電路失控

⑴ 單相橋式半控整流電路在什麼情況下會發生失控現象

在實際運行中，若無續流二極體，則當觸發角增大到180°或觸發脈沖丟失時會發生一個晶閘管持續導通而兩二極體輪流導通的情況使得Ud成為正弦半波，即半周期Ud為正弦，另外半周期為零起均值為定值，這樣波形成為不可控波形。

在驅動電路運行時，與晶閘管並聯的快恢復二極體使晶閘管在關斷時電路定子繞組中的儲存的能量能提供一個繼續流通的路徑，避免激起高壓損壞晶閘管。二極體除繼續流通正向電流外，更重要的反向恢復特性，因為它直接關繫到逆變橋上下臂晶閘管換流時的動態特性。

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在電源電路的三種整流電路中，只有全波整流電路要求電源變壓器的次級線圈設有中心抽頭，其他兩種電路對電源變壓器沒有抽頭要求。另外，半波整流電路中只用一隻二極體，全波整流電路中要用兩只二極體，而橋式整流電路中則要用四隻二極體。根據上述兩個特點，可以方便地分辨出三種整流電路的類型，但要注意以電源變壓器有無抽頭來分辨三種整流電路比較准確。

⑵ 單相半控橋式整流電路中什麼叫失控

單相半控橋式整流電路帶電感性負載時，若無續流二極體，當a突然增大至180度或觸發脈沖丟失是，會發生一個晶閘管持續導通而兩個二極體輪流導通的情況，這使Ud成為正弦波，即半周期Ud為正弦，另外半周期Ud為零，其平均值保持恆定，相當於單相半波不可控整流電路時的波形，稱為失控。

在實際運行中，若無續流二極體，則當觸發角增大到180°或觸發脈沖丟失時會發生一個晶閘管持續導通而兩二極體輪流導通的情況使得Ud成為正弦半波，即半周期Ud為正弦，另外半周期為零起均值為定值，這樣波形成為不可控波形。

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電源電路中的整流電路主要有半波整流電路、全波整流電路和橋式整流三種，倍壓整流電路用於其它交流信號的整流，例如用於發光二極體電平指示器電路中，對音頻信號進行整流。

前三種整流電路輸出的單向脈動性直流電特性有所不同，半波整流電路輸出的電壓只有半周，所以這種單向脈動性直流電主要成分仍然是50Hz的；因為輸入交流市電的頻率是50Hz，半波整流電路去掉了交流電的半周，沒有改變單向脈動性直流電中交流成分的頻率。

全波和橋式整流電路相同，用到了輸入交流電壓的正、負半周，使頻率擴大一倍為100Hz，所以這種單向脈動性直流電的交流成分主要成分是100Hz的，這是因為整流電路將輸入交流電壓的一個半周轉換了極性，使輸出的直流脈動性電壓的頻率比輸入交流電壓提高了一倍，這一頻率的提高有利於濾波電路的濾波。

⑶ 防止勵磁系統整流電路失控現象的解決措施及其原理

同步發電機要用直流電流勵磁。發電機的基本原理就是：旋轉磁場掠過繞組，在繞組中產生電動勢，從而發出電力。而旋轉磁場就是勵磁電流通過轉子而產生的，所以勵磁對於發電機非常重要，對於一般發電機而言，沒有勵磁就不能發出電力，無論勵磁是永磁還是電磁。在以往的他勵式同步發電機中，其直流電流是有附設的直流勵磁機供給。

一、發電機的原理及勵磁系統的由來

1、發電機的工作原理

大家都知道發電機的工作原理是利用導線切割磁力線感應出電勢的電磁感應原理，將原動機的機械能變為電能輸出。同步發電機由定子和轉子兩部分組成。定子是發出電力的電樞，轉子是磁極。定子由電樞鐵芯，均勻排放的三相繞組及機座和端蓋等組成。轉子通常為隱極式，由勵磁繞組、鐵芯和軸、護環、中心環等組成。
轉子的勵磁繞組通入直流電流，產生接近於正弦分布磁場（稱為轉子磁場），其有效勵磁磁通與靜止的電樞繞組相交鏈。轉子旋轉時，轉子磁場隨同一起旋轉、每轉一周，磁力線順序切割定子的每相繞組，在三相定子繞組內感應出三相交流電勢。發電機帶對稱負載運行時，三相電樞電流合成產生一個同步轉速的旋轉磁場。定子磁場和轉子磁場相互作用，會產生制動轉矩。從汽輪機輸入的機械轉矩克服制動轉矩而作功。

