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浅析某水电厂励磁系统故障分析及改进措施摘要：水电厂的励磁系统对于保障电力系统的安全、运行的稳定性有着十分重要的作用，某水电厂使用的励磁系统存在着抗干扰能力弱、维修不变等缺陷。
本文对某水电厂的励磁系统进行了简单的阐述，进而分析了其存在的问题，从而提出了一些改造的方案。
关键词：水电厂；励磁系统；NES51SS1 引言在水电厂的发电机组中，励磁系统作为其核心的系统,其作用是进行励磁调整,以确保定子电压具有较高的稳定性。
通过合理的分配各台机组间无功功率，可以提高发电厂的发电机组的可靠性、电力系统的稳定性以及电厂的自动化水平。
因此，加强对水电厂励磁系统的研究具有重要的意义。
南瑞电控公司的新一代励磁调节器NES5100，以及2003年成功投运SAVR2000励磁调节器一起完成了励磁调节器产品从巨型、大中型机组到小型机组的系列化，为支撑和服务发电企业，为电网的安全稳定运行提供了更加扎实的基础。
2 NES51SS 励磁系统简介励磁调节器运行在自动方式和手动方式的基本工作原理相同，即通过比较测量反馈值与参考值（有别于设定值）的误差，计算出控制电压（自动方式下还经过一个欠励限制环节），再经过转子电压反馈产生可控硅的控制角，输出相对于同步电压理想自然换流点有一定相位滞后的触发脉冲。
励磁调节器自动方式的闭环控制对象为机端电压。
当调节器运行在自动方式且没有发生欠励限制时，如果发电机的机端电压高于参考值，则调节器减小控制电压，进而增大可控硅的控制角，使得发电机转子电压下降，减小发电机励磁电流，使发电机机端电压回到参考值；如果发电机机端电压低于参考值时，调节器增大控制电压，进而减小可控硅的控制角，使得发电机转子电压上升，增大发电机励磁电流，维持发电机机端电压为参考值。
其控制简图如图2.1所示。
图中Ugset为发电机机端电压设定值，Ugact为发电机端电压实际值，Uk为控制电压，Vs为励磁电源电压，Tc为发电机端电压采样时间常数，TF为发电机励磁电压反馈时间常数，PI为比例-积分控制，TSCR、Tg分别为可控硅整流桥等效时间常数和发电机等效时间常数。
发电厂发电机励磁系统常见故障分析随着我国社会经济的快速发展，电能对于经济发展产生的影响也越来越大。
发电作为电力生产中重要的生产机构之一，关于发电厂发电机励磁系统的故障问题，也引起了设备维护人员及研究人员的重视。
如何有效的处理发电厂发电机励磁系统故障，并且保障发电机的稳定运行，成为当前发电厂发电机维护中主要面临的问题。
标签：发电厂发电机;励磁系统电力是关系到人们日常生活和国民经济快速发展的支柱性行业，将励磁系统应用到电力中具有举足轻重的作用，有助于确保电力供应的稳定性。
近年来，我国电力资源消耗量呈现出逐年下降的趋势，核电发电厂在电力企业中占据主导地位。
反应堆产生的高温高压蒸汽有助于带动汽轮机的转动，发电机能将汽轮机产生的机械能快速转化为电能。
励磁系统作为一类供给同步发电机电源的系统，是构成发电机的重要组成部分，其安全可靠运行，对确保发电厂和发电机正常运转具有重要作用。
1 励磁系统介绍励磁系统的功能包括无功分配、电压控制、电力设备安全运行以及电力稳定性等，通过了解静态励磁系统可知，励磁电源来源于发电机的机端位置处。
励磁变压器中的输入电压从发电机端的电压降至整流单元来获取，晶闸管跨界器、灭磁电阻和磁场断路器共同构成灭磁回路。
与励磁调节器有一致功能的是接口电路，被广泛应用于控制和测量信号的电隔离中。
励磁系统在实际的使用过程中实现了对硅整流器的有效运用，通过对励磁电流进行有效控制，完成对同步发电机端电压的有效控制，系统由可控硅整流器单元、励磁调节器、励磁变压器、灭磁单元及起励单元构成。
2发电机励磁系统的作用励磁系统由励磁控制和励磁功率输出两部分构成，不仅能为发电机厂提供交流电流，并且还完成了对发电机支流磁场的建立。
