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摘要：本文主要针对励磁系统电气结构展开分析，思考了励磁系统电气结构的可靠性问题，明确了如何更好的确保励磁系统电气结构的可靠性，提出了具体的方法和措施。
关键词：励磁系统，电气结构，可靠性
前言
在应用励磁系统的时候，要确保励磁系统电气结构的可靠性，进一步提高励磁系统电气结构的可靠性就要明确系统的功能，确保励磁系统电气结构更加符合要求。
1、励磁控制系统的基本原理
励磁装置是发电机控制设备中的重要组成部分，是电站配套设备中不可或缺的一部分，对于保障电压安全具有重要意义。励磁装置能够调节和控制发电机的励磁电流。励磁控制系统包括三部分，一是励磁功率单元，二是励磁调节器，三是励磁灭磁部分。励磁的主要功能是负责向发电机转子提供直流电流，以便励磁绕组获得磁场，励磁调节器用来测量并控制转子电压（电流）在整个运行过程中的工况变化，根据不同情况自行调节励磁功率单元输出电流的大小，满足系统不同工况的要求。在实际运行中，励磁系统的作用是维持发电机电压在给定水平（稳定发电机机端电压），控制并联运行机组无功功率的合理分配，提高电力系统运行的稳定性，提高继电保护和自动装置的灵敏性（强行励磁）。并在复杂的电网环境中，励磁装置能增加对电网的阻尼作用，抑制电网小频率波动（PSS）。
2、提高励磁系统可靠性措施
2.1励磁装置性能
同步发电机的励磁系统一般由励磁功率单元和励磁调节器两个部分构成。励磁功率单元向同步发电机的转子提供直流电源，即励磁电流；励磁调节器根据输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元的输出。整个励磁自动控制系统是由励磁调节器、励磁功率单元和发电机构成的一个反馈控制系统。
计算机技术和自动控制理论的发展为研究新型励磁调节器和励磁系统提供了良好的技术基础。目前数字式励磁调节器的主导产品是以微型计算机为核心构成的。它具有以下优点：
1）可靠性高。由于大规模数字集成电路制造质量的提高和硬件技术的成熟，也由于可以用软件对电源故障、硬件及软件故障实行自动检测，对一般软件故障的自动恢复，使微机励磁调节器具有很高的可靠性。
2）性能好。微机励磁不仅可以实现模拟式励磁的全部功能，而且实现了许多模拟式励磁调节器难以实现的功能，如各种励磁电流限制及保护功能等。微机励磁调节器可以很方便的在机组运行过程中根据机组和电力系统的运行状态实时地在线修改励磁控制系统的控制结构和参数，以提高励磁控制系统的性能。
3）维护方便。微机励磁调节器的发展方向式使硬件尽量简化，而调节功能尽量由软件实现。如电压给定、控制参数整定等用数字式代替了模拟式励磁调节器中的电位器，使维护量大大减少。
2.2励磁系统的操作
2.2.1做好励磁装置的验收工作
励磁装置调试完毕，严格自检，专业验收，然后提交验收单，组织检修、运行、设备部三个部门一起对励磁装置的各项试验进行检查验收。进行各种试验合格并确认拆动的接线、元件、标志、压板均恢复正常，现场卫生清洁合格之后，在验收单上进行签字。验收调试这个环节非常重要，调试的同时可以了解励磁装置的性能、特点，收集第一手资料，对设备也是一个熟悉学习的过程，这对操作、维护设备、试验都有重要意义。
2.2.2加强对励磁装置的巡检
巡视检查设备是及时发现隐患，避免事故的重要途径。励磁装置检查的主要内容有：开关位置正常，各种表计指示正确，指示灯、运行监视灯指示正常，各回路接线正常，无松脱、发热现象及焦味存在，熔断器接触良好，继电器接点完好，带电触点无大的抖动及烧损，线圈及附加电阻无过热情况，检查液晶屏上是否有报警或故障信息。如发现有任何异常情况，要及时通知继电保护人员处理。
2.2.3准确进行励磁装置的运行操作
运行人员要熟悉现场的回路、继电器、信号。在操作过程中，要严格执行“两票”制度，按照运行规程进行操作，每次的投入、退出、切换，均须征得值长同意。避免运行操作出差错。当有报警或异常情况发生时，除加强监视外，应及时通知继电保护人员处理。
2.3励磁系统的维护保养
2.3.1了解原理，加强巡检
检修人员要了解励磁装置的原理，反复熟悉二次图纸，对现场的回路、表计、各种故障信号深入了解。平时要加强巡检，对于励磁装置的运行状况，要做到心中有数。
2.3.2异常情况的处理
当励磁系统出现异常情况，需要进行处理时，要胆大心细，根据装置运行的状态及异常信号进行综合判断，而后进行处理。出现的任何故障须妥善消除，所有设置均需检查并试验。对于所发生的异常情况，要及时组织现场检查和分析处理，找出原因并做好记录，对异常情况的发生过程、处理经过以及经验教训都要进行分析，提出相应的防范措施，避免重复性事件的发生。
2.3.3检查保养
励磁装置投运后，需对励磁装置进行定期的检查保养。根据不同的设备要求，需要按电厂运行规程或根据厂家推荐的设备维护要求进行定期检查保养。
2.3.4环境因素
励磁装置对环境温度也有一定要求，环境温度不能超过设备要求温度过高。特别对于半导体及数字式电压调节器，其元器件对温度的要求较高，必要的情况下，需增加专用空调进行降温，以保证装置能够正常运行。
3、抗干扰措施
对于励磁装置来讲，提高可靠性应有效地降低系统的失效率，这主要应从加强抗干扰措施入手。
3.1采用高集成度控制芯片
传统微机产品设计中，需要用到译码电路、RAM存储器、EPROM存储器、定时器/计数器、中断控制器等外围芯片，这些外围电路增大了设计复杂度、增加了印刷电路板(PCB)的面积和走线长度，易于引入干扰，加大了失效率。在励磁装置中，我们采用了美国WSI公司最新研制生产的可编程系统器件PSD501B1，它内部集成了可编程逻辑阵列、16KbitRAM存储器、256KbitEPROM存储器、4个16位定时器/计数器、8通道中断控制器等外围电路，芯片封装形式为68脚PLCC封装。由于这一器件的采用，大大降低了设计的复杂度，降低了电路板面积和引线的长度，增大了抗干扰性，减少了元器件的数量，降低了这部分的失效率。
3.2合理布线
在印刷电路板设计中，除在每个集成电路电源引脚处加装去耦电容外，还应将数字信号的地线与模拟信号的地线分开走，以降低信号之间的串扰。在屏体内布线时，注意将强弱电信号线分开走，对于脉冲线等则采用屏蔽线。
3.3软硬件看门狗
在励磁装置中既应用了软件看门狗，又用了硬件看门狗，软件看门狗用于一旦程序跑飞则自动复位CPU，程序自动重新开始。如果程序不能重新开始，则硬件看门狗动作，将故障通道切除，投入备用通道。
3.4其他措施
微机数字电路与模拟电路相比，更易于引入干扰，除采取上述措施外，在励磁装置设计中，还采取了光电耦合二级隔离输入、光电隔离+继电器隔离输出、所有感性电路(如继电器、接触器线圈)加装二极管吸收回路等措施。
4、结束语
综上所述，对于励磁系统电气结构来说，我们一定要确保其更加的可靠，与此同时，也应该真正提高励磁系统电气结构的设计和应用效果，这是今后的重点工作。
参考文献：
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