發電機勵磁系統的在維持發電機端的電壓水平、合理穩定分配發電機的無功功率、提高電力系統穩定性等方面起到關鍵性的作用。本文在分析發電機勵磁系統及其控制原理的基礎上， 結合案例對發電機勵磁系統運行維護的重要性及措施進行了分析，并給出了有效的處理措施。

一、發電機勵磁系統的簡介

勵磁系統是為同步發電機提供直流磁場電流設備的總稱，它是發電機的重要組成部分，直接影響發電機的運行特性。勵磁系統及其調節對象（同步發電機）共同組成的反饋控制系統，稱為勵磁控制系統。勵磁系統基本功能是維持電壓水平、提供無功功率。本文從發電機勵磁系統的參數整定和運行維護兩個方面對發電機勵磁系統的穩定運行進行研究。

二、發電機勵磁調節系統原理

發電機勵磁系統如下圖所示，其由以下幾部分構成：自動電壓調節器AVR、ECR/FCR（勵磁調節器）；勵磁電源（勵磁機、勵磁變壓器）；整流器（AC/DC變換，SCR、二極管）；滅磁與轉子過電壓保護。

三、勵磁系統運行維護及案例分析

1.勵磁系統的檢查

（1）開關量的檢查

模擬調節器開關量輸出，檢查信號是否正確。給調節器發“開機”信號時，PT電壓在8S內未達到30%時，發“起勵失敗”信號；當手動、PT斷線、過勵限制、強勵限制、低頻保護、低勵限制等信號出現時，均有異常信號發出，并在面板上有相應的指示燈亮調節器功能模擬試驗。

（2）模擬量的檢測

發電機PT電壓測量校正。在端子排上短接勵磁PT（LPT）和儀表PT（YPT）（分相端接）以及系統PT（XPT）（有些裝置上沒有采用）。加入三相正相序的0~120V電壓，以額定機組電壓為基準值，每隔10V記錄測量顯示值。修改參數或調整測量回路的電位器，使顯示值與實際值（PT二次電壓）折算到一次側的電壓值一致。

發電機CT電流測量校正。在端子排上加入三相正相序的0~5A（或0~1A）電流，以額定的定子電流為基準，記錄測量顯示值。修改參數或者調整測量回路的電位器，使顯示值與實際值（CT二次電流）折算到一次側的電流值一致。

勵磁電流（IL）或勵磁電壓（UL）測量校正。

按照電流傳感器的輸出電壓值或電流值，在端子排上加入的0~20mA（4~20mA）的電流或0~5V的電壓信號。按照電流傳感器的變比折算到勵磁電流的實際值。修改參數或調整測量回路的電位器，使顯示值與所加電壓或電流折算的實際值（按照電流傳感器的變比折算到勵磁電流的值）折算到一次側的電壓值一致。

2.案例分析及處理

（1）勵磁機整流輸出故障及處理。某電廠勵磁方式為無刷勵磁式（系統接線方式如下），升壓時給起勵電流后，發電機電壓變化不大，多次實驗結果一樣，用三相調壓器直接加電壓至勵磁功率回路進行整流，輸出至額定電流時發電機電壓仍只到30%.勵磁裝置輸出電流正常，達到額定電流后發電機電壓仍然升不起來基本可以排除勵磁故障。經檢查發現勵磁機整流部分輸出不正常，經檢查為整流二極管有故障，解決后升壓正常。

（2）勵磁PT電壓故障及處理。某電廠為可控硅自并激勵磁系統，發電機到額定轉速后，運行人員在勵磁調節柜上操作“開機”開關，發電機開機起勵后，發電機電壓表指針不動，勵磁變副邊電壓表很快滿表，隨即保護動作，滅磁開關跳開，檢查發現滅磁開關兩個觸頭燒熔，滅磁開關正上方的-C相可控硅散熱器被嚴重熏黑，繼續檢查發現勵磁變壓器高壓保險（10A）三相由于來不及熔斷，本體均被炸飛掉，高壓保險柜被驗證熏黑。

經檢查造成事故的主要原因是PT電壓沒投入，就以“自動”方式開機升壓。由于自動勵磁調節器是以PT電壓作為反饋量，沒有檢測到反饋電壓，控制角一直保持在最小角度。勵磁電流會一直上升，發電機電壓一直會上升到飽和點，此時勵磁電流繼續增加，由于電流的增加率很大，電壓會達到1.5倍以上，勵磁變壓器高壓保險的電流和電壓均超過額定值，高壓保險來不及熔斷，熔斷時的能量很大，超過了保險管內部吸收的極限，被炸飛掉。保險炸飛后三相之間相互拉弧造成發電機三相短路，最后發電機差動保護動作，跳開滅磁開關。

四、總結

隨著電力系統規模的擴大，以及遠距離重負荷輸電線路的出現及大型發電機開始采用，由半導體勵磁調節器和晶閘管整流功率柜組成的快速勵磁系統，使整個電力系統的阻力不斷減弱。當電力系統發生故障或受到其他擾動時，出現長時間低頻率振蕩，嚴重影響電力系統安全穩定運行。本文通過對發電機勵磁系統運行維護的重要性及措施，有助于實現電力系統的安全性和穩定性，對于發電機的穩定安全運行具有積極的現實意義。