通过有效控制励磁，有助于确保发电机的正常运行，当发电机出现故障后，能有效调节励磁电流，确保发电机的安全运行。
发电机励磁系统的作用主要表现在以下四个方面。
第一，电压控制功能。
为了确保发电机的正常运行，做好电压控制工作具有必要性。
试析水电厂励磁系统改造中的问题和对策摘要：本文首先从水电厂励磁系统改造的必要性进行入手分析，并通过三点内容对其进行简述；然后对水电厂励磁系统改造中所存在的问题进行探讨；最后针对水电厂励磁系统改造中出现的问题提出具体的解决措施，希望能够给相关的企业和工作人员带来些许借鉴意义，以推动我国水电厂励磁系统改造的进一步发展。
关键词：水电厂；励磁系统；改造自从改革开放以后，我国的经济水平获得了较大的发展，而电力也逐渐的成为了人类生产和生活当中不可或缺的一部分。
基于此，社会各个行业的用电量也在不断的增加，发电厂的组成结构也日益复杂，其运行的模式也变得更加丰富多样。
但在其中仍然存在一些问题亟待解决，方能促进我国电力行业更好的发展。
1.水电厂励磁系统改造的必要性1.1励磁系统的改造是维持电压的重要任务电力系统在国家经济运行中有着至关重要的作用，这也就要求电力系统在运行的过程中必须始终保持着相对的稳定性。
随着社会经济水平的不断发展，当今的电力行业不再被国家或是大企业所垄断，而是被大范围的扩展开来。
对于现今的电力行业来说，电力企业发电的质量水平和安全性能决定着企业自身的发展水平[1]。
也就是说，电力企业想要得到进一步的发展，就必须要不断优化自身企业的内部结构，使得企业的发电质量和效果都能够始终处于同行业的前列水平，并且要保障发电系统的稳定和安全。
励磁改造系统恰恰就可以帮助电力企业更好的实现这一点。
1.2励磁系统对提高发电机的稳定性有重要作用在实际的社会生产和生活当中，电力的使用量是非常大的。
这也就要求水电厂的发电系统可以足够强大，将大量的发电任务承担下来。
以我国的某处水电站为例，它的发电机位置处在电网的最尾端，发电的方式为长线路发电。
所以，就很容易在输送电力的过程当中出现故障，这也就成为了该水电厂所要解决的主要问题之一。
而水电厂若是合理的利用励磁系统就可以完美的解决此问题，从而使得发电机的稳定性得到极大的提高。
其具体的操作原理为：水电厂的电路系统在发生故障后，发电机的电压输出也会随之有明显的下降。
水电厂励磁系统改造中的问题和对策摘要：随着我国经济的快速发展，社会用电量在逐渐增加，为此，发电厂的电力结构越来越复杂，电网的运行方式也越来越丰富，我国已经步入大电网时代，基于社会对电力需求的日益增加，要求电力系统的运行要保持稳定的运行秩序，以此保证社会经济的健康发展。
本文就对水电厂励磁系统改造中的问题和对策进行深入探讨。
关键词：水电厂；励磁系统；问题；对策励磁系统是同步发电机的重要组成部分，直接影响发电机的运行特性。
但是一些老型水电厂的励磁系统却存在运行效率低下并且故障率高等方面的问题，特别是小型水电站，导致水电厂的效益大幅度的降低，因此急需对水电厂励磁系统进行改造，提高励磁系统的运行效率。
1 励磁系统改造的必要性基于现代工业的快速发展和人们生活水平的提高，对电力系统的运行要求也越来越高，不仅要求电力系统要提供可靠性的电力支持，而且还要保证电力系统的稳定性。
同步发电机的励磁系统是电力系统安全稳定运行的重要组成部分，因此，对励磁系统进行改造，是保障电力吸引的安全运行的必要手段。
1.1励磁系统是维持电压水平和分配无功的主要任务电力系统在经济发展中的重要地位，决定了电力系统的稳定运行的重要性，随着我国电力市场改革的推进，电力企业改变了以往的垄断地位，尤其是实现厂网分开之后，发电企业的发电质量和安全水平决定了企业的经济效益，即发电企业要想获得经济效益就必须要提高电力系统的安全、降低无功损耗，而励磁系统的改造则实现了该目标，有效地保证了发电企业的经济效益。
1.2励磁系统能够提高发电系统的稳定性结合实践，发电厂要承担较大的输电任务，以某发电厂为例，该发电厂位于电网的末端，属于长线路送电方式，因此，避免在输电过程中出现故障是发电厂的主要任务之一。
