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摘 要：励磁调节器相当于发电机组的大脑，励磁调节器能否正常工作直接关系着发电机组的安全、稳定运行。文章针对四平电厂1-3号机MLZ-1CW型励磁调节器现场运行发生的异常、缺陷：功角限制单元限制曲线异常；电子电源模块故障；灭磁开关分闸慢；通道控制单元故障；一、二号机无功波动分配不均；励磁电流测量范围的整定；灭磁、信号等回路的缺陷，对缺陷、故障的现象和原因进行分析，并给出了不停机更换通道控制单元等实用性解决办法和实施措施，可供同类用户参考、借鉴。
关键词：调节器；异常；缺陷；处理方法
中图分类号：TM761+.11 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）12-0107-02
1 功角限制单元的异常动作与调整
1.1 3号机励磁调节器功角限制单元运行中暴露的问题
四平厂3号发电机为10万机，并入220 kV系统。2004年9月份，220 kV系统电压由以前的240 kV以上降至230 kV以下。我厂功角限制单元限制特性正比Ue2，系统电压的降低使3号机的功角限制单元限制范围缩小，功角限制单元更容易动作。
当系统在机组有功10万，无功超过4万时，功角限制单元会动作，无法减磁（此时定子电流接近额定值），超出10万现象会更明显，而原定值为P=10万，Q=0万。
1.2 对问题的思考
根据对3号机调节器功角限制单元实际动作值的分析，推测其动作特性为圆特性，而不是通常采用的直线限制特性。该特性曲线在厂家说明书中没有阐述。
推测四平厂3号机实际曲线可能偏离理想曲线。由于以前系统电压高，无功没有超出过4万，该现象不能被发现；低励限制单元在机端电压低时动作容易；如果是整定值跑，不可能有功10万点突然由0增到4万。由于没弄清具体原因，同时系统及机端电压低，不允许降低无功进行低励限制实验，故没有冒然更改定值。
1.3 模拟试验
10月末利用机组停机，外加电流、电压模拟量反复模拟实际运行工况，并对照原2号机调节器功角限制单元进行限制曲线测试。通过模拟试验验证了推测是正确的。
下面是几组试验数据：
（注：U=105 V PT 10 000/100 CT 8 000/5
P=√3UICOSФ Q=√3UISINФ）
①3号机调节器0810单元输出UA最大。
3号机调节器0810单元输出UA最大情况见表1。
②3号机调节器0810单元输出UA最小。
3号机调节器0810单元输出UA最小情况见表2。
从上面几组数据可以看出：在调节器最小给定值时限制曲线为偏移圆；增大调节器给定值，限制圆变大。
又录取2号机调节器0841功角限制单元板替代、0810单元输出UA最大时限制曲线，得到-90 ？觷～20 ？觷下的限制曲线。Ф=20 ？觷时，I>6 A。对照同工况下3号机调节器0841功角限制单元板限制曲线，3号机调节器0841功角限制单元板限制圆小于2号机调节器0841功角限制单元板限制圆。
相同工况下改变整定电阻UXI、UXE测试限制曲线，阻抗圆圆心、半径改变。
1.4 解决问题
基于上述模拟试验结果，提出降低有功10万点无功动作值，并改变限制曲线曲率方案，避免有功10万点与无功有两个交点。
3号机调节器功角限制单元原定值为省电科院在2000年机组投产时下发，当时整定值不过多考虑进相，现在看来，整定值偏高。故重新整定该定值，编写试验方案，利用3号机起机并网时间重新调整。调整后限制特性满足机组运行特性要求。试验方案如下。
1.4.1 实验条件
①经调度允许做3号机组进相实验。
②3号机并网运行，可调节有功无功负荷。
③视220 kV及63 kV系统电压实际情况，尽量保持系统电压在220 kV及63 kV以上，机端电压在9.8 kV以上，进行本实验，以模拟进相运行时系统及机端电压情况，保证实验准确性。
④6.3 kV厂用系统电压保持在5.8 kV以上，必要时用备用电源，以维持厂用系统正常运行。
1.4.2 实验接线及安全措施
①当220 kV及66 kV母线，机端电压，厂用系统电压偏低时，在各自的PT二次接电压表，以便准确监视上述电压值。
②断开发电机失磁保护压板及灭磁联跳压板。
1.4.3 实验步骤
①调节器运行在自动通道，将低励限制单元0841板输出断开。
②机组有功负荷调节至0.5万，对发电机减磁至无功进相 3.5万，调整低励限制单元，至限制器不动作。后增磁至限制器动作信号消失。再减磁至限制器动作，检验该有功点时允许无功进相深度。
③机组有功负荷调节至10万，发电机减磁至无功进相2万调整检验低励限制单元动作，同时观察失磁保护动作情况。
2 其它故障、缺陷及改造
