同步发电机励磁系统的改造和优化

摘 要：文章以对同步发电机的励磁系统进行改造和优化的原因作为出发点，通过理论和实际相结合的方式，从电缆敷设、安装屏柜等六个方面有针对性的提出了对同步发电机的电磁系统进行改造和优化的方案，希望能够为施工人员相关工作的开展提供参考。

关键词：同步发电机；励磁系统；改造；优化

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.024

0 引言

励磁系统指的是同步发电机励磁电流所对应电源和其他相关设备的总称，一般来说，励磁系统由调节器和功率单元所构成。励磁调节器作为对功率单元输出进行精准控制的元器件，最主要的作用在于保证并联机组所具有稳定性的提升，功率单元则主要用于提供同步发电机所需励磁电流。随着电力系统的不断发展，机组稳定极限与之前相比呈现出了非常明显的降低趋势，这在很大程度上对励磁技术的创新和完善起到了推动作用。

1 对同步发电的机励磁系统进行改造和优化的原因

作为电子元器件，发电机的电磁系统在使用过程中出现老化的现象是无法避免的，励磁调节器使用寿命通常为八至十年，当到达其使用年限之后，设备出现故障的几率与之前相比就会大幅度增加。但是对作为控制发电机的核心元器件――励磁调节器而言，和其他保护设备最大的不同是励磁系统在发电机运行的过程中始终处于工作状态下，并且在任何时刻都无法退出，由此可以看出该设备所具有可靠性的重要意义[1]。以电厂针对发电机运行稳定性与安全性提出的要求作为立足点可以发现，对励磁系统进行适当的改造和优化是非常有必要的。

2 对同步发电机励磁系统进行改造和优化的方案

2.1 电缆的敷设

（1）前期的准备。在对电缆进行敷设前，施工人员需要将施工图纸以及施工过程中需要应用的工器具进行准备，在施工区域周围设置相应的围栏，同时悬挂警示牌。电缆井内部以及电缆夹层处都应当具有相应的通风和防火措施，并且保证照明的充足。

（2）敷设的要求。对电缆进行敷设的工作内容主要包括电缆防火封堵、缆沟盖板的解开和恢复等。施工人员应当将最短路径作为电缆集中敷设的路线，并且在敷设的过程中避免电缆受到不必要损伤的问题出现。另外，电缆需要预留相应的长度，用以保证其能够在保护屏柜和断路器端子箱的底部进行盘放与固定。

2.2 拆除屏柜电缆

施工人员应当在原有励磁调节器屏柜后所对应二次回路端子排的外部走线槽处，将用于连接外部信号的电缆解开，在解开过程中注意对线缆的白头处进行一一标明，这一步骤的目的在于避免在对电缆进行安装时出现混乱的情况。同时对解开后电缆的线头进行绝缘处理，从根本上杜绝外部电源出现短路放电的现象[2]。另外，施工人员需要根据不同屏柜所对应端子排在布局方面的不同，对电缆长度以及进出线的位置进行适当调节，保证其能够与新调节器的外部接线相适应。

2.3 安装屏柜

（1）开箱检查。其一，在开箱时需要对设备的包装是否完整以及是否有碰撞痕迹进行检查；其二，在开箱时应当先使用起钉器对钉子进行清除，然后再将箱板撬开，另外，在开箱的过程中应当小心谨慎，在最大限度上避免振动情况的出现；其三，施工人员应当对照装箱清单将箱内设备和备品进行一一检查，保证设备齐全。

（2）进行屏柜定位。其一，施工人员需要根据图纸将二次屏柜准确安装在基础槽钢之上，然后再使用油性笔将需要打孔的部位在二次屏柜底部进行确定并描出，接下来移开二次屏柜，最后使用电钻将所描出孔洞的中心处进行钻孔并定位；其二，施工人员应当保证功率柜通风管以及风冷系统的完好；其三，在对二次户外的二次屏柜进行安装时，施工人员首先需要完成底座的加工，然后再对照二次屏柜底部所具有的安装孔在底座上通过钻孔的方式进行定位，最后将底座准确焊接在基础槽钢之上。

2.4 屏柜电缆接线

第一点，端子排的外部、内部连线和敷设路线标号应当完全正确，并且保证与施工图纸一致；第二点，二次回路接线处需要保证牢固、美观、整齐；第三点，施工人员应当保证电缆和芯线不存在机械损伤，铠甲和绝缘层不存在破损现象；第四点，二次电缆和端子排的连接应当绝对可靠，芯线标识清晰、正确；第五点，施工人员在接线过程中需要保证其横平竖直，不存在金属的，并且保证端子线套和电缆表套的清晰、完好[3]。

2.5 对保护装置进行校验

其一，对装置绝缘情况进行校验。在对绝缘电阻进行测量的过程中，施工人员应当使用500V兆的欧表，此时所显示阻值不应当小于20MΩ；其二，对保护装置的逻辑功能进行校验。要求出口信号、跳闸以及逻辑功能正确；其三，当完成外部接线施工后，施工人员下一步应当进行保护传动的试验。保护传动试验需要满足信号回路和动作的正确；其四，对保护装置的保护定制进行校验。要求能够对准确动作进行保护；其五，最后对保护装置的整组进行校验。要求保护装置动作完全正确。

2.6 最终投入运行

第一步，确认全部压板退出；第二步，对屏后电缆进行检查，保证其与施工图纸一致，并且保证全部防误措施以及临时接线均已恢复；第三步，将保护交流输入电源合上；第四步，在完成各项检查的同时，完成投跳闸出口压板以及保护功能压板的投入两个步骤，将保护投入运行；第五步，在对发电机的失磁保护电压和电流方向进行确认后，方可将其投入使用。

3 结论

综上所述，随着电力系统的不断发展，对励磁系统进行改造和优化的重要性开始为人们所熟知，文章主要以电缆敷设、拆除屏柜电缆、安装屏柜、屏柜电缆接线、保护装置校验和最后的投入运行六个方面为切入点，针对电磁系统的改造与优化工作提出了具有建设性的意见，希望能够为相关单位和个人在开展工作的工程中提供参考依据，为我国电力行业的发展注入全新的生机与活力。

参考文献：

[1]黄旭.含异步化同步发电机的电网可靠性评估模型研究[D].重庆大学，2012.

[2]孔海超.高线轧机主电机励磁控制系统优化改造[J].科技风，2016（13）：147.

[3]张海.直流斩波技术在直流励磁机控制方案优化改造中的应用[J].企业导报，2012（22）：287+128.