而励磁系统则有效提高发电系统的稳定性，比如，当系统发生短路之后，发电机输压就会出现明显的下降，此时，励磁装置开始动作，会增加励磁电流顶值，进而向电力系统输送更多的无功功率。
发电厂发电机励磁系统常见故障分析发电厂发电机励磁系统是保证发电机能够正常运行的重要部分，但在使用过程中也容易出现一些常见的故障，下面就是对这些故障进行的分析。
1.励磁系统失效励磁系统失效是发生在发电机运行过程中比较严重的故障，它会引起整机停机，导致生产的重大损失。
产生此类故障的原因一般分为两个方面，一个是由于励磁系统输出功率不足，另一个就是由于电子元件出现故障。
针对这种类型的故障，检修人员应该先进行检查励磁控制器的工作状态，如果控制器工作正常，那么就可以再检查电子元件的运转状态。
2.调节电势不足调节电势不足是指励磁调节系统中需要的调节电势小于设定值或者没有足够的电势来控制发电机。
调节电势不足往往是由于励磁电源电压不稳定、励磁开关接触不良、励磁控制器损坏等因素所引起的。
针对这种类型的故障，可以先对发电机转子的引出端和绳环进行检查，以排除由于励磁导线损坏产生的故障。
3.电流和电压不稳定电流和电压不稳定是励磁系统中比较常见的问题，如果不及时加以解决，会导致发电机运行失灵、电压不稳定等问题。
产生此类故障的原因一般有两种，一是由于励磁系统中的元器件老化、短路或失修引起的，另一个就是由于电源电压波动或负载变化导致的。
针对这种类型的故障，可以进行对励磁系统中的放大器、测量变压器进行检查，以排除故障产生的根源。
4.机械故障机械故障是指由于发电机内部零部件的磨损、腐蚀、松动、缺失等原因导致的故障，这种类型的故障在运行过程中会造成噪声、振动，甚至会导致整机损坏。
考虑到这种类型的故障通常都是由于使用年限过长或者经过长时间运行产生的，所以在预防方面可以加强设备的定期保养和检修。
综上所述，发电厂发电机励磁系统常见故障分析包括励磁系统失效、调节电势不足、电流和电压不稳定以及机械故障等问题，对于这些问题出现应及时进行维修和保养，以保证发电机系统能够正常运转。
背景介绍自备电厂通常是指企业、机构、学校等自行建造或选择承包单位进行技术改造、扩建，自主运营的独立发电厂，因为其灵活性强、依靠自身能源资源，不受外部电网限制，近年来受到越来越多的关注和认可。
自备电厂的设备维护和故障排解非常重要，特别是涉及发电机、励磁机等重要部件的故障，一定程度上会影响整个电厂的稳定性和生产效益。
本文将结合实际案例，浅析某自备电厂励磁机故障原因与消除措施。
某自备电厂励磁机故障情况2019年5月，某自备电厂的运维人员发现机组3#的励磁机出现故障，具体表现为电机连续启动两次后，工作电流突然飙升至母线额定电流2倍以上，经过2-3分钟，电机自动停机保护，同时出现了DC电场不稳定的问题。
经过初步分析，可以排除电极间接触不良、电极坑深度不够、分流电阻失效等常见原因，需要对励磁机进行详细的检测和分析。
故障原因分析及消除措施原因一：励磁电源故障励磁机的运转离不开稳定的电源供应，如果励磁电源不稳定或中断，就会引起DC电场电压、电流变化，从而影响发电机电压稳定性和工作效率。
检查后发现，机组3#的励磁电源的直流控制电路板上存在着明显的腐蚀现象，导致电源输送不稳定，需要更换相应的电路板。
在更换电路板的同时，还需对励磁故障继电器的触点进行清洗和维护，以确保故障继电器的可靠性。
原因二：电极组故障励磁机电极组是实现磁通调节的关键部件之一，如果出现电极短路、开路、变形、绝缘老化等问题，都会直接影响励磁机的运转和效率。
经过对机组3#的电极组进行检查，发现电极组表面存在着严重的氧化和腐蚀现象，需要对电极进行清理和磨削处理，并更换一定厚度的银钯合金涂层，以提高电极的导电性和耐腐蚀性。
同时，还需进行电极绝缘测试，确保电极组与磁芯间的绝缘压力符合要求。
