯亮灭磁开关已接通2励磁系统开机信号灯亮在5-15秒内建立起电压 发电机空载运行3励磁系统准备低负载运行。使用增减磁键可以将发电机电压调整到电网电压。发电机电压调整到给定值。4当电网电压与发电机电压同步时，闭合发电机的主电路开关。发电机的无功功率接近于零。发电机低负荷运行5使用增减磁键设定发电机的无功功率到期望的运行极限以内。调整发电机的电压，使发电机产生一定的无功功率。开机流程动 作显 示控 制1灭磁开关合闸信号灯17运行中的检查运行期间应当进行下述的定期检查：a)在控制室：在控制室：运行限制器没有动作。工作调节器的给定值没有达到限制值。通道跟踪到位，切换是准备好的。励磁电流、发电机电压和无功功率是稳定的。我们建议定期人工将调节器快速切换以便检验手动方式或备用通道。b)励磁柜励磁柜无报警动作。无非正常的噪音 运行中的检查运行期间应当进行下述的定期检查：18停机流程动 作显 示控 制1发电机与电网解列：通过发电机电压给定值减小无功功率。通过对汽机或水机的调节减小有功功率。断开发电机主电路开关2励磁系统停机：接到停机令，励磁系统逆变灭磁机端电压低于10%，励磁装置初始化，等待下次开机发电机电压在几秒钟内下降到零。停机流程动 作显 示控 制1发电机与电网解列：19操作显示主画面返回操作显示主画面返回20励磁系统部分功能投退返回励磁系统部分功能投退返回21励磁系统故障记录返回 按时间的先后顺序自动记录励磁装置最近发生的故障，可以方便运行检修人员的故障分析。故障的历史记录可通过操作翻页按钮来实现翻屏显示。日期 时间 故障 恢复04/06/23 11:40 A套脉冲故障 11:4104/06/23 11:40 A套脉冲故障 11:4104/06/23 11:40 A套脉冲故障 11:4104/06/23 11:40 A套脉冲故障 11:4104/06/23 11:40 A套脉冲故障 11:4104/06/23 11:40 A套脉冲故障 11:4104/06/23 11:40 A套脉冲故障 11:4104/06/23 11:40 A套脉冲故障 11:4104/06/23 11:40 A套脉冲故障 11:4104/06/23 11:40 A套脉冲故障 11:41 上 下返 回励磁系统故障记录返回 按时间的先后顺序自动记录励磁装置最22励磁系统开关状态量显示励磁系统开关状态量显示23励磁系统模拟量显示励磁系统模拟量显示24励磁系统板件通讯状态显示励磁系统板件通讯状态显示25试验画面试验画面26密码窗口密码窗口27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。常见故障及其处理方法1、起励不成功28常见故障及其处理方法1、起励不成功 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。常见故障及其处理方法1、起励不成功29常见故障及其处理方法1、起励不成功 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。常见故障及其处理方法1、起励不成功30常见故障及其处理方法1、起励不成功 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。常见故障及其处理方法1、起励不成功31常见故障及其处理方法1、起励不成功 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。常见故障及其处理方法1、起励不成功32常见故障及其处理方法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。常见故障及其处理方法2、起励过压33常见故障及其处理方法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。原因2：模拟量总线板故障，其中间电压互感器或接线插头有问题。处理方法：将输入A/B套DSP板的接线插头互相调换测试。原因3：调节器DSP板故障，导致PT电压测试不准确 处理方法：更换对应的DSP板，或将A/B套DSP板互换。常见故障及其处理方法4、PT故障35常见故障及其处理方法5、调节器故障原因1：调节器硬件故障，包括CPU、DSP、I/O板故障。处理方法：更换对应的电路板，或将A/B套电路板互换。原因2：同步信号没有输入调节器。处理方法：检查进入开关量总线板的同步信号是否正常。原因3：程序跑飞或CPU死机造成程序运行超时 处理方法：按RESET键将程序重新启动，观察程序重新运行是否正常。常见故障及其处理方法5、调节器故障36常见故障及其处理方法6、调节器脉冲故障原因1：调节器脉冲没有正常产生。处理方法：更换对应A/B套的通道接口板，或对应的单片机芯片。原因2：同步信号没有输入调节器。处理方法：检查进入开关量总线板的同步信号是否正常。（注：此时也将出现“调节器故障”信号）常见故障及其处理方法6、调节器脉冲故障37常见故障及其处理方法7、调节器电源故障原因1：A/B套调节器微机电源消失。处理方法：检查对应A/B套的微机电源输出的12V，-12V，5V电源输出是否正常。