励磁装置的励磁电压出现异常上升是励磁系统使用中的典型性常见故障,会直接威胁发电机组、励磁变压器以及相关电力电子器件的安全性,其形成原因可以分为激磁调整系统异常、电源侧出现异常、负荷侧常见故障、外部结构影响及硬件配置毁坏四大类,实际分析如下:
一、激磁调整系统异常
激磁调节方式是防止励磁电压的关键,其主要参数飘移或控制逻辑出现异常是工作电压增高的关键内部原因。
控制器基本参数有误飘移
励磁调节器的 PID 主要参数、工作电压设定值、限幅值等都是确定电压的关键所在。若人为因素操作失误将工作电压设定值调到太高,或长期运行造成电阻器、采样电阻主要参数飘移,会让控制器输出增磁命令,推动励磁电压超过额定值范畴。除此之外,控制器电压闭环控制系统无效(如反馈回路断掉),系统软件将进入开环增益工作状态,失去对电压的束缚,进而引起工作电压飙涨。
调整控制模块和控制主控板常见故障
励磁调节器的核心控制主控板、驱动模块、检验控制模块等硬件毁坏,也会导致控制指令出现异常。
励磁系统操纵模式转换出现异常
励磁系统一般具有恒工作电压、恒电流量、恒功率因素等几种控制方式,模式转换时如果逻辑性出差错,很有可能可能会导致摆脱预设的控制逻辑。
二、电源侧键入出现异常
励磁装置的电源出现波动或常见故障,就会直接传导至激磁导出侧,引起工作电压出现异常。
励磁变压器故障或工作电压崎变
励磁变压器是为了励磁柜给予工作电源的关键所在设备,若此一次侧电流过大(如电压波动起伏、调压装置常见故障),二次侧电压会按照变比同歩上升,造成励磁柜键入开关电源超标准,体现为励磁电压出现异常上升。除此之外,励磁变压器绕阻相间短路、铁心饱和状态或连接线不正确,会导致二次侧工作电压波形畸变、幅度值出现异常,一样会引起励磁电压起伏上升。
电源相序错误或谐波干扰
三相励磁电源的零线火线接错,会损害励磁系统的稳定整流器或逆变电源逻辑性,造成电压出现异常;电力网里的高次谐波(如变频调速器、中频炉等非线性负载所产生的谐波电流)进入励磁柜电源侧,会严重影响控制器的采样精度和控制指令,使励磁电压发生没有规律性的上升。
三、负荷侧(励磁绕组)常见故障
励磁柜的载荷是电动机的励磁绕组,绕阻侧出现异常可以改变励磁回路的阻抗特性,间接导致励磁电压上升。
励磁绕组引路或接触不良现象
发电机组励磁绕组发生断开、接线端子排松动或接触不良现象时,励磁回路的负载阻抗会大幅度扩张(接近于引路)。依据焦耳定律,在励磁电不变的前提下,负载阻抗上升也会导致励磁绕组两边的工作电压大幅增加。这种现象还会继续随着励磁电急剧下降,是体现该类故障显著特点。
励磁绕组绝缘老化或局部短路
励磁绕组绝缘老化也会导致堵转或者对地局部短路,短路故障点可以改变绕组的合理线圈匝数和特性阻抗遍布。若断路点偏少,有可能出现部分特性阻抗减少、励磁电扩张,从而开启控制器的过电流保护;那如果短路故障点位置独特,可能造成绕阻等效阻抗出现异常上升,引起励磁电压升高。
四、外界影响与硬件配置毁坏
外界强干扰信号
励磁装置周边如有高压断路器实际操作、遭雷击或功率大的设备起停,也会产生强电磁脉冲弹,这种干扰会进入励磁调节器的控制回路,影响采样信号或控制代码,造成控制器误导出增磁数据信号,使励磁电压出现异常上升。
励磁柜内硬件配置毁坏
励磁柜里的整流管、断路器、交流接触器等部位毁坏,也可能会引起工作电压出现异常。