同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過電壓保護(hù)試驗(yàn)方法

同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過電壓保護(hù)試驗(yàn)方法第一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二主要內(nèi)容相關(guān)規(guī)程規(guī)定勵(lì)磁系統(tǒng)中轉(zhuǎn)子過電壓的分類以及過電壓來源轉(zhuǎn)子過電壓保護(hù)裝置（Crowbar）原理轉(zhuǎn)子過電壓保護(hù)裝置試驗(yàn)方法試驗(yàn)中必須注意的若干問題

第二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二1相關(guān)規(guī)程規(guī)定第三頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二1．1DL/T650-1998《大型汽輪發(fā)電機(jī)自并勵(lì)靜止勵(lì)磁系統(tǒng)技術(shù)條件》附表2勵(lì)磁系統(tǒng)試驗(yàn)項(xiàng)目表規(guī)定1．2DL/T650-1998《大型汽輪發(fā)電機(jī)自并勵(lì)靜止勵(lì)磁系統(tǒng)技術(shù)條件》附錄C之<C10轉(zhuǎn)子過電壓試驗(yàn)>規(guī)定1．3DL/T843-2003《大型汽輪發(fā)電機(jī)交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)技術(shù)條件》附表3勵(lì)磁系統(tǒng)試驗(yàn)項(xiàng)目表規(guī)定1．4DL/T843-2003《大型汽輪發(fā)電機(jī)交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)技術(shù)條件》附錄B之B12<轉(zhuǎn)子過電壓保護(hù)試驗(yàn)>規(guī)定1．5DL/T583-2006《大中型水輪發(fā)電機(jī)靜止整流勵(lì)磁系統(tǒng)及裝置技術(shù)條件》之4.4.3<轉(zhuǎn)子過電壓保護(hù)器>規(guī)定

第四頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二2勵(lì)磁系統(tǒng)中轉(zhuǎn)子過電壓的來源及分類第五頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二來源(1)當(dāng)發(fā)電機(jī)組的內(nèi)部或發(fā)電機(jī)出口端發(fā)生故障以及正常停機(jī)時(shí)，勵(lì)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(jī)組在運(yùn)行中受到較大的擾動(dòng)時(shí)，靜止勵(lì)磁的同步發(fā)電機(jī)在轉(zhuǎn)子勵(lì)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(jī)出現(xiàn)突然短路、失步、非同期合閘、滅磁、非全相運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)的電樞反應(yīng)有可能使轉(zhuǎn)子勵(lì)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(lì)磁電源出現(xiàn)的換相尖峰過電壓。(5)交流側(cè)通過勵(lì)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。第六頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二分類：（1）滅磁過電壓（2）可控硅換相尖峰過電壓（3）非全相及大滑差異步運(yùn)行過電壓第七頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二3轉(zhuǎn)子過電壓保護(hù)裝置（Crowbar）原理第八頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二

目前，在大型氣輪、水輪發(fā)電機(jī)上，經(jīng)常使用的轉(zhuǎn)子過電壓保護(hù)裝置是跨接器。跨接器的優(yōu)點(diǎn)：以跨接器代替滅磁開關(guān)的滅磁接點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)無觸點(diǎn)能量釋放，消除滅磁接點(diǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)松動(dòng)、卡塞等事故隱患，顯著減少維護(hù)工作量?？缃悠鬟€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(hù)轉(zhuǎn)子繞組。

跨接器第九頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二圖1跨接器實(shí)物圖第十頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二圖2跨接器接線示意圖

第十一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二跨接器的觸發(fā)回路

跨接器動(dòng)作需要被觸發(fā)。觸發(fā)裝置一般被稱為BOD?？缃悠鞯挠|發(fā)回路有2個(gè)功能：（1）是在跳閘令發(fā)出時(shí)觸發(fā)跨接器滅磁可控硅，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(shí)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。第十二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二4轉(zhuǎn)子過電壓保護(hù)裝置試驗(yàn)方法第十三頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二

以金竹山電廠3#發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)大修試驗(yàn)中的轉(zhuǎn)子過電壓保護(hù)檢驗(yàn)為例進(jìn)行說明。通過檢查銘牌參數(shù)，得知Crowbar動(dòng)作電壓為2400V。試驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^試驗(yàn)驗(yàn)證發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過電壓保護(hù)裝置是否按邏輯要求動(dòng)作以及實(shí)際測試出在過電壓情況下的保護(hù)動(dòng)作值。試驗(yàn)應(yīng)具備的條件

發(fā)電機(jī)碳刷完全解開；滅磁開關(guān)已進(jìn)行就地、遠(yuǎn)方跳、合試驗(yàn)；發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子封母外殼可靠接地；試驗(yàn)使用的升壓器帶電流保護(hù)功能；試驗(yàn)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(yàn)接線試驗(yàn)接線如下圖所示：第十四頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二圖3試驗(yàn)接線圖第十五頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二（1）模擬直接跳滅磁開關(guān)條件下的Crowbar動(dòng)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(yàn)人員在端子排上端節(jié)外部保護(hù)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(yàn)方法以及試驗(yàn)結(jié)果第十六頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二圖4直接跳滅磁開關(guān)波形圖第十七頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二（2）模擬出現(xiàn)轉(zhuǎn)子過電壓情況下的Crowbar動(dòng)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(yàn)可以有2種做法。首先模擬Crowbar在轉(zhuǎn)子正電壓方向上的動(dòng)作。硅堆輸出按轉(zhuǎn)子回路正負(fù)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(shí)時(shí)值，直至從波形上觀測到裝置動(dòng)作。試驗(yàn)所得如圖5所示：第十八頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二圖5直流作用下的跨接器

動(dòng)作波形圖第十九頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二接下來模擬轉(zhuǎn)子正、反方向同時(shí)動(dòng)作。在升壓變出口撤除整流硅堆，使交流電壓同時(shí)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(shí)時(shí)值，直至在錄波儀上觀察到裝置動(dòng)作。試驗(yàn)所得如圖6所示：第二十頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二圖6交流作用下的跨接器動(dòng)作波形圖第二十一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二5試驗(yàn)中必須注意的若干問題第二十二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二（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）對于勵(lì)磁系統(tǒng)本體設(shè)備上安裝了轉(zhuǎn)子接地保護(hù)的裝置，在試驗(yàn)前必須拔出保護(hù)裝置的保險(xiǎn)；