原因三：励磁机风扇故障励磁机风扇是励磁机散热的重要部件之一，如果风扇失效或者转速不足，就会导致励磁机温度过高而失效。
检查发现，机组3#的励磁机风扇叶片存在严重的锈蚀和松动现象，需要对风扇进行清理，更换风扇叶片，并校准风扇的转速，以确保风扇在工作时的正常运转。
浅谈水电站励磁系统改造中的问题及对策摘要在电力系统运行中，励磁系统具有着十分重要的作用。
在本文中，将就水电站励磁系统改造中的问题及对策进行一定的研究。
关键词：水电站；励磁系统改造；问题；对策；1 引言随着我国电力需求的加大，电压以及电网等级的提升，电力系统也具有了更加复杂的特点。
在电力系统运行中，励磁系统具有着十分重要的意义，需要做好其存在问题的把握与应对。
2 励磁改造存在问题在励磁改造中，可能存在的问题有：第一，设备老化，仅仅在指示灯以及面板仪表上对调节器的运行参数进行反映，在表现上存在着不够直观以及准确的特征。
同时，在面板上具有的元器件数量较多，不仅不便于进行按钮操作，且励磁系统也具有着技术落后以及应用不稳定的情况，不能够对备品备件进行保证；第二，整流单元可控硅性能老化严重，并因此使电阻出现发热情况，在具体开展试验中，过于对外接设备存在依赖，并因此带来了较大的试验难度。
如在某电站中，其励磁使用的为三相干式变，整流桥为两桥并联，其中，灭磁系统由非线性电阻以及快速断路器组成，以强迫风冷进行冷却。
对于该种情况来说，虽然能够对机组以及系统的运行需求进行满足，但同样也存在着一定的安全隐患：首先，励磁调节器的抗干扰能力较弱，经常对错误信号进行发出，如转子温度过高以及机组误跳等。
同时，因系统建设时技术水平的限制，调节器在相关软硬件方面的等级较低，不仅在维护方面存在着较大的不便，且将存在较大的无功调节波动以及电压。
其次，功率柜设计较为复杂，因此使回路具有更大的复杂程度以及维修量，且在两柜并联运行的情况下，在没有均流措施的情况下在对两柜输出电流差进行增大的同时威胁到机组运行安全。
最后，灭磁通流以及电阻容量偏小，在短路以及强励情况下存在被烧毁的隐患。
3 改造对策3.1 新型调节器更换在励磁系统改造中，对新型调节器进行更换是一种有效的方式。
对于EXC9000型号励磁调节器来说，其由自动以及手动调节通道组成，具有着以下特点：第一，其具有微机、模拟通道结构以及相互备用，能够在通过备用通道对自动跟踪进行实现的同时对自动无扰动切换进行实现，能够使系统在故障情况发生后保障调节器的稳定运行；第二，具有组态灵活的特征，为PSS+PDD调节，以此在对低频振荡情况进行有效遏制的同时提升系统输送能力；第三，调节器通过CPU、贴装工艺以及无风扇结构的应用在电路表面进行安装，不仅能够以此使程序在运行中具有更好的可靠性，且能够获得更强的抗干扰能力以及采集计算能力；第四，在现场总线互联，以此在对整个系统数字化水平进行提升的同时对分层分布控制目标进行了实现，更有利于维护工作的开展。
火力发电厂发电机励磁系统的常见问题与解决方案摘要：励磁系统作为向同步发电机供给电源的系统，是发电机组的重要组成部分。
励磁系统运行的安全性和可靠性对火力发电厂发电机安全高效的运行提供了坚实的保障。
本文分析了火力发电厂发电机励磁系统的结构和作用，归纳分析了火力发电厂发电机励磁系统常见的问题及解决方案，仅供相关人员参考。
关键词：发电机；励磁系统；问题；解决方案1.火力发电厂发电机励磁系统的结构和作用1.1火力发电厂发电机励磁系统的结构为了使机械能或其他能量和电能相互实现转换，需要同步发电机有直流磁场，直流电流向发电机提供直流磁场，励磁系统便是为其提供直流电流的系统。
直流电的提供方式主要包括直流和交流发电机供电和无励磁等。
无励磁机指的是不在励磁方式中对励磁机专门设置，而是通过发电机自身对励磁电源进行获取，通过整流后再向发电机自身提供励磁，这种方式也被叫作自励式静止励磁。
自励式静止励磁又包括自并励与自复励两种方式，自并励方式指利用在发电机出口连接的整流变压器获得励磁电流，通过整流后向发电机提供励磁，这种方式结构相对简单，设备较少，投资较小，节省维护的工作量。
