廖慧敏

（湖北黃龍灘水力發(fā)電廠，湖北 十堰 442000）

勵磁跨接器試驗方法探討

廖慧敏

（湖北黃龍灘水力發(fā)電廠，湖北 十堰 442000）

本文介紹勵磁跨接器的動作原理、勵磁跨接器氧化鋅非線性電阻測試、氧化鋅非線性滅磁電阻滅磁電壓動作測試方法，以及過壓保護回路及過壓動作值測試等。

勵磁；跨接器；過電壓 ；氧化鋅非線性電阻；滅磁電阻滅磁電壓動作

1 引言

勵磁跨接器就是轉(zhuǎn)子過電壓保護裝置，是發(fā)電機轉(zhuǎn)子及定子的重要保護設(shè)備，有些電廠維護人員只是重視勵磁調(diào)節(jié)器及可控硅的維護和試驗，缺乏對勵磁跨接器的維護和試驗，從而造成有些電廠發(fā)電機轉(zhuǎn)子過電壓事故，對電廠經(jīng)濟造成不小損失，主要可能因為缺乏對勵磁跨接器試驗方法，本文講述了勵磁跨接器的試驗方法。

2 勵磁跨接器的原理

發(fā)電機組組正常運行時，轉(zhuǎn)子兩側(cè)電壓較低，但如果發(fā)電機事故跳滅磁開關(guān)滅磁時，轉(zhuǎn)子線圈儲存的磁場能如無處釋放時，必然產(chǎn)生較高電動勢，將危機發(fā)電機轉(zhuǎn)子甚至定子安全。

勵磁跨接器就是轉(zhuǎn)子過電壓保護裝置，其基本電路及其原理是：一組正反向并聯(lián)的可控硅串聯(lián)一個氧化鋅（有些為碳化硅）非線性電阻后再并聯(lián)在勵磁繞組兩段，當(dāng)可控硅的觸發(fā)器電路檢測到轉(zhuǎn)子過電壓后，BOD立即發(fā)出觸發(fā)脈沖使可控硅導(dǎo)通，氧化鋅（碳化硅）非線性電阻在高電壓時成低阻態(tài)狀態(tài)，利用氧化鋅（碳化硅）非線性電阻吸收過電壓能量，確保發(fā)電機轉(zhuǎn)子不出現(xiàn)過電壓，保護機組安全。

3 跨接器常規(guī)試驗方法

跨接器檢查項目主要有：氧化鋅非線性滅磁電阻轉(zhuǎn)折電壓（U10mA）測試和氧化鋅非線性滅磁電阻滅磁電壓測試；過壓保護回路測試。試驗接線原理圖如圖1所示。

試驗設(shè)備：升壓變壓器、調(diào)壓器、空氣開關(guān)、萬用表、分壓電阻、示波器、絕緣測試儀以及常用調(diào)試工具。

（1）氧化鋅非線性滅磁電阻轉(zhuǎn)折電壓（U10mA）測試。 a. 對照配線表明細(xì)表核對滅磁過壓閥片參數(shù)是否正確。 b. 拔出各組閥片串聯(lián)的快熔或拆除各組閥片間的并聯(lián)銅排，將各組閥片獨立開來。 c. 將耐壓測試儀輸出端接在單組閥片兩端，設(shè)定輸出電壓為直流電壓輸出，設(shè)定漏電流至最大值，啟動耐壓測試儀平穩(wěn)升壓。 d. 當(dāng)耐壓測試儀有10mA漏電流時停止升壓，此時耐壓儀所輸出的電壓值就是10mA漏電流時氧化鋅非線性電阻的轉(zhuǎn)折電壓，記入調(diào)試記錄。e. 依次測試各組閥片，將測試結(jié)果記入調(diào)試記錄。f. 各組插件的轉(zhuǎn)折電壓應(yīng)符合設(shè)計值，閥片殘壓比為1.3～1.4間（閥片流過60A或100A電流時的電壓與流過10mA電流的電壓比值），并且各組插件的轉(zhuǎn)折電壓應(yīng)相近，各組閥片U10mA電壓分散度應(yīng)滿足±10%。若有異常及時處理，必要時進行更換。g. 測試完畢，若測試結(jié)果正常，恢復(fù)閥片快熔安裝或恢復(fù)非線性滅磁電阻閥片的銅排連接。

