我市现有22座水电站，装机46台，总容量27605kW：其中我中心属下有6座水电站，装机容量20230kW。无论是低压机组还是高压机组，其励磁方式基本上都是采取可控硅静止励磁装置。装置的主回路均为半控整流方式，采用静止励磁取代了原有的旋转励磁机，不但提高了励磁的动态性能，而且维护方便、运行稳定可靠，所以可控硅静止励磁装置在小型水电站得到了广泛的应用。

1整流桥可控硅元件失控的现象

励磁装置在数十年的运行过程中，也多次出现过一些问题，突出表现为整流桥可控硅元件失控。一旦出现失控，整流装置输出的励磁电流可迅速上升到额定励磁电流的1．5～2倍(按励磁变压器二次电压高低而不同)，致使励磁装置误强励。如果原发电机正在并网运行，将因励磁电压和励磁电流的猛增，使无功急剧增加，导致发电机过负荷(定子过电流)；如果发电机空载时出现失控(或如上所述并网运行时失控，再甩负荷)将会导致发电机过电压。无论是过负荷或是过电压对发电机运行都是不容许的。而且出现失控后调节器将不能调节，无论是“自动”或“手动”方式均不能把励磁电流降下来。此时如用示波器观察励磁输出电压波形，可以看到此时已经不再是每个周期输出3个波形相同、三相对称的波形，而是像马鞍形一样，然后过零，连续不断(见图1)。

图1整流桥可控硅元件失控时励磁输出电压波形

2整流桥可控硅元件失控的主要原因

2．1可控硅元件的正向阻断能力下降

可控硅在长期不使用，而且密封不良的情况下，由于受潮(尤其是春天，长时间停机)，硅元件正向阻断能力是很容易下降的。一旦硅元件的正向阻断能力下降到低于整流变压器的二次电压，硅元件就不需要等触发脉冲到来便自然导通，造成脉冲控制不起作用，输出的电压波形基本上是1个正半波，使励磁电压升高，引起误强励。

2．2可控硅元件的维持电流太小

因发电机转子是一个以电感为主的大电流负载，对半控桥来说，电流流过大电感，电压过零后，电流并不为零。虽然半控桥在电感负载侧设有续流管，但如果续流管的管压降不低于正在导通的可控硅元件的管压降的话，电感上的电流除了大部分从续流管流过外，仍有部分电流在原导通的可控硅上流过。这个电流虽然是衰减的，但是在外加电压整个负半周，电流仍未能减到小于维持电流(即原导通可控硅仍未关断)，到下1个正半周到来时，该硅元件就不需要等触发脉冲到来就继续导通。如此连续下去，一相可控硅连续导通，同样会因输出大电流而造成误强励。

2．3触发器丢脉冲

在三相整流电路里，3个可控硅是在3个脉冲加入后依次轮流导通的，后一相可控硅的导通，使前一相可控硅承受反向电压而强迫关断，所以在大电感负载下，后一相可控硅导通是前一相可控硅关断的重要条件。在上述第二种情况中，如果三相脉冲正常，虽然维持电流小，也能保持正常换相，不致于失控。但如果出现丢脉冲，不能保持正常换相，那就非出现失控不可了，其结果与上述2种情况相同。

出现丢脉冲，不仅是因脉冲单元本身故障所致，脉冲引线接触不良，或是被老鼠咬断，也会造成丢脉冲，这种现象在电站常有发生。更普遍的是脉冲单元里的移相电阻变值、电容漏电，使移相特性改变，往往使脉冲移到同步的容许范围以外，相当于丢脉冲，这是尤其值得注意的。

3防止整流桥可控硅元件失控的措施

根据上述励磁装置失控的种种原因，加强维护是减小事故发生的有效措施。我中心对属下所有电站进行定期检修，并为防止装置失控采取针对性措施，主要有以下方面：

1)在更换可控硅元件时，硅元件的正、反向阻断电压不得低于原出厂电压，可控硅的维持电流不小于50mA；硅元件尽可能不要在市面上购买，而在专业生产厂购买，以确保名牌技术指标的可靠性。

2)如要更换续流管，续流管的管压降以小为好，最好小于0．5V。

3)触发极的引线要经常保持完好，防止截断引起丢脉冲。

4)定期用示波器检查可控桥的直流输出波形，保证在调节范围内可控桥的直流输出波形三相齐全、大小基本相同。

5)三相触发器输出脉冲宽度、幅值、相位(移相)正常，如直流输出波形三相不对称，可调整触发器脉冲相位来实现(调节RC移相电阻R)。

4结束语

总之，熟悉、理解半控整流桥产生失控的原因和调节器的基本原理，加强维护，可以有效地避免半控整流桥失控，提高安全运行的可靠性，这对发电厂是非常重要的。

自上世纪90年代开始随着微机励磁出现，励磁装置主回路大都采用三相全控整流桥，全控整流桥的优点是反应快、能逆变灭磁，把储藏在转子绕组磁场能量反馈到交流电网中。更重要的是，全控桥能从根本上解决半控整流桥的失控现象。2003年，我中心在白水寨电站励磁改造项目中采用了广州电器科学研究所研制的微机励磁，该励磁主回路为全控整流桥，其调节器性能优越，调试、维护方便，操作简单，大大提高了运行可靠性，投运3年来性能稳定，没有出现任何故障。另外初溪水电站也是采用微机励磁装置，也同样达到令人满意的运行效果。看来，微机励磁方式是今后励磁的发展方向是没错的。