自复励方式是由电流源和电压源叠加而成的励磁电源。
其中在机端并联的励磁变压器和在发电机中性点串联的励磁变流器的二次绕组相互在交流侧串联，然后通过可控硅对其进行整流后，向励磁绕组供给。
其中定子的电压和电流与电压和电流之间的相角差对这种励磁方式的励磁功率起着决定性的作用。
1.2火力发电厂发电机励磁系统的作用励磁系统主要包括输出和控制励磁功率的部分。
输出励磁功率部分是为把直流电流向发电机的磁场绕组提供而建立的直流磁场；励磁控制部分主要是在正常运行或出现故障时，对励磁电流进行有效的调节，保证发电机的运行更加安全。
励磁系统运行是否正常直接影响着发电机的稳定运行，励磁系统的主要作用包括：（1）电压控制。
励磁控制系统的电压控制指的是把发电机端的电压维持在设定的位置，在系统正常运行时向同步发电机供给所需的励磁功率，如果机组的负荷发生变化，励磁系统应该按照负荷的不同，对励磁电流进行自动调节，把机端电压或某点电网的电压维持在给定水平；（2）维护电力设备运行安全。
发电机励磁系统故障原因分析及改进措施摘要：励磁系统控制发电机的励磁电流，控制电网电压水平与并联设备之间的无功分配。
如果电源系统出现故障，增加励磁电流可以保持系统电压水平，以确保系统电源质量。
系统负载突然增加或减少，系统电压下降或升高，电压变化影响系统稳定性。
电力系统负载不断变化，为了保持电力系统的电压和无功分配稳定性，励磁控制系统必须不断快速调节发电机的励磁电流。
本文基于发电机励磁系统故障原因分析及改进措施展开论述。
关键词：发电机；励磁系统故障原因；改进措施引言由于励磁控制系统对发电机的控制效果，短期内最好的控制效果会导致后期电力系统的不稳定。
因此励磁控制系统对电力系统稳定性的影响分为暂态(短期)稳定性和动态(长期)稳定性问题。
同步发电机的励磁控制系统对电力系统的稳定性起着至关重要的作用，如果采用不同特性的励磁系统，电力系统的稳定性可能会有所不同。
励磁系统电力系统稳定性的模拟和分析在电站设计和励磁系统选择中具有一定的参考值。
现在，电力系统越来越依赖励磁系统来提高系统的稳定性，从而降低电力系统的设计稳定性限制。
要提高系统的瞬态稳定性，理想的励磁系统特性必须具有快速响应特性。
发生系统故障时，女人和响应能力会提高，负载剧变时，需要快速调节性能。
1事件经过一家公司的发电机分别由两套9F燃气-蒸汽联合循环热电联产装置、发电机变压器和汽轮发电机变压器联合机组布线，采用联合变压器布线。
其中燃气轮发电机主要使用公司的数字静态磁励调节系统，包括励磁变压器、晶闸管整流桥、自动励磁调节器和励磁装置、转子过电压保护和马铃薯装置。
发电机末端的励磁变压器电源；汽轮发电机采用其他公司的磁励磁系统。
×年×月×日1#联通单元运行，5:05，发电机并网运行，励磁调节器运行方式远程/自动运行模式，即发电机末端调压方式；7:10，汽轮发电机并网运行。
1#按联合单位负荷。
9:55，机组负载带260MW(燃气轮机169MW，汽轮机91MW)，1#燃气轮机励磁系统故障导致发电机保护装置a，b机柜保护出口，燃气单元停机，2#汽轮机跳跃机的水平保护。
发电机励磁系统故障原因分析及改进摘要：发电机的励磁控制系统可以稳定频率和电压的波动，改善动态品质，提高抗干扰能力，对防止电网事故扩大起着重要作用。
发电机的运行过程中，励磁系统是重要的组成部分，对于发电机的稳定运行具有重要意义。
但发电机实际的应用过程中，一些故障问题也会频繁发生，对于发电机的可靠供电具有重要影响。
基于此，本文对发电机励磁系统故障原因进行论述，提出一些改进建议，希望能够为有关单位提供参考。
关键词：发电机；励磁系统；故障分析中图分类号：TM31 文献标识码：A1励磁系统工作模型原理解析励磁系统由以下两部分构成：向发电机绕组提供可控直流电流，用于建立稳定的直流磁场，称之为励磁输出模块；在正常运行或发生事故时调节及励磁电流以满足相关需求，包括励磁调节、强励磁、强减磁和自灭磁等，称为励磁控制模块[1]。
