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晒谷坪水电站1号机组励磁系统脉冲回路故障分析
一、引言
水力发电是我国重要的清洁能源之一，发电单位建设在水能丰富的地区，晒谷坪水电站便是如此。水电站的发电机组起着核心作用，励磁系统则是发电机组内的关键部分，其正常工作与否直接影响着发电机组整个发电过程。本文以晒谷坪水电站1号机组励磁系统脉冲回路故障为研究对象，对其故障原因进行分析和解决方法进行探讨。
二、系统简介
晒谷坪水电站1号机组总装置的功率为12万千瓦，励磁系统主要由励磁变压器、励磁整流器、励磁控制器以及励磁电源组成。励磁系统的作用是为发电机产生励磁磁场，保证发电机在启动和运行过程中的正常工作。本次故障所涉及的脉冲回路是励磁整流器内部的关键部件之一，如下图所示。
图1励磁整流器内部脉冲回路示意图
三、故障现象
晒谷坪水电站1号机组发现励磁系统中出现脉冲回路故障，表现为励磁电流波动较大，产生了明显的噪声和振动。经过初步检查和排除故障电缆、接头以及电池等元器件的异常，最终锁定了故障点在励磁整流器脉冲回路处。由于脉冲回路作为整流器内部的关键部件之一，直接决定了整流器输出的直流电压波形，因此故障的产生必然对发电机组的正常运行带来不利影响。
四、故障原因
经过对硅片、电阻、电容以及电感等元器件的检查和测试，最终确认了整流器内部的二极管损坏。二极管是一种半导体器件，它能够实现电流单向导通，通常用于大功率电路中的整流、变换等。在本次故障中，二极管因过流、过电压等原因，烧坏了，导致整流器输出的直流电压波形出现了明显的变化，影响了发电机组的正常运行。二极管损坏的原因主要有以下几点：
1.动态越压：二极管在导通状态下，受到过大的瞬态电压冲击，击穿压力高于其反向电压承受能力，会烧坏器件。
2.过流：二极管在导通状态下，过载电流超出其承受范围，也会烧坏器件。
3.温度过高：二极管在长时间使用过程中，温度过高也会导致器件老化、失效。
通过对二极管损坏原因的分析，我们可以推断出故障的具体原因可能是由于过流导致二极管过热，进而烧坏，或者是由于脉冲回路设计不合理，导致电压波动较大，直接使二极管受到过大的瞬态电压冲击而损坏。为了进一步确定故障原因，需要对故障设备进行更加深入的技术分析和测试。
五、解决方法
针对以上故障原因，可采取以下措施：
1.加强运行监测：定期对水电站的发电机组进行监测和检查，对励磁系统、整流器等关键部件进行维护和检查，及时发现和排除故障，保证设备的正常运行。
2.优化脉冲回路设计：分析脉冲回路的设计和电路参数，优化电路设计和改善电路参数，有助于减少噪声、振动和电压波动，减少二极管的故障率。
3.严格控制运行条件：加强设备的运行管理，合理控制功率和电流，防止超电压、过负荷等情况的出现，减少二极管损坏的发生。
4.选择合适的二极管：选择耐压、耐温性能、抗电流冲击和正反电流等特性适合的二极管，以提高故障率。
综上所述，针对晒谷坪水电站1号机组励磁系统脉冲回路故障，本文进行了分析和解决方法探讨。在今后的设备运行和管理中，需要加强设备监测和维护、优化电路设计和控制运行条件等方面的管理，最大限度地预防故障的发生，保证发电机组的正常运行。