立项背景：

励磁系统是同步发电机控制系统重要的组成部分，由调节器、功率柜和灭磁柜、励磁变等部分组成。随着电力技术日新月异的发展，发电机组单机容量和电网规模越来越大，巨型发电机组或巨型电站的运行可靠性对电力系统的稳定越来越重要。

然而因为灭磁开关灭磁失败造成的直接损失和对电力系统的影响非常巨大，近几年也曾发生因灭磁开关灭磁失败造成发电机等部件烧毁电气事故。

在我们国内某电站曾发生了一起瑞士HPB灭磁开关运行中触头发热而损坏的故障，调查结果是其塑料复合材料器件开裂，造成主触头合闸压力不够，运行中接触电阻过大，最后温度过高而损坏，如图1所示。这一事件引起了我们的注意，因为溪洛渡电站就是采用HPB灭磁开关。

图1 HPB磁场断路器驱动机构固定件开裂问题

研究主要内容：

磁场断路器驱动机构开裂原因分析

瑞士secheron公司生产的HPB45-82S型磁场断路器结构如图2所示，驱动机构推动磁场断路器的动触头的分合动作，分合承受非常巨大的力量，为了保持绝缘性能良好，厂家采用了非金属性复合材料制作的固定件，如图3所示。但是该处受力巨大，且运行时温度较高（45℃左右）。长期运行多年后，该部件需要及时检查和更换，并依据厂家技术说明告知，每隔八年需进行更换一次，国内用户都是由设备生产厂家进行检查和更换，维护费用为5万元/台。

该驱动机构出现开裂的主要原因：

图2 HPB45-82S型磁场断路器的结构示意图

注：3：驱动机构

图3 HPB45-82S型磁场断路器驱动机构及其固定件实物图

磁场断路器可靠性改进措施

在机组C级检修及以上等级时，检测磁场断路器触头的接触电阻，在通电运行情况下，检测其触头的电压降幅，并制定了相关技术标准；

在日常运行及巡检时，增加了采用红外热成像仪对断路器触头的温度检测，并在部分机组上增加了实时在线温度检测；

溪洛渡电厂技术人员独立探索出该磁场断路器驱动机构的检查、更换及检验标准，在国内首次实现了由用户独立完成该磁场断路器驱动机构的检修维护工作，且检修维护质量完全满足设备厂家及相关技术标准要求内容。

取得的技术成果

探索出溪洛渡电站使用的HPB45-82S型磁场断路器检修维护方法及技术工艺标准，每次更换为公司可节省直接经济成本不少于90余万元；

在国内外因励磁设备发生电气事故的实例每年都时有发生，然而溪洛渡电厂技术人员使溪洛渡电站从未因励磁系统发生非计划停运；

推广应用

溪洛渡电厂针对瑞士Secheron公司生产的HPB系列的直流磁场断路器，在国内率先掌握了一些检修维护技能和工艺标准，取得了检修维护的技术成果，为提高该断路器的可靠性做出了一定贡献。

可推广应用至我国所有使用该型号断路器的用户，为设备提高可靠性和降低维护经济成本（一台该型号断路器维护一般为5万元/次）。