勵磁跨接器試驗方法探討

廖慧敏

（湖北黃龍灘水力發電廠，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

勵磁跨接器就是轉子過電壓保護裝置，是發電機轉子及定子的重要保護設備，有些電廠維護人員只是重視勵磁調節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電機轉子過電壓事故，對電廠經濟造成不小損失，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

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

勵磁跨接器就是轉子過電壓保護裝置，其基本電路及其原理是：一組正反向并聯的可控硅串聯一個氧化鋅（有些為碳化硅）非線性電阻后再并聯在勵磁繞組兩段，當可控硅的觸發器電路檢測到轉子過電壓后，BOD立即發出觸發脈沖使可控硅導通，氧化鋅（碳化硅）非線性電阻在高電壓時成低阻態狀態，利用氧化鋅（碳化硅）非線性電阻吸收過電壓能量，確保發電機轉子不出現過電壓，保護機組安全。

3 跨接器常規試驗方法

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。

試驗設備：升壓變壓器、調壓器、空氣開關、萬用表、分壓電阻、示波器、絕緣測試儀以及常用調試工具。

（1）氧化鋅非線性滅磁電阻轉折電壓（U10mA）測試。 a. 對照配線表明細表核對滅磁過壓閥片參數是否正確。 b. 拔出各組閥片串聯的快熔或拆除各組閥片間的并聯銅排，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，設定輸出電壓為直流電壓輸出，設定漏電流至最大值，啟動耐壓測試儀平穩升壓。 d. 當耐壓測試儀有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折電壓，記入調試記錄。e. 依次測試各組閥片，將測試結果記入調試記錄。f. 各組插件的轉折電壓應符合設計值，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），并且各組插件的轉折電壓應相近，各組閥片U10mA電壓分散度應滿足±10%。若有異常及時處理，必要時進行更換。g. 測試完畢，若測試結果正常，恢復閥片快熔安裝或恢復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，確認主回路接線包括觸發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管的轉折電壓值即為過壓保護回路的觸發電壓值，將測試結果寫入調試記錄。 e. 將測試電壓值與設計值比較，確認動作值正確（試驗值與設定值偏差不超過100V），將實驗數據記入調試記錄中。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，通過廠用電經升壓器升壓后，模擬發電機轉子出現，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，即為發電機轉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DK，平穩調節調壓器。觀察示波器上波形，直到滅磁回路動作（電壓波形出現平臺）為止（實驗中出現目標觸發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，與設計值比較，確認動作值正確（試驗值與設定值偏差不超過300V為合格），將實驗數據記入調試報告中。d. 斷開試驗電源，恢復測點1、測點2接線和測點5接線。 e、將實際通過計算，計算出發電機轉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，保證了發電機轉子及相連回路的安全，確保了機組轉子出現過電壓時可靠動作。

4 結束語

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，確保發電機組安全穩定運行。

［1］南瑞勵磁說明書［S］.

［2］趙先元.發電機轉子過壓跨接器試驗方法［S］.水電與新能源.

［3］李基成.現代同步發電機勵磁系統設計及應用［J］.中國電力出版社.

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