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【摘 要】水电站励磁系统是发电机的重要电气配套设备，其对于发电机产生电能，改善电力系统运行稳定性和安全性，保证电能质量起到至关重要作用，本文重点对水电站励磁系统中可控硅温度高这一常见故障进行处理浅析，以供参考；
【关键词】水电站；励磁可控硅；温度高；故障；处理
1.水电站励磁系统可控硅重要性
水电站励磁系统作为水电站水轮发电机的重要组成设备，担负着向水轮发电机转子回路提供励磁电流的重要作用，因此励磁系统工作的可靠性、准确性以及性能稳定性对水电站运行工况起到决定性影响。其中常见的励磁装置和可控硅电压调节器合成为可控硅分流励磁系统，所需的励磁电流是由主发电机通过励磁装置提供的，这样来调整励磁系统；使在电压调节器不起作用，将励磁装置所供给的励磁电流中的一小部分提供一个旁路，从而实现发电机电压的控制。
在实际运行中可控硅电压调节器将发电机电压调整到与设定值一致。由于原动机的下垂特性而引起的频率变化不会影响电压精度。如果铭牌上无其它规定，则发电机和励磁装置的设计和调节器可使在稳定条件下运行。
2.水电站励磁系统可控硅简介
常见的无刷同步发电机通常由主机和励磁机组成，主机励磁绕组是由励磁机转子绕组经过旋转的三相桥式整流装置获得励磁电流励磁机是按THYRIPART（thyistor part 可控硅分流）方式励磁。
励磁装置和可控硅电压调节器合成为可控硅分流励磁系统，所需的励磁电流是由主发电机通过励磁装置提供的，这样来调整励磁系统；使在电压调节器不起作用（如断开接插件X1）将励磁装置所供给的励磁电流中的一小部分提供一个旁路，从而控制發电机电压。
3.水电站励磁可控硅温度高故障现象
2011年5月，某水电站机组在满负荷运行时，监控系统出现：“励磁告警”，报警信息，现地检查励磁调节柜控制屏，可控硅温度高报警，对励磁功率柜励磁可控硅进线三相测量电流，其中A相电流125A，B相、C相电流234A，励磁功率柜红外测温显示65℃。
4.可控硅温度高故障分析
该厂励磁系统系国外某公司生产的THYNE5型可控硅整流系统，下图为励磁系统电路图。
图中+JD02-G0001为可控硅整流元件，+JD02.A1-X0002为可控硅触发脉冲，-V1—-V6为可控硅整流元件，正常工作时，可控硅进线三相交流至可控硅，其中-V1—-V6两两配对，即-V1—-V6、-V2—-V5、-V3—-V4，经+JD02.A1-X0002可控硅触发极经过触发脉冲信号后整流为正负极励磁电源，当三组中任意一组工作异常时，另两组将会分配工作异常一组的电流，保持总体输出直流稳定不变的设定的励磁恒定电流。
现出现励磁功率柜励磁可控硅进线三相测量电流，其中A相电流125A，B相、C相电流234A，即-V1—-V6、-V2—-V5、-V3—-V4中有可控硅整流元件或者触发脉冲回路存在异常，致使正常元件负载电流增加，造成可控硅温度异常升高。
5.可控硅温度高故障处理过程
下图为+JD02.A1-X0002为可控硅脉冲触发板实物
图中1-X21、1-X22为触发脉冲输出端子，其中两个端子一组，共6组、12个端子，SKR9为6个触发脉冲元件，经现场分析后，开机零起升压后，对+JD02.A1-X0002为可控硅触发脉冲输出波形，逐一测量后发现-V6无输出波形，其余输出波形均为固定正常波形，随即对-V6可控硅模块、-V6可控硅触发脉冲元件逐一检查，发现-V6可控硅触发脉冲保护二极管反向电阻减小，与其他单元相差较大，削弱-V6可控硅触发脉冲信号，故故障点为-V6可控硅触发脉冲保护二极管。
故障点确定后，随即对保护二极管进行更换，更换后开机零起升压测量+JD02.A1-X0002可控硅触发脉冲输出波形，波形恢复正常波形，故障排除。
6.后续应急处理措施及建议
（1）出现此类故障时，如来水较多时应申请停机处理，防止事故扩大，如实际条件不允许停机处理，可暂时通过外加通风设施，加强设备散热，并定时测温，待停机时，再行处理。
（2）国内常见型号的发电机可控硅励磁装置中，励磁系统晶闸管和续流二极管如是插件式，安装固定后在盘柜内部不易观察。维修人员在更换损坏元件过程中，如将元件极性装反，会造成一个人为新增故障点，使故障范围扩大。同时在检修的过程中，注重检修人员技术水平和素质，制定设备维修标准的检修维护流程和检修维护作业指导书，在隐患排查和故障更换处理过程要增加技术力量的投入，对故障原因进行综合分析，对症下药，在设备安装中配备专人监督和复查，避免安装错误等类似故障发生。
7.结语
可控硅励磁系统优点众多，但在平时的系统运行中，可控硅承受电压的能力如果较差，那么即使在很短的时间内，过电压也有可能导致原件破坏，而且可控硅承受正向电压上升的速率也是一定的，超过承受能力有可能造成原件损坏，或者造成励磁系统不能正常工作。因此在日常的运行中，对影响可控硅运行的故障成因进行分析，并制订保护措施，控制过电压和电压上升率在可控硅运行许可范围内，保证可控硅安全稳定运行。
