同步發(fā)電機轉(zhuǎn)子過電壓保護試驗方法

1、同步發(fā)電機轉(zhuǎn)子過電壓同步發(fā)電機轉(zhuǎn)子過電壓保護試驗方法保護試驗方法 主要內(nèi)容主要內(nèi)容1.相關(guān)規(guī)程規(guī)定相關(guān)規(guī)程規(guī)定 2.勵磁系統(tǒng)中轉(zhuǎn)子過電壓的分類以及勵磁系統(tǒng)中轉(zhuǎn)子過電壓的分類以及過電壓來源過電壓來源 3.轉(zhuǎn)子過電壓保護裝置（轉(zhuǎn)子過電壓保護裝置（Crowbar）原理原理4.轉(zhuǎn)子過電壓保護裝置試驗方法轉(zhuǎn)子過電壓保護裝置試驗方法5.試驗中必須注意的若干問題試驗中必須注意的若干問題 1 相關(guān)規(guī)程規(guī)定相關(guān)規(guī)程規(guī)定11 DL/T 650-1998大型汽輪發(fā)電機自并勵靜止勵磁系統(tǒng)技術(shù)條件大型汽輪發(fā)電機自并勵靜止勵磁系統(tǒng)技術(shù)條件 附表附表2 勵磁系統(tǒng)試驗項目表規(guī)定勵磁系統(tǒng)試驗項目表規(guī)定 12 DL/T 650-

2、1998大型汽輪發(fā)電機自并勵靜止勵磁系統(tǒng)技術(shù)條件大型汽輪發(fā)電機自并勵靜止勵磁系統(tǒng)技術(shù)條件 附錄附錄C 之之規(guī)定規(guī)定 13 DL/T 843-2003大型汽輪發(fā)電機交流勵磁機勵磁系統(tǒng)技術(shù)條件大型汽輪發(fā)電機交流勵磁機勵磁系統(tǒng)技術(shù)條件 附表附表3勵磁系統(tǒng)試驗項目表規(guī)定勵磁系統(tǒng)試驗項目表規(guī)定 14 DL/T 843-2003大型汽輪發(fā)電機交流勵磁機勵磁系統(tǒng)技術(shù)條件大型汽輪發(fā)電機交流勵磁機勵磁系統(tǒng)技術(shù)條件 附錄附錄B之之B12規(guī)定規(guī)定 15 DL/T 583-2006大中型水輪發(fā)電機靜止整流勵磁系統(tǒng)及裝置技術(shù)條件大中型水輪發(fā)電機靜止整流勵磁系統(tǒng)及裝置技術(shù)條件之之4.4.3 規(guī)定規(guī)定 2勵磁系統(tǒng)中轉(zhuǎn)子勵磁

3、系統(tǒng)中轉(zhuǎn)子 過電壓的來源及分類過電壓的來源及分類 來源(1)當發(fā)電機組的內(nèi)部或發(fā)電機出口端發(fā)生故障以及正常停機時，勵磁電流的突變在轉(zhuǎn)子繞組兩端引起的暫態(tài)過電壓；(2)發(fā)電機組在運行中受到較大的擾動時，靜止勵磁的同步發(fā)電機在轉(zhuǎn)子勵磁繞組上可能產(chǎn)生正向過電壓或反向過電壓；(3)發(fā)電機出現(xiàn)突然短路、失步、非同期合閘、滅磁、非全相運行時，發(fā)電機的電樞反應(yīng)有可能使轉(zhuǎn)子勵磁繞組內(nèi)感應(yīng)很高的正向過電壓。(4) 可控硅管的關(guān)斷使靜止可控硅勵磁電源出現(xiàn)的換相尖峰過電壓。(5) 交流側(cè)通過勵磁變壓器和氣隙傳遞過來的大氣過電壓、電網(wǎng)操作過電壓。 分類分類：（1）滅磁過電壓 （2）可控硅換相尖峰過電壓 （3）非全相及