發電機可發出有功功率和無功功率。所以，調整有功功率就得調節汽機的進汽量。轉子磁場的強弱直接影響定子繞組的電壓，所以，調發電機端電壓或調發電機的無功功率必須調節轉子電流。發電機的有功功率和無功功率幾何相加之和稱為視在功率。有功功率和視在功率之比稱為發電機的功率因數（力率），發電機的額定功率因數一般為0.85。供給發電機轉子直流建立轉子勵磁的系統稱為發電機勵磁系統。

2、發電機勵磁系統由來

供給同步發電機勵磁電流的電源及其附屬設備統稱為勵磁系統。它一般由勵磁功率單元和勵磁調節器兩個主要部分組成。勵磁功率單元向同步發電機轉子提供勵磁電流；而勵磁調節器則根據輸入信號和給定的調節准則控制勵磁功率單元的輸出。勵磁系統的自動勵磁調節器對提高電力系統並聯機組的穩定性具有相當大的作用。尤其是現代電力系統的發展導致機組穩定極限降低的趨勢，也促使勵磁技術不斷發展。

⑷ 防止勵磁系統整流電路失控現象的解決措施及其原理

勵磁系統常見故障及解決辦法分析

勵磁系統是同步發電機的重要組成，是同步發電機勵磁電源，從電氣量轉換角度來看勵磁系統及時是一套具有一定容量、輸出可調節的直流電源裝置。勵磁功率單元向同步發電機轉子提供勵磁電流，建立轉子磁場，電力系統的電壓調節（一次、二次調壓）、無功平衡等要求發電機的勵磁功率單元有足夠的可靠性並具有一定的調節容量。另外，發電機的勵磁系統必須能適應發電機的變負荷運行、滯相運行、進相運行、不同功率因數運行、允許范圍內的電壓和頻率變化運行工況。對於電力系統事故，足夠的勵磁頂值電壓和電壓上升速度和較大的強勵能力和快速響應能力以提高暫態穩定和改善系統運行條件也是對勵磁系統的要求。近十多年來，由於新技術，新工藝和新器件的涌現和使用，使得勵磁系統得到了不斷的發展和完善。在自動調節勵磁裝置方面，也不斷研製和推廣使用了許多新型的調節裝置。

勵磁系統常見故障與應對措施

1、起勵失敗

起勵失敗是指勵磁系統下達投勵指令後，發電機無法建立初始電壓的故障現象。由於水輪發電機勵磁系統型號眾多，參數設置和信號顯示也有所差異，就以EXC9000勵磁系統為例說明，在10s內機端電壓仍低於發電機額定電壓的10%，調節器顯示屏會報「起勵失敗」信號。造成起勵失敗的原因非常多，比較常見的有：

（1）開機檢查有疏漏，如功率櫃交直流刀閘、起勵開關、滅磁開關、PT高壓側刀閘、同步變壓器保險座開關等沒有合上。

（2）起勵迴路有故障，如線路松動或元器件損壞。

（3）調節器故障。

（4）採用「殘壓起勵」模式，而轉子側剩磁不夠。

（5）新手操作生疏，按壓起勵按鈕時間太短，不足5s。

解決辦法：

（1）嚴格按照程序檢查開機狀態，復核所有環節，避免疏漏。

（2）細心觀察，如懷疑起勵迴路故障，通過觀察起勵接觸器動作、吸合聲響判斷，無聲響可能是迴路故障；若是調節器故障，可觀察調節器I/O板第9號開關輸入指示燈是否常亮，燈不亮依次檢查接線和上位機指令是否發出。