励磁调节器与发电机的电压、电流等状态量构建联系，以预先设置的调节参数对励磁功率模块发出控制信号，控制励磁功率模块的输出，从而控制整个发电系统。
根本的功能是调整发电机两端电压或者无功功率。
2研究背景某火力发电厂组成部分共有三台发电机组。
应用过程中，励磁系统故障是较为常见的故障，严重影响了火力发电厂的稳定发电。
对此，为了提升火力发电厂的发电效率，减少一些励磁系统故障的产生，本文针对一些励磁系统故障的原因进行研究，相关研究过程如下。
3故障现象及成因分析3.1故障现象本文案例火力发电厂的发电运行过程中，发生了发电机励磁过程中无法升压的现象，这便阻碍了发电机系统的可靠运行，不能够及时生产电力，进而可能会影响到为居民的稳定供电，造成发电企业的经济损失[2]。
3.2故障成因分析3.2.1灭磁开关问题当灭磁开关、主励磁刀没有连接成功时，则会造成系统励磁系统的开路现象，产生发电机励磁过程无法升压的现象。
当灭磁开关未出现问题时，相关励磁回路出现断线、电刷位滑环接触不良现象时，同样会造成励磁无法升压的现象发生。
3.2.2硅整流器故障当励磁系统中的硅整流器出现故障时，如可控硅电阻被击穿、过热等，则也会引起励磁无法升压的故障。
宝珠寺电厂励磁功率系统存在的问题及其改造朱志强 (宝珠寺水力发电厂，四川广元 628003)摘要：从三个方面对宝珠寺水力发电厂原励磁功率系统存在问题的分析及完善改造进行了分别阐述，主要有：原可控硅元件的质量问题分析及功率柜结构的改造；功率柜保护在运行中出现的问题及解决的办法；原励磁系统冷却结构的改造。
关键词：宝珠寺水电厂；可按硅；阻容保护；GRC过电压保护器l 问题的提出宝珠寺水电站装机容量为4×175MW，励磁系统为自并励方式，由励磁变、双微机自动励磁调节装置、励磁操作柜、三个励磁功率柜、发电机转子灭磁及过电压保护柜等组成。
从1996年底该厂首台机组发电以来，励磁系统相继出现了一些问题，功率柜及其元件的质量问题尤为突出，先后造成可控硅多次击穿及14号发电机功率柜烧毁的重大事故，严重地制约了该厂的安全生产。
因此提出了励磁功率系统的完善改造方案，得到了四川电力公司的大力支持，由制造厂对励磁功率柜进行了改造。
以下从三个方面对原功率系统存在问题的分析及改造完善进行分析阐述，主要有原可控硅元件的质量问题分析功率柜结构的改造；功率柜保护在运行中出现的问题及解决的办法；原励磁系统冷却结构的改造。
2 原可控硅元件的质量问题分析及功率柜结构的改造该厂从96年底发电以来，励磁可控硅多次被击穿，甚至造成功率柜烧坏。
经分析论证，最后确认为可控硅元件质量问题引起。
以下，从可控硅元件参数选择的正确性、14号机组励磁功率柜事故着火原因分析、现场试验、功率柜保护配置四个方面证实了可控硅质量差。
据此，提出了对功率柜进行改造的方案。
制造厂在该厂人员的配同下，对功率柜进行了改造。
2．1 原可控硅元件的质量问题分析励磁系统的参数发电机额定电压：13．8kV；额定励磁电压：385V；空载励磁电压：150V；励磁阳极电压：850V；强励倍数：2．5；功率因数：0．875；额定励磁电流：1425A；空载励磁电流：800A。
2．1．1 可控硅元件的参数选择及分析1)额定电流的选择：在额定工况时，整流桥直流侧电流：Id(e)＝Ifd(e)＝l425A桥臂平均电流：IA(AV)＝1／3Ifd(e)＝1/3×1425A＝475A，由此可选择硅元件的额定正向平均电流为：IT(AV)＝KiIA(AV)＝3×475A＝l425A式中：Ki——额定工况时电流裕度系数，通常3—5。
在强励情况下，整流桥直流侧电流：Id(q)＝Ifd（q）＝KcIfd(e)＝2．5×1425A＝3562．5A式中：Kc为强励倍数这时桥臂平均电流为：IA(AV)＝l／3KcIfd(e)＝1/3 ×3562．5A＝1187．5A硅元件的额定正向平均电流为：IT(AV)＝KiIA(AV)＝3×1187．5A＝3562．5 A式中ki为强励工况时的电流裕度系数，通常取2以上，这样可保证额定工况时，电流裕度系数达到3—5。