2.1 2号调节器励磁电流测量范围整定
调节器励磁电流测量直接关系到过、强励限制范围，AER下电流输出正确性。2003年2号调节器励磁电流测量回路小修时发生变化：在标幺电位3 V时，励磁电流应为14 A时，实际测量值为12 A。2004年继续下降为10 A。因我厂实际机组额定励磁电流发电机厂家未提供数据，我们根据实际运行情况推测应该为12 A左右。而图纸及说明书上对该电流测量回路说明不是很具体。对照原理图，查找该回路输入输出接线，确定该部分两个可调电位器，从细微调整开始，确定了该电流范围调整的电位器，将该测量值调整至12 A。
2.2 调节器所用继电器应严格定期检查、更换
运行中发生过增减磁失灵，检查发现为控制继电器K21结点烧损；发生过灭磁开关不能分闸现象，经查为控制继电器K012结点接触电阻过大。每年的调节器大修、小修均发现有一些继电器结点烧损及锈蚀，统计显示多为长期带电或动作频繁的继电器。因调节器为实时运行设备，后来我们提高了调节器大修、小修继电器更换标准，以确保在下一检修周期到来前不会因继电器原因影响调节器运行。近几年来，未发生由继电器引起的调节器故障。
2.3 对调节器有缺陷回路的完善
2.3.1 3号机调节器“限制器动作信号”的引出
3号机调节器厂家设计无单独“限制器动作信号”，与其它信号共用一个光字牌。当限制器动作后运行人员不能快速、准确判断异常情况，影响机组安全运行。通过查找设备图纸，确定了该信号的开出点，在回路中加装继电器KT将“限制器动作信号”引出。
2.3.2 灭磁音响回路的改造
由于设计原因，调节器灭磁音响回路在灭磁开关动作后及调节器停运后，灭磁音响回路长期励磁，回路中电阻严重过热。改造后，解决了这一问题。
2.3.3 灭磁电阻回路的功能完善
在1号机调节器大修检查中发现，设计中灭磁开关分闸后应投入灭磁回路的灭磁电阻并未接入。我们及时更改接线，避免了无灭磁回路可能造成的励磁绕组过电压、发电机电压下降过慢等异常。
3 MLZ-1CW型励磁调节器故障及处理的总结
励磁调节器随时调整发电机的电压，调整无功负荷，在系统故障时稳定系统电压，提高系统稳定性，是重要的发电运行设备。设备运行后，总会暴露一些设计方面的缺陷，要及时改造。一旦励磁调节器发生故障，就会影响发电机正常运行，甚至导致停机。因此必须熟练掌握设备的原理和运行情况，积累设备检修经验、设备故障处理经验，做好事故预想，出现故障时才能迅速排查，这样才能让励磁调节器运行保持在最佳状态，保证发电机组安全经济运行，提高电网稳定性。
参考文献：
[1] 蔡滨，张鹏飞，张恒旭.基于稳定性和电压精度协调控制的新型模糊励磁调节器[J].电力自动化设备，2006，（11）.
关键词：调节器；异常；缺陷；处理方法
中图分类号：TM761+.11 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）12-0107-02
1 功角限制单元的异常动作与调整
1.1 3号机励磁调节器功角限制单元运行中暴露的问题
四平厂3号发电机为10万机，并入220 kV系统。2004年9月份，220 kV系统电压由以前的240 kV以上降至230 kV以下。我厂功角限制单元限制特性正比Ue2，系统电压的降低使3号机的功角限制单元限制范围缩小，功角限制单元更容易动作。
当系统在机组有功10万，无功超过4万时，功角限制单元会动作，无法减磁（此时定子电流接近额定值），超出10万现象会更明显，而原定值为P=10万，Q=0万。
1.2 对问题的思考
根据对3号机调节器功角限制单元实际动作值的分析，推测其动作特性为圆特性，而不是通常采用的直线限制特性。该特性曲线在厂家说明书中没有阐述。
推测四平厂3号机实际曲线可能偏离理想曲线。由于以前系统电压高，无功没有超出过4万，该现象不能被发现；低励限制单元在机端电压低时动作容易；如果是整定值跑，不可能有功10万点突然由0增到4万。由于没弄清具体原因，同时系统及机端电压低，不允许降低无功进行低励限制实验，故没有冒然更改定值。
1.3 模拟试验
10月末利用机组停机，外加电流、电压模拟量反复模拟实际运行工况，并对照原2号机调节器功角限制单元进行限制曲线测试。通过模拟试验验证了推测是正确的。
下面是几组试验数据：
（注：U=105 V PT 10 000/100 CT 8 000/5
P=√3UICOSФ Q=√3UISINФ）
①3号机调节器0810单元输出UA最大。
3号机调节器0810单元输出UA最大情况见表1。
②3号机调节器0810单元输出UA最小。
3号机调节器0810单元输出UA最小情况见表2。
从上面几组数据可以看出：在调节器最小给定值时限制曲线为偏移圆；增大调节器给定值，限制圆变大。