（3）設備檢修後，檢查人機界面起勵方式是否合適，通過調整起勵方式或更換通道重新開機。

（4）維護檢修後的故障，不少是先前操作留下的，耐心回想一下曾動過什麼就能發現一些苗頭，如轉子與勵磁輸出的電纜是否接反了。

2、勵磁不穩定

發電機運行過程中，勵磁波動過大，例如勵磁系統運行數據增大，但有時又正常，無規律可循，並且仍可以進行加減磁的調節。

可能原因是：

（1）移相脈沖控制電壓輸出不正常。

（2）環境溫度變化以及元器件受到振動、氧化等影響出現故障。針對第1種原因，應先檢查勵磁電源是否正常，應分別檢查給定值和經適配單元處理後的測量值（發電機電壓或勵磁電流）是否正常。對第2種原因，利用示波器觀察整流波形是否完整，再用萬用表檢查可控硅性能是否正常，線路焊接狀態和元器件特性發生變化就會出現此類故障，平時應加強維護和調試並及時更換有問題的元器件，可降低此類故障發生幾率。

3、滅磁不正常

水輪發電機組與電網解列後，滅磁裝置要將勵磁裝置中的剩磁盡快衰減。滅磁方法有逆變滅磁、電阻滅磁等。逆變滅磁失敗的原因有迴路原因、可控硅控制極故障、交流電源異常、逆變換相超前觸發角角過小等。而EXC9000勵磁系統有時會出現滅磁開關多次合閘不成功的故障，其主要原因是直流磁場斷路器開關卡澀引起的。由於EXC9000採用了ABB公司的直流磁場斷路器，該斷路器分閘迴路與合閘迴路通過機械連桿閉鎖，在分閘不到位的情況下，無法通過操作按鈕正常合閘。而合閘拒動的原因多半是機構內積灰和彈簧拉力減小，因此解決辦法是加強日常維護，定期清理設備內的灰塵，再對滅磁斷口、滅弧柵等部位塗抹導電膏，以防止機構卡澀。

4、勵磁變壓器相序不正確

勵磁系統對可控硅同步信號的要求非常嚴格，勵磁變壓器相序、相位都不能弄錯。某水輪發電機調試過程中，成功起勵、建壓後，繼續增磁時發電機過壓，滅磁開關跳開，經檢查確認是勵磁變壓器接線有誤。原來該勵磁變壓器採用Y/△11接法，輸入端三相電纜接線相序為C、B、A，安裝人員誤以為輸出端的相序也必然為C、B、A，忽略了該勵磁變壓器採用Y/△11接法的要求。按照要求調整輸出端的接法，勵磁系統也就恢復正常了。另一個例子是調試勵磁系統時，由於A、C相反接，雖然勵磁裝置升壓、並網都正常，但不能實現軟起勵，發電機升壓太快，而在調整接法後故障消失，這是因為相序錯誤導致可控硅觸發脈沖與其陽極電壓不同步所致。採用示波器、相序表和萬用表可查出此類錯誤。採用萬用表的方法是檢測母線與勵磁變壓器輸入端電壓差，同相電壓差應為零。

5、其他常見故障

一般微機勵磁裝置，出現故障時調節櫃顯示屏上會有故障警示，仍以EXC9000為例，冷卻風機故障顯示「1#（或2#）功率櫃風機電源故障」，電壓互感器PT斷線會顯示「1（或2）PT故障」，REC站通信故障顯示「REC1（REC）2站通信故障」等，按照信號提示檢查一般都可以發現故障根源，進而消除故障。風機故障的原因包括風壓限位開關損壞、交流進線電源消失、過流保護的固態繼電器損壞、風機接線松動或損壞等，其中以風壓限位開關損壞原因居多，不論哪種原因適當准備一定數量的備件都是必要的。

PT斷線故障原因可能是PT迴路二次接線松動、PT高壓側保險絲熔斷及模擬量匯流排板、調節器DSP板故障等，一般以外部接線松動原因居多，所以應先排查外部原因，再考慮內部器件問題。REC站通信故障主要原因有通信故障、智能板保險松動或損壞、智能板損壞等，如果是通信故障只需復位智能板並重啟程序就能消除故障，而智能板損壞應更換同型號備板。