如果通过桥臂的平均电流较大，每柜用一个硅元件不能满足要求，则每柜应由nP个元件并联，或用nP个整流桥并联运行。
短时过流是确定硅元件并联数的首要因素，因此应按强励情况考虑桥臂平均电流。
每个柜的并联支路数可按下式决定：nP＝K i I A(AV)／I T(AV)Kci)＝3×1187．5A／(1425×0．8)＝3．125个。
式中：Kci——均流系数，国产可控硅一般取0．8(进口可控硅取0．9)。
根据计算结果，改造前可控硅额定电流为1425A，用三个整流桥并联，因此完全能够满足运行要求。
2)可控硅元件额定电压的选择：可控硅元件上所标示的正向阻断电压和反向峰值电压，是测试时达到正向转折和反向击穿时所对应的正弦半波电压的峰值各减去100V，并取整数的数值。
它们是可控硅的额定电压。
选择可控硅时应使元件的额定正向与反向电压，比实际工作中所承受的正反向电压最大值高2倍以上。
可控硅桥臂的反向工作电压最大瞬时值为：U ARM＝1．41U L＝1202V可控硅的额客重复反向峰值电压，可按下式计算：R RRM＝KuKcgK b U ARM＝2．5×1．3×1．1×1202＝4297式中：Ku——电压裕度系数，为了提高励磁装置的可靠性，取其值大于2；Kcg——过电压冲击系数，取l.3～1．6，视过电压保护完备情况而定；Kb——电源电压升高升数，常取l，05～1．1。
根据以上计算结果知道，改造前可控硅额定电流为：1425A，额定电压：4.5kv；根据励磁系统的参数计算出的可控硅元件参数选择是正确的，可控硅应能满足安全运行。
但是却多次发生可控硅被击穿的事故，这值得进一步进行分析。
2．1．2 励磁功率柜着火烧坏的原因分析1998年8月l0日，该厂14号发电机功率柜起火。
当时，计算机显示，14号发电机处于空载运行。
事后检查情况如下：1号功率柜损坏严重，十A相可控硅散热片完全被烧坏，流下的铁水引发了柜体火灾，在现场无法修复。
2号功率柜经检查发现，—A相的快速熔断器和可控硅元件损坏，十B相的可控硅元件正反向阻断电阻值较其他小。
3号功率柜经检查发现，十A相的快速熔断器熔断，十C相的快速熔断器和可控硅元件损坏，十B相可控硅元件正反向阻断电阻值较其他小。
对着火原因分析：在l号功率柜三相全控桥中，当十A相可控硅失去反向阻断能力，立即造成短路，如图l所示。
若SCR1换流后瞬间短路，将引起严重事故。
由于这时SCR2正在导通，则A、B相被短路，流过短路电流，按着C相的SCR3导通，从而使A、B、C三相全部短路。
短路电流最大的是最先发生故障的那一相，如图1所示中的A相，因为该相在正常时所承受的反向电压时间最长。
如果发生故障时可控硅的控制角较大，则短路电流比全导通时小，空载时故障电流比有载时大。
由此次事故的分析，可得出可控硅耐压不够，被击穿是造成事故的根本原因。
2．1．3现场试验验证1999年8月19日，对14号机功率柜进行退柜运行试验。
总励磁电流750A，2号功率柜励磁电流为400A，3号功率柜励磁电流为350A。
在此工况下退2号功率柜，3号功率柜承担全部励磁电流750A，立即出现支路断流信号。
重新投入2号功率柜，其励磁电流为700A左右，3号功率柜励磁电流为50A左右，立即退出运行。
经检查3号功率柜十A、—A相的可控硅损坏。
从试验中，说明可控硅耐压电流冲击能力差，是可控硅质量差的另一方面。
2．1．4 原功率柜的保护配置从可控硅本身的保护来看，每只可控硅都并联有阻容保护，电容耐压l 500V；串联了快速熔断器作为过流保护，风冷风速达到8m／s，交流测有GRC过电压保护，因此可控硅保护是齐全的。
每一次可控硅被击穿后，电容并未损坏。
因此，完全可以肯定，几次事故都是因可控硅耐压水平低、过载能力差造成的。
改造后的可控硅整流桥，仍然有阻容保护、过流保护、风冷保护。