又录取2号机调节器0841功角限制单元板替代、0810单元输出UA最大时限制曲线，得到-90 ？觷～20 ？觷下的限制曲线。Ф=20 ？觷时，I>6 A。对照同工况下3号机调节器0841功角限制单元板限制曲线，3号机调节器0841功角限制单元板限制圆小于2号机调节器0841功角限制单元板限制圆。
相同工况下改变整定电阻UXI、UXE测试限制曲线，阻抗圆圆心、半径改变。
1.4 解决问题
基于上述模拟试验结果，提出降低有功10万点无功动作值，并改变限制曲线曲率方案，避免有功10万点与无功有两个交点。
3号机调节器功角限制单元原定值为省电科院在2000年机组投产时下发，当时整定值不过多考虑进相，现在看来，整定值偏高。故重新整定该定值，编写试验方案，利用3号机起机并网时间重新调整。调整后限制特性满足机组运行特性要求。试验方案如下。
1.4.1 实验条件
①经调度允许做3号机组进相实验。
②3号机并网运行，可调节有功无功负荷。
③视220 kV及63 kV系统电压实际情况，尽量保持系统电压在220 kV及63 kV以上，机端电压在9.8 kV以上，进行本实验，以模拟进相运行时系统及机端电压情况，保证实验准确性。
④6.3 kV厂用系统电压保持在5.8 kV以上，必要时用备用电源，以维持厂用系统正常运行。
1.4.2 实验接线及安全措施
①当220 kV及66 kV母线，机端电压，厂用系统电压偏低时，在各自的PT二次接电压表，以便准确监视上述电压值。
②断开发电机失磁保护压板及灭磁联跳压板。
1.4.3 实验步骤
①调节器运行在自动通道，将低励限制单元0841板输出断开。
②机组有功负荷调节至0.5万，对发电机减磁至无功进相 3.5万，调整低励限制单元，至限制器不动作。后增磁至限制器动作信号消失。再减磁至限制器动作，检验该有功点时允许无功进相深度。
③机组有功负荷调节至10万，发电机减磁至无功进相2万调整检验低励限制单元动作，同时观察失磁保护动作情况。
2 其它故障、缺陷及改造
2.1 2号调节器励磁电流测量范围整定
调节器励磁电流测量直接关系到过、强励限制范围，AER下电流输出正确性。2003年2号调节器励磁电流测量回路小修时发生变化：在标幺电位3 V时，励磁电流应为14 A时，实际测量值为12 A。2004年继续下降为10 A。因我厂实际机组额定励磁电流发电机厂家未提供数据，我们根据实际运行情况推测应该为12 A左右。而图纸及说明书上对该电流测量回路说明不是很具体。对照原理图，查找该回路输入输出接线，确定该部分两个可调电位器，从细微调整开始，确定了该电流范围调整的电位器，将该测量值调整至12 A。
2.2 调节器所用继电器应严格定期检查、更换
运行中发生过增减磁失灵，检查发现为控制继电器K21结点烧损；发生过灭磁开关不能分闸现象，经查为控制继电器K012结点接触电阻过大。每年的调节器大修、小修均发现有一些继电器结点烧损及锈蚀，统计显示多为长期带电或动作频繁的继电器。因调节器为实时运行设备，后来我们提高了调节器大修、小修继电器更换标准，以确保在下一检修周期到来前不会因继电器原因影响调节器运行。近几年来，未发生由继电器引起的调节器故障。
2.3 对调节器有缺陷回路的完善
2.3.1 3号机调节器“限制器动作信号”的引出
3号机调节器厂家设计无单独“限制器动作信号”，与其它信号共用一个光字牌。当限制器动作后运行人员不能快速、准确判断异常情况，影响机组安全运行。通过查找设备图纸，确定了该信号的开出点，在回路中加装继电器KT将“限制器动作信号”引出。
2.3.2 灭磁音响回路的改造
由于设计原因，调节器灭磁音响回路在灭磁开关动作后及调节器停运后，灭磁音响回路长期励磁，回路中电阻严重过热。改造后，解决了这一问题。
2.3.3 灭磁电阻回路的功能完善
在1号机调节器大修检查中发现，设计中灭磁开关分闸后应投入灭磁回路的灭磁电阻并未接入。我们及时更改接线，避免了无灭磁回路可能造成的励磁绕组过电压、发电机电压下降过慢等异常。
3 MLZ-1CW型励磁调节器故障及处理的总结
励磁调节器随时调整发电机的电压，调整无功负荷，在系统故障时稳定系统电压，提高系统稳定性，是重要的发电运行设备。设备运行后，总会暴露一些设计方面的缺陷，要及时改造。一旦励磁调节器发生故障，就会影响发电机正常运行，甚至导致停机。因此必须熟练掌握设备的原理和运行情况，积累设备检修经验、设备故障处理经验，做好事故预想，出现故障时才能迅速排查，这样才能让励磁调节器运行保持在最佳状态，保证发电机组安全经济运行，提高电网稳定性。
参考文献：
[1] 蔡滨，张鹏飞，张恒旭.基于稳定性和电压精度协调控制的新型模糊励磁调节器[J].电力自动化设备，2006，（11）.