【关键词】水电站；励磁可控硅；温度高；故障；处理
1.水电站励磁系统可控硅重要性
水电站励磁系统作为水电站水轮发电机的重要组成设备，担负着向水轮发电机转子回路提供励磁电流的重要作用，因此励磁系统工作的可靠性、准确性以及性能稳定性对水电站运行工况起到决定性影响。其中常见的励磁装置和可控硅电压调节器合成为可控硅分流励磁系统，所需的励磁电流是由主发电机通过励磁装置提供的，这样来调整励磁系统；使在电压调节器不起作用，将励磁装置所供给的励磁电流中的一小部分提供一个旁路，从而实现发电机电压的控制。
在实际运行中可控硅电压调节器将发电机电压调整到与设定值一致。由于原动机的下垂特性而引起的频率变化不会影响电压精度。如果铭牌上无其它规定，则发电机和励磁装置的设计和调节器可使在稳定条件下运行。
2.水电站励磁系统可控硅简介
常见的无刷同步发电机通常由主机和励磁机组成，主机励磁绕组是由励磁机转子绕组经过旋转的三相桥式整流装置获得励磁电流励磁机是按THYRIPART（thyistor part 可控硅分流）方式励磁。
励磁装置和可控硅电压调节器合成为可控硅分流励磁系统，所需的励磁电流是由主发电机通过励磁装置提供的，这样来调整励磁系统；使在电压调节器不起作用（如断开接插件X1）将励磁装置所供给的励磁电流中的一小部分提供一个旁路，从而控制發电机电压。
3.水电站励磁可控硅温度高故障现象
2011年5月，某水电站机组在满负荷运行时，监控系统出现：“励磁告警”，报警信息，现地检查励磁调节柜控制屏，可控硅温度高报警，对励磁功率柜励磁可控硅进线三相测量电流，其中A相电流125A，B相、C相电流234A，励磁功率柜红外测温显示65℃。
4.可控硅温度高故障分析
该厂励磁系统系国外某公司生产的THYNE5型可控硅整流系统，下图为励磁系统电路图。
图中+JD02-G0001为可控硅整流元件，+JD02.A1-X0002为可控硅触发脉冲，-V1—-V6为可控硅整流元件，正常工作时，可控硅进线三相交流至可控硅，其中-V1—-V6两两配对，即-V1—-V6、-V2—-V5、-V3—-V4，经+JD02.A1-X0002可控硅触发极经过触发脉冲信号后整流为正负极励磁电源，当三组中任意一组工作异常时，另两组将会分配工作异常一组的电流，保持总体输出直流稳定不变的设定的励磁恒定电流。
现出现励磁功率柜励磁可控硅进线三相测量电流，其中A相电流125A，B相、C相电流234A，即-V1—-V6、-V2—-V5、-V3—-V4中有可控硅整流元件或者触发脉冲回路存在异常，致使正常元件负载电流增加，造成可控硅温度异常升高。
5.可控硅温度高故障处理过程
下图为+JD02.A1-X0002为可控硅脉冲触发板实物
图中1-X21、1-X22为触发脉冲输出端子，其中两个端子一组，共6组、12个端子，SKR9为6个触发脉冲元件，经现场分析后，开机零起升压后，对+JD02.A1-X0002为可控硅触发脉冲输出波形，逐一测量后发现-V6无输出波形，其余输出波形均为固定正常波形，随即对-V6可控硅模块、-V6可控硅触发脉冲元件逐一检查，发现-V6可控硅触发脉冲保护二极管反向电阻减小，与其他单元相差较大，削弱-V6可控硅触发脉冲信号，故故障点为-V6可控硅触发脉冲保护二极管。
故障点确定后，随即对保护二极管进行更换，更换后开机零起升压测量+JD02.A1-X0002可控硅触发脉冲输出波形，波形恢复正常波形，故障排除。
6.后续应急处理措施及建议
（1）出现此类故障时，如来水较多时应申请停机处理，防止事故扩大，如实际条件不允许停机处理，可暂时通过外加通风设施，加强设备散热，并定时测温，待停机时，再行处理。
（2）国内常见型号的发电机可控硅励磁装置中，励磁系统晶闸管和续流二极管如是插件式，安装固定后在盘柜内部不易观察。维修人员在更换损坏元件过程中，如将元件极性装反，会造成一个人为新增故障点，使故障范围扩大。同时在检修的过程中，注重检修人员技术水平和素质，制定设备维修标准的检修维护流程和检修维护作业指导书，在隐患排查和故障更换处理过程要增加技术力量的投入，对故障原因进行综合分析，对症下药，在设备安装中配备专人监督和复查，避免安装错误等类似故障发生。
7.结语
可控硅励磁系统优点众多，但在平时的系统运行中，可控硅承受电压的能力如果较差，那么即使在很短的时间内，过电压也有可能导致原件破坏，而且可控硅承受正向电压上升的速率也是一定的，超过承受能力有可能造成原件损坏，或者造成励磁系统不能正常工作。因此在日常的运行中，对影响可控硅运行的故障成因进行分析，并制订保护措施，控制过电压和电压上升率在可控硅运行许可范围内，保证可控硅安全稳定运行。