试运行时，阻容保护的电容耐压，仍选用1500 V，但是却大面积发生电容被击穿的问题，而可控硅却安然无恙。
这也说明原可控硅在质量上确实存在问题。
2．2功率柜的改造通过以上四个方面计算分析，证实了原功率柜可控硅质量差；同时也说明了该厂提出对功率柜进行改造是正确的。
在改造中，功率元件进行了重新选型，其参数选择为：额定电流为：2175A，额定电压：4．2kV，为进口可控硅元件；重新配置了功率柜电子电路，用于完成脉冲功率放大、脉冲丢失检测、可控硅导通监测等功能。
通过以上改造，基本解决了励磁功率柜存在的问题，通过几个月的运行情况，功率柜运行稳定，基本达到了改造的目的。
改造后，有一段时间内，由于其保护配置参数不当，阻容保护大面积损坏，GRC过电压保护严重过载，在这种情况下，可控硅没有损坏，说明新型可控硅质量确实过了关，完全可以保证安全生产。
所以新型功率柜的改造是成功的。
3 功率柜保护在运行中出现的问题及解决的办法在功率柜的改造中，对可控硅的保护开始仍按原功率柜的保护参数进行配置。
主要有过电流快速熔断保护、在励磁变压器高压侧即发电机出口母线氧化锌避雷器防雷保护、可控硅阻容保护、整流桥交流侧GRC型过电压保护、发电机转子过电压保护。
在试运行过程中，阻容保护和GRC过电压保护出现了异常情况。
经双方技术人员共同讨论，进行了完善。
3．1 可控硅元件上的阻容保护（换流浪涌吸收电器）的完善可控硅元件上的阻容保护，原电容耐压为1 500V。
运行中电容经常大面积击穿，因此是否必须安装阻容保护的问题在电厂和厂家技术人员之间进行了激烈的争论。
厂家认为，由于可控硅质量已经过关，可以不要这种保护，再加上，有了阻容保护，电阻发热，引起功率柜温度上升，且电容易击穿，更高耐压的电容生产比较困难，给维护带来不便；而且举例说有的电厂就是没有安装这种保护。
电厂技术人员认为，必须安装这种保护，理由如下：1)可控硅元件换流终结时，会引起浪涌电压，在换相期间，可控硅迅速导通(关断)和迅速关断(导通)，当可控硅从导通变为阻断时，由于可控硅的惯性，在电流迅速低于维持电流的瞬间，可控硅仍然保持导通，电流过零后几微秒还会有一反向电流，随后突然关断，换相回路中的电感产生反向尖峰电压。
换相时的反向电流及反向尖峰电压，如图2所示。
2)阻容保护在运行中，l 500V耐压的电容经常被击穿，说明过电压确实存在，如果没有保护，就会造成可控硅击穿。
在运行中，还发现，阻容保护的电阻温度较高，说明阻容保护始终在起作用，而且可控硅换相尖峰电压较高。
由于上述理由，电厂仍然保留了换流浪涌吸收电路，该电路是用B—C回路并接在可控硅元件上，当浪涌到来时，可把电压抑制在可控硅能承受的范围内，如图3所示。
电容通常取0．25—2μF，电阻取5—50Ω。
该厂采用的是电容为0．5μF、其耐压原来采用l 500V易击穿，因此将其提高到2000V；电阻为37．5Ω、功率100W。
完善后运行稳定。
3．2 整流桥交流侧GRC型过电压保护器的完善GRC过电压保护器就是采用整流桥式阻容吸收器的原理，很好地解决了整流桥交流侧操作过电压保护问题，对限制换相过电压、降低保护用压敏电阻荷电率有明显的作用。
同时由于采用整流式电路，避免了交流侧采用“Y”形或“△”形阻容可能引起的di／dt过大对可控硅元件的损坏，且体积小，易于安装。
原理电路及原理简介：如图4，将保护器并接于整流变压器二次侧，正常工作时，三相整流桥把电容C的电压充到三相线电压峰值。
在过电压产生时，电容C继续充电储能，电压升高，过电压消失后，电容C通过电阻放电，再降到原电压值。
改造完成后，在运行中，通过远红外温度测量发现，阻容保护电阻温度高达190℃，GRC 过电压保护的电阻温度高达230℃，继续运行几天后发现阻容保护大部分电容被击穿，而GRC 的电阻温度高达320℃，这种情况说明，两种保护在整流装置过电压保护方面都有作用；没有了阻容保护，GRC保护电阻温度显著增高，保护负担加重。