（注：此时也将出现“调节器检测系统故障”及“调节器通讯故障”信号）原因2：调节器插件没有正确插入或接线端子排松动。处理方法：检查各插件是否正确进入插槽，对应的接线端子有无松动。常见故障及其处理方法7、调节器电源故障38常见故障及其处理方法8、调节器检测系统故障原因1：A/B套调节器通道接口板上的检测芯片故障。处理方法：更换对应的故障检测芯片。原因2：调节器微机电源故障。处理方法：检查微机电源是否正常。原因3：LOU板出现故障，无法正确监测故障检测芯片发出的方波脉冲信号。处理方法：更好LOU板。常见故障及其处理方法8、调节器检测系统故障39常见故障及其处理方法9、C通道故障原因1：C套调节板上的检测芯片故障。处理方法：更换对应的故障检测芯片。原因2：C套调节板上的脉冲触发模块故障。处理方法：更换对应的脉冲触发模块。原因3：C套调节板上的电源模块故障。处理方法：检查C套调节板上的7812/7805电源模块。常见故障及其处理方法9、C通道故障40常见故障及其处理方法10、CAN总线故障原因1：LOU板故障，无法实现CAN通讯。处理方法：更换LOU板。原因2：LOU板或调节器显示屏的CAN总线接头接触不良。处理方法：更换对应的CAN总线接头。原因3：调节器显示屏接口板或调节器的CAN通讯卡故障。处理方法：检查对应接口板或CAN卡。常见故障及其处理方法10、CAN总线故障41常见故障及其处理方法11、通讯故障原因1：对应的电路板单片机死机或程序跑飞。处理方法：按对应电路板上的复位按钮重新启动程序。原因2：对应的CAN总线接头接触不良。处理方法：更换对应的CAN总线接头。原因3：对应的电路板的CAN通讯口工作异常。处理方法：更换对应的电路板。常见故障及其处理方法11、通讯故障42常见故障及其处理方法12、交流电源消失条件：厂用电源供电回路的交流接触器不带电 原因1：外部厂用电源消失。处理方法：检查确认外部厂用电源是否消失。原因2：交流接触器线圈损坏。处理方法：更换对应的交流接触器。原因3：接线错误，交流接触器线圈未正确驱动。处理方法：检查接触器线圈的接线回路。常见故障及其处理方法12、交流电源消失43常见故障及其处理方法13、直流电源消失条件：DC220/110V直流电源供电回路不带电 原因1：外部直流电源消失。处理方法：检查确认外部直流电源是否消失或对应的保险丝是否熔断。（注：此时“DC24V II段故障”信号也将发出）原因2：电源监测继电器线圈损坏或未正确动作。处理方法：更换对应的监测继电器或检查其线圈是否正确带电。常见故障及其处理方法13、直流电源消失44常见故障及其处理方法14、过压保护动作条件：非线性灭磁及过压保护电阻动作 原因1：灭磁开关带负荷分断。处理方法：这时的非线性电阻为正常耗能状态，不属于故障，将出现的“过压保护”信号复归即可。（注：此时反而应检查灭磁开关分闸的原因）原因2：转子回路过电压。处理方法：检查定子线圈及转子线圈有无接地、短路，机组有无失磁、失步运行等异常现象。常见故障及其处理方法14、过压保护动作45常见故障及其处理方法15、逆变灭磁失败条件：励磁系统接收停机逆变命令10s后，机端电压仍大于10额定值。原因1：整流器阳极输入电源相序错误。处理方法：检查输入电源相序，确保为正相序。（注：此时升压一般机端电压也会过压）原因2：调节器脉冲输出混乱，未与可控硅对应。处理方法：检查各脉冲信号线是否正确接入对应的可控硅触发回路。原因3：有可控硅损坏，导致在转子回路中形成续流回路。处理方法：做开环试验检查各可控硅是否正常。常见故障及其处理方法15、逆变灭磁失败46常见故障及其处理方法16、过励保护条件：励磁电流额定励磁电流23倍以上，超过正常的强励倍数。此时励磁系统将启动BCJ，发电机紧急停机。原因1：转子回路短路，如碳刷短路。处理方法：检查转子回路有无短路现象，励磁系统也应做开环试验，确保整流器及灭磁回路正常。原因2：励磁整流桥可控硅全开。处理方法：检查残压起励信号是否误投入。（一般情况下，过励保护也可能不会启动）原因3：输入整流器的三相交流电源短路 处理方法：做开环试验检查各可控硅及快熔是否正常。常见故障及其处理方法16、过励保护47常见故障及其处理方法17、失磁 发电机组失磁是一种极为严重的故障，因为励磁系统均配有备用通道、故障监测及自动切换系统、各种限制功能等保护措施，在正常情况下一般不会造成发电机失磁，一旦出现失磁，说明励磁系统已发生较严重的故障，造成多个通道或检测系统均不能正常工作。失磁主要表现：无功突然变负，且负值很大，可能接近于机组视在容量，励磁电流输出接近于零。处理：在第一时间内作紧急停机，然后再检查转子回路有无开路或短路现象，励磁系统做开环试验检查有无故障。常见故障及其处理方法17、失磁48常见故障及其处理方法17、失磁 引起失磁的原因：（1）转子开路。（2）转子回路短路。（3）励磁系统同步电压信号消失（4）可控硅脉冲信号消失（5）调节器发生故障同时故障检测系统也损坏，导致无法切换到备用通道。（6）灭磁开关误分（7）调节器的交直流供电开关电源故障。常见故障及其处理方法17、失磁49常见故障及其处理方法18、其它故障（1）DC24V I段故障；（2）DC24V II段故障；（3）快熔熔断；（4）整流桥桥臂断流；.常见故障及其处理方法18、其它故障50