【摘 要】 随着社会市场经济的发展，我国的电力行业取得了较大的进步与发展，随着社会发展电力需求的不断增大，发电站的建设规模和建设数量在不断的增加，作为发电站中非常重要的设备，发电机的安全a、稳定运行，对于发电站的正常运行具有非常重要的作用，本文就主要结合发电机满载运行过程中常见故障，对其故障原因进行简单分析，并提出相关的运行稳定策略，对于其运行安全、稳定性的提升具有积极的作用。
【关键词】 发电机 满载运行 稳定策略
发电机是发电站中非常重要的设备，保证其稳定运行是非常必要的，但是由于受到各种因素的影响，其在运行的过程中出现一定程度的故障是难以完全避免的，这就需要对其故障产生原因进行分析，并提出相关的提升其运行稳定性的措施，本文就主要针对此予以简单分析研究。
1 故障情况
本次研究中，以某发电站为例，其运行过程中提供蒸汽的是炼化装置，为了有效的提升能源利用率，在其运行过程中，先将蒸汽通过汽轮机，使其发电，然后再将其送至炼化装置中，本发电站在运行过程中具有一台3兆瓦的背压式汽轮发电机组，通常情况下，该发电机能够处于正常的运行状态，但是当其运行于满载工作状态时，其无功功率就会变得不稳定，有时会出现无功功率的突然大幅上升现象，而其有功功率的变化则是比较稳定的，一旦操作人员对其实施调节，无功功率又会表现出突然下降的现象，这会引发发电机功率方向的保护动作，导致发电机的跳闸，引发严重的经济损失。
2 故障具体分析
2.1 励磁系统运行原理
本次研究中的发电站应用的是同轴自励励磁机供磁的风冷式同步发电机，其同轴励磁机在工作的过程中，主要是依赖剩磁来工作，一旦发电机在汽轮机的带动之下进行高速旋转，励磁机内线圈会感应到励磁机转子中一定大小的电动势，能够在由LLQ、Rg、Rc、MK、L所构成的回路中产生一定大小的电流，这一电流的出现，直接导致LLQ磁场强度变大，这种反馈方式使励磁系统能够达到一种动态的平衡关系，对回路中的Rc进行调整，就是对励磁机励磁回路中的阻值进行适当的调整，这会使得系统达到一种新的动态平衡，从而有效的实现励磁机电枢两端电压值的改变，但是在实际的运行过程中发电机的励磁回路的阻值是一定的，这相当于使发电机励磁电流的值出现了变化，发电机并网之后，要对发电机的无功功率进行调整，可以通过调整期磁场变阻器来实现。
2.2 故障成因
对发电机满载运行过程中出现的不稳定故障的产生原因进行简单分析，主要表现为以下几点：（1）发电机的稳定性能有待提升； （2）磁场变阻器中存在接触不良的情况，或者是励磁回路中存在接触不良的情况；（3）当励磁机磁场中的有功负荷达到满载时或者是励磁机磁场中出现畸变时，励磁机工作于非线性区中，这会导致系统的运行不稳定；（4）外电网的波动，或者是锅炉蒸汽负荷的波动范围过大，这些因素都会对发电机的运行稳定性产生影响。对该发电站的运行记录资料进行查阅，并对相关的管理人员进行询问，发现该发电站中的发电机出现满载不稳定故障时，厂外电网中并没有出现波动现象，并且锅炉的负荷也处于正常状态，这就排除了故障的产生是由于外界干扰导致的。
对发电机空载运行状态下的运行情况进行简单分析，发现其内部建立的励磁磁场均由励磁机中转子产生的电流影响，发电机在三相负荷下运行，定子产生电枢磁势，与励磁磁势的转速及转向是相同的，从空间关系上来看，两者是相对静止的，二者在相互作用下，建立气隙磁势，相应的气隙磁场也会出现，存在电枢反应现象，这会导致气隙磁场发生畸变，并且在一定程度上具有去磁作用，影响发电机的性能，所以初步判断发电机处于满载运行状态下时，由于励磁机的气隙畸变所导致的无功突变。对发电机的磁场通过磁场变阻器来监测，变阻器在磁场中的各个连接点平稳过渡，未出现异常或激增现象，即可排除该因素的影响。然而，由于发电机励磁回路的线路过长，其到达发电机主控制室之前，要经过发电机出线小间内的灭磁屏，并且其线路大多较复杂，某点出线接触不良的情况较常见，另一方面，发电机静稳定性能的好坏也是难以排除的。
3 解决措施
3.1 检修发电机励磁回路和励磁机
在故障检修的过程中，对发电机的励磁机进行全面的检查，对励磁机的转子与定子间的气隙进行测量，没有发现异常现象，同时测量绝缘电阻、定子、转子的直流电阻都没有异常现象，但是在励磁机定子的回装过程中，与发电机厂家提供的资料比较，汽轮机与发电机之间是通过联轴器进行连接，对发电子转子与定子之间的偏移量进行测量，偏移量正常，但是由于安装原因导励磁机的定子相对于转子向励磁机侧偏移了3毫米，这导致在正常运行过程中励磁机的转子与定子之间具有较大的偏移量，励磁机座的底板不能进行移动，调整的唯一方法就是对励磁机的定子进行移动，本次检修过程中，用氧炔焰将定子座的螺孔的加工成椭圆形。
3.2 改造发电机励磁系统二次回路
对发电机励磁的四根引入电缆进行更换，其原电缆是橡胶电缆，在长期的应用过程中，已经有部分电缆出现了绝缘老化，应用性能良好的麻皮电缆对其予以更换，并更换发电机励磁屏中的励磁刀闸、母线排，应用导电性能较好的紫铜母线排将发电机励磁屏中的母线排中的黄铜母线予以更换，并对各个接头进行相关的导电处理。检修结束之后，对励磁机进行整体的试验，并对试验结果进行分析，无功不稳定现象得以消除。
4 结语
发电机是发电站运行过程中非常重要的组成设备，其在运行过程中的稳定性对于整个发电站的运行稳定性具有非常大的影响，本文就结合发电站的相关实例，对其满载运行时的故障形式、故障原因及检修措施进行了简单分析，对于其运行稳定性的提升具有积极的作用。
参考文献：
[1]雷胜明，程国胜，乔文华.发电机满载运行时稳定策略[J].电工技术，2011（11）.
[2]于达仁，郭钰锋，徐基豫.发电机组并网运行一次调频的稳定性[J].中国电机工程学报，2012（9）.
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