4、大滑差異步運行過電壓3 轉(zhuǎn)子過電壓保護裝置轉(zhuǎn)子過電壓保護裝置（Crowbar）原理）原理 目前，在大型氣輪、水輪發(fā)電機上，經(jīng)常使用的轉(zhuǎn)子過電壓保護裝置是跨接器。 跨接器的優(yōu)點： 以跨接器代替滅磁開關(guān)的滅磁接點，可實現(xiàn)無觸點能量釋放，消除滅磁接點機械結(jié)構(gòu)松動、卡塞等事故隱患，顯著減少維護工作量。跨接器還可以在轉(zhuǎn)子發(fā)生正向/反向過壓受觸發(fā)導(dǎo)通，用以保護轉(zhuǎn)子繞組。 跨接器跨接器 圖圖1 跨接器實物圖跨接器實物圖 圖圖2 跨接器接線示意圖跨接器接線示意圖 跨接器的觸發(fā)回路跨接器的觸發(fā)回路 跨接器動作需要被觸發(fā)。觸發(fā)裝置一般被稱為BOD。 跨接器的觸發(fā)回路有2個功能： （1）是在跳閘令發(fā)出時觸發(fā)跨接器滅

5、磁可控硅，該功能對應(yīng)于原磁場斷路器的滅磁觸頭。 （2）是在轉(zhuǎn)子因某原因出現(xiàn)過電壓時觸發(fā)相應(yīng)的跨接器可控硅，也是防止第一功能失敗的后備措施。4 轉(zhuǎn)子過電壓保護裝置轉(zhuǎn)子過電壓保護裝置試驗方法試驗方法 以金竹山電廠以金竹山電廠3#發(fā)電機勵磁系統(tǒng)大修試驗中的轉(zhuǎn)子過電壓保護檢驗為例發(fā)電機勵磁系統(tǒng)大修試驗中的轉(zhuǎn)子過電壓保護檢驗為例進行說明。通過檢查銘牌參數(shù)，得知進行說明。通過檢查銘牌參數(shù)，得知Crowbar動作電壓為動作電壓為2400V。試驗?zāi)康脑囼災(zāi)康?通過試驗驗證發(fā)電機轉(zhuǎn)子過電壓保護裝置是否按邏輯要求動作以及實際測試出在過電壓情況下的保護動作值。試驗應(yīng)具備的條件試驗應(yīng)具備的條件 發(fā)電機碳刷完全解開；

6、滅磁開關(guān)已進行就地、遠方跳、合試驗； 發(fā)電機轉(zhuǎn)子封母外殼可靠接地； 試驗使用的升壓器帶電流保護功能； 試驗使用的轉(zhuǎn)子電壓錄波儀器具有相應(yīng)電壓錄波能力； 其他相關(guān)按措已經(jīng)布置。試驗接線試驗接線 試驗接線如下圖所示： 圖圖3 試驗接線圖試驗接線圖（1） 模擬直接跳滅磁開關(guān)條件下的Crowbar動作 滅磁開關(guān)合上，緩慢升高調(diào)壓器電壓，錄波儀所顯示直流電壓值，直至VDC=400V。在AVR上把控制方式切換到就地，由試驗人員在端子排上端節(jié)外部保護信號跳滅磁開關(guān)端子，模擬故障跳閘。波形如下圖所示： 試驗方法以及試驗結(jié)果試驗方法以及試驗結(jié)果 圖4 直接跳滅磁開關(guān)波形圖（2）模擬出現(xiàn)轉(zhuǎn)子過電壓情況下的Crow

7、bar動作 由于Crowbar由2組反并聯(lián)硅堆組成，可消除轉(zhuǎn)子正、反方向的過電壓，所以試驗可以有2種做法。 首先模擬Crowbar在轉(zhuǎn)子正電壓方向上的動作。硅堆輸出按轉(zhuǎn)子回路正負極性正常連接。調(diào)壓器從零開始逐步升高電壓，監(jiān)視錄波儀所顯示的電壓實時值，直至從波形上觀測到裝置動作。試驗所得如圖5所示：圖圖5 直流作用下的跨接器直流作用下的跨接器動作波形圖動作波形圖 接下來模擬轉(zhuǎn)子正、反方向同時動作。在升壓變出口撤除整流硅堆，使交流電壓同時作用于轉(zhuǎn)子回路正反方向。逐步升高調(diào)壓器電壓，監(jiān)視錄波儀顯示的電壓實時值，直至在錄波儀上觀察到裝置動作。 試驗所得如圖6所示： 圖6 交流作用下的跨接器 動作波形圖5 試驗中必須注意的試驗中必須注意的若干問題若干問題（1）調(diào)壓器和生壓變要有足夠的容量；（2）要選擇正確的轉(zhuǎn)子電壓錄波檔位 ；（3）對于