2机组跳闸灭磁开关跳闸线圈烧损

#2机组跳闸灭磁开关跳闸线圈烧损

一、事件经过

2011年11月17日15时28分，UPS电源失电，发电机逆功率保护动作，#2机组跳闸，DCS画面显示灭磁开关动作正常。

11月17日18时50分，#2机热启动就绪，准备并网带负荷，远方指令合灭磁开关，DCS反馈灭磁开关不能合闸。去就地检查发现灭磁开关机械跳闸杆未跳开，手动跳灭磁开关。

19时18分，运行人员再次远方指令合灭磁开关，DCS反馈显示依旧不能合闸。

二、原因分析

1、在检查灭磁开关过程中，发现开关柜内积灰严重，可能引起跳闸脱扣器拉杆卡涩，导致开关在机组故障跳闸时分闸线圈过载，引起轻微匝间短路，经过开关多次动作，经过线圈匝间短路不断地恶化，在17日跳机开关动作时引起开关电源模块损坏。

2、励磁调节器的A VR装置开关跳闸回路设计存在隐患，在开关跳闸时，跳闸信号持续保持，如果开关不能正常跳闸，跳闸线圈将持续带电流过大电流，导致跳闸线圈损坏。

3、DCS显示灭磁开关分合闸反馈信号设置不合理，DCS的反馈是由A VR装置的扩展辅助触点引出，不是从灭磁开关本身的触点引出，导致DCS不能正确反映灭磁开关本身的分合情况，所以在停机过程中不能及时的发现灭磁开关没有跳开。

三、处理过程

1、停机后做灭磁开关分合闸实验，发现当给A VR装置一个分闸指令（脉冲），装置跳灭磁开关信号就一直存在，打开灭磁开关控制盒，发现内部直流电源模块110V转24V没有输出，测量灭磁开关的跳闸脱扣线圈阻值为0.3欧姆，合闸线圈的阻值为5欧姆。

2、正常情况下分闸线圈和合闸线圈的阻值对比：

分闸合闸

正常 5.5Ω 5.0Ω

损坏0.3Ω 5.0Ω

确认为跳闸线圈和电源模块损坏，由于现场手动分合灭磁开关均正常，所以不能确定灭磁开关是否存在机械卡涩，待厂家确认灭磁开关本体的机械原因，为了机组能尽快的并网运行，最后更换新灭磁开关。

四、问题剖析

1、我厂直流灭磁开关的工作原理？

灭磁开关也称磁场断路器, 是发电机励磁回路的断路器. 一般有两对大容量的主触头(常开) , 合上接通发电机励磁回路.还有一对容量相对较小的辅助触头(常闭),当需要停机或发电机故障时,灭磁开关断开,该常闭辅助触头接通,把励磁回路一时无法消除的能量快速通过非线性电阻等元件消耗掉,达到快速灭磁的目的.

我厂灭磁开关等效电路如图：图中LP 为励磁整流装置，MK 为灭磁开关，RF 为氧化锌非线性电阻，UZ表示可控硅直流侧电压，UK 表示灭磁开关弧压，UL 表示灭磁非线性电阻的残压。FR 跨接

于励磁绕组两端，发电机正常运行时，转子电压UL 较低，FR 呈高阻，漏电流仅微安量级。灭磁时MK 开断，弧压UK 上升，导致UL 反向并升高，高至一定值时FR 转为导通，励磁电流转入FR 衰耗，MK 熄弧开断。

直流侧灭磁等效电路

这种以MK 跳闸建立弧压，并击穿氧化锌非线性电阻FR，以实现励磁电流由MK 转移到FR，来吸收转子磁能的灭磁方法，必须保证电压关系UK-UZ≥UL 的成立。这是直流侧灭磁正常换流的必要条件。根据公式UK-UZ≥UL，当直流开关用于非线性电阻灭磁系统时，对开关主触头断开时产生的弧压有严格的要求。为了建立更高的断口电压，以满足在灭磁时使非线性电阻导通并将励磁电流换流到灭磁回路中的要求，而使得开关的结构复杂化，在某些情况下，甚至要求开关具有两个或更多的串联主触头，这种专用的开关价格较高，市场较小，所以对生产及开发均带来了不利的影响。

2、对灭磁装置的要求

灭磁时间应尽可能短,这也是评价灭磁装置的一项重要技术指标，发电机励磁绕组两端的过电压不应超过容许值，其值通常取为转子额定励磁电压的4～5倍，对发电机实行灭磁时，发电机端电压由额

定值U GN降至5%U GN所需的时间。

3、灭磁装置日常维护的意义

装置的维护是保持设备经常处于完好状态的重要手段，是一项积极的预防工作。灭磁开关在使用过程中，由于设备的物质运动和化学作用、热变形、灰尘污染等因素必然会产生技术状况的不断变化和难以避免的不正常现象，特别是长时间使用的设备如松动、机械卡涩、腐蚀等。这是灭磁开关的隐患，如果不及时处理，会造成装置的过早磨损，甚至形成严重事故。做好装置的维护保养工作，及时处理随时发生的各种问题，改善设备的运行条件，就能防患于未然，避免不应有的损失。