某水電站勵磁系統過壓保護裝置性能測試

龔 建

(四川中鼎科技有限公司，四川 成都 610045)

1 概 述

近年來我國電力建設飛速發展，發電機裝機數量越來越多，單機容量不斷增大。發電機勵磁裝置是發電機組中非常重要的設備，而勵磁裝置中的轉子過壓保護裝置一直是水電站重點關心的裝置。

2 過壓保護工作原理

當發電機突然出現短路、失步等非正常運行狀態時，將在轉子回路中產生很高的感應電壓，此時安裝在轉子回路中的模塊檢測到轉子正向過電壓超過定值時，馬上觸發V1可控硅將滅磁電阻單元并入轉子回路，通過滅磁電阻的耗能作用，將產生的過電壓能量消除；而轉子回路的反向過電壓信號則直接經過V2二極管接入滅磁電阻耗能，以確保發電機轉子始終不會出現開路，從而可靠地保護轉子絕緣不會遭受破壞。過壓保護裝置原理及試驗接線情況見圖1。

圖1 過壓保護原理及試驗接線圖

3 過壓保護裝置動作驗證

由圖1可知，過壓保護裝置的驗證分為正負兩個方向。

(1)反向過壓保護驗證：由圖1可見，直接將升壓變出口連接在跨接器兩端同時模擬轉子正反方向動作，通過調壓器緩慢升高試驗電壓直至過壓保護裝置動作。同時，通過電量分析儀監測分壓器輸出電壓(UFD)和過壓保護裝置兩端電壓(U1)。反向過壓保護裝置動作試驗波形見圖2。

圖2 反向過壓保護裝置動作驗波形圖

圖3 正向過壓保護裝置動作驗波形圖

(2)正向過壓保護驗證：根據現場實際情況，在驗證正向導通功能時，將V2二極管拆除。由圖1可見，直接將升壓變出口連接在跨接器兩端、同時模擬轉子正反方向動作，通過調壓器緩慢升高試驗電壓直至過壓保護裝置動作。同時，通過電量分析儀監測分壓器輸出電壓(U1)和過壓保護裝置兩端電壓(UFD)。根據動作波形可得過壓保護裝置實際動作電壓值為1 798 V(廠家提供的過壓保護動作值為1 800 V)。正向過壓保護裝置動作試驗波形見圖3。

4 結 語

通過靜態條件下模擬過壓保護裝置的動作，得出該發電機過壓保護裝置能夠可靠動作的結論。通過試驗，證實了過壓保護裝置實際動作電壓值與設定動作電壓值誤差相當小。