（2）過壓保護回路及過壓動作值測試：首先核對圖紙，確認(rèn)主回路接線包括觸發(fā)模塊接線與配線表相符，在進行試驗下列試驗：a. 斷開測點3、測點4以61SCR-K和主回路的連接，測點5處斷開61SCR-A和60D-K、60FR-2之間的連接。 b. 將絕緣測試儀的輸出正極（紅表筆）接測點3，負(fù)極（黑表筆）接測點4。c. 通過絕緣測試儀器在過壓保護回路兩端加一逐漸上升的斜坡電壓，從而測試BOD的特性。 d. 所測得的BOD管的轉(zhuǎn)折電壓值即為過壓保護回路的觸發(fā)電壓值，將測試結(jié)果寫入調(diào)試記錄。 e. 將測試電壓值與設(shè)計值比較，確認(rèn)動作值正確（試驗值與設(shè)定值偏差不超過100V），將實驗數(shù)據(jù)記入調(diào)試記錄中。f. 測量61SCR的G、K之間的電阻，RGK 電阻必須大于10Ω。

（3） 氧化鋅（ZNO）非線性滅磁電阻滅磁電壓動作方法及測試：本文采用高壓交流的方式，通過廠用電經(jīng)升壓器升壓后，模擬發(fā)電機轉(zhuǎn)子出現(xiàn)，正、反過電壓，并通過分壓電阻后直接錄波的形式，通過反算法計算出過電壓動作值，即為發(fā)電機轉(zhuǎn)子跨接器動作電壓值的方法，行之有效，簡單可行。 a. 在測點1和測點2處將測試點1、2與主回路的連接線斷開，61SCR-A與滅磁閥片連接在測點5處斷開。用萬用表測量紅表測點1、2（紅表筆接測點2，黑表筆接測點1）之間電阻應(yīng)在5MΩ以上。將升壓變輸出接至測試點1、2之間，注意懸空的一相應(yīng)合理放置，做好絕緣處理，防止造成人身傷害。 b. 接通AC380V電源，合空氣開關(guān)DK，平穩(wěn)調(diào)節(jié)調(diào)壓器。觀察示波器上波形，直到滅磁回路動作（電壓波形出現(xiàn)平臺）為止（實驗中出現(xiàn)目標(biāo)觸發(fā)波形需立即將電壓降為零，以保護過壓回路元件）。參考波形如圖2。c. 記下波形并算出動作值V，與設(shè)計值比較，確認(rèn)動作值正確（試驗值與設(shè)定值偏差不超過300V為合格），將實驗數(shù)據(jù)記入調(diào)試報告中。d. 斷開試驗電源，恢復(fù)測點1、測點2接線和測點5接線。 e、將實際通過計算，計算出發(fā)電機轉(zhuǎn)子跨接器過電壓動作值。

通過以上試驗，對整個勵磁跨接器各元件及跨接器整體都進行了測試，保證了發(fā)電機轉(zhuǎn)子及相連回路的安全，確保了機組轉(zhuǎn)子出現(xiàn)過電壓時可靠動作。

4 結(jié)束語

通過以上講述勵磁跨接器試驗方法，希望能給電廠勵磁維護一些幫組，便于勵磁維護人員對跨接器的維護，確保發(fā)電機組安全穩(wěn)定運行。

［1］南瑞勵磁說明書［S］.

［2］趙先元.發(fā)電機轉(zhuǎn)子過壓跨接器試驗方法［S］.水電與新能源.

［3］李基成.現(xiàn)代同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用［J］.中國電力出版社.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.237