发电机转子过电压保护试验的必要性
发电机试验中的过电压与过电流保护技术
发电机试验中的过电压与过电流保护技术过电压与过电流是发电机试验中常见的问题，对电气设备的正常运行和使用安全有着重要影响。
因此，保护发电机免受过电压和过电流的侵害是非常重要的。
本文将探讨发电机试验中的过电压与过电流保护技术，介绍其原理和应用。
一、过电压保护技术过电压是指电压在短时间内超过额定值的现象，在发电机试验中可能发生的原因有很多，比如突然断电、失速、电网故障等。
过电压对发电机绝缘系统造成很大的损害，甚至可能导致设备寿命缩短甚至无法使用。
因此，过电压保护对于发电机来说至关重要。
1. 电压继电器保护电压继电器是一种电气保护装置，用于监测电压的波动情况。
当电压超过设定的阈值时，电压继电器会触发保护动作，通过切断电源或者触发报警来保护发电机。
这种保护技术简单可靠，被广泛应用于发电机试验中。
2. 自动电压调节器保护自动电压调节器（AVR）是发电机的一个重要部件，能够监测发电机输出的电压，并根据设定值自动调节电压的大小。
当发生过电压时，AVR会自动调节发电机的输出电压，以保护设备不受损害。
这种保护技术能够有效地控制发电机的电压，提高设备的稳定性和工作效率。
3. 欠电压保护欠电压是指电压低于额定值的现象，在发电机试验中也需要保护。
因为欠电压会导致发电机无法正常工作，甚至无法输出电能。
对于欠电压的保护，可以采用类似过电压保护的技术，即使用电压继电器或自动电压调节器来监测电压波动，并触发保护动作。
二、过电流保护技术过电流是指电流在短时间内超过额定值的现象，在发电机试验中常见于过负荷或短路等情况。
过电流对发电机内部的电气元件和线路造成很大的热损害，甚至引起火灾。
因此，过电流保护也是发电机试验中必不可少的一项技术。
1. 电流继电器保护电流继电器是一种能够监测电流的装置，当电流超过设定值时，电流继电器会触发保护动作，切断电源或者触发报警。
这种保护技术简单可靠，广泛用于发电机试验中。
2. 熔断器保护熔断器是一种能够在电流过大时切断电路的设备，它由保护管和熔丝组成。
高坝洲水电站发电机转子灭磁与过电压保护
件的 Ｚ Ｏ非线性 电阻的工作特性 。 ｎ ２ Ｚ
Ｚ Ｏ 非 线 性 电 阻 的 主 要 功 能 是 辨 别 和 限 制 瞬 ｎ
时过 电压 ， 复使 用不损 坏 其电压 范 围从 几伏 到几 反 千伏 ， 电流范 围从几 毫安 到几 千安 ， 吸收 能量能力 从 几焦 到几 千焦 。
流 的 大 小 与 电 压 、 度 等 有 关 ， 压 、 度 升 高 都 会 温 电 温
使漏 电流增 大 使压敏 电 阻器 可靠 工作 ， 电流必 要 漏
收 稿 日期 ：２ ０ — １ ３ ０ ２０ — １
须 尽 可 能 小 一 般 说 来 ． 电流 可 控 制 在 １ ０ 漏 ０ Ａ
图 １ Ｚ Ｏ 电 阻 伏 安 特 性 曲线 ｎ
在 Ｚ Ｏ 非 线 性 电 阻 的 伏 安 特 性 中 ， 据 通 过 的 ｎ 根 电 流 大 小 可 分 为 ３ 区域 ． 小 电 流 区 、 电 流 区 和 个 即 中 大 电 流 区 在 小 电流 区外 施 电 压 小 于 压 敏 电 压 ， 阻 电
关 键 词 ：发 电 机 转 子 ；无 磁 ；过 电 压 ；非 线 性 电 阻
中图分类 号 ： ＴＶ７ ４ ４ ３ ．
０ ｇ 言 ｌ
随着 同步 发 电机 容 量 、 磁 电压 的不 断提 高 和 励 可 控 硅静 止式 励磁 装 置 系统 的广 泛使 用 ， 同步 发 电 机 转 子 的灭 磁 与 过 电 压 问 题 显 得 更 加 突 出 ， 而 越 因 来越 引起重视 。 近几 年来 ， 的电站 的发 电机 转 子灭 有 磁 与过 电压保 护 回路 ， 因设计 不 合理 、 选用 的元器 件 不 合格 、 试验不 规范 等因素 影 响 ， 生转子被 击 穿或 发 装 置 被 烧 毁 等 事 故 。 时 ， 为 发 电 机 转 子 灭 磁 与 过 同 作 电压保 护 重要 组件 的非 线性 电阻 元件 ＋ 因存在 性 能 老 化 问题 ＋ 故对 于那 些早期 投产 的发 电机组 ， 电机 发 转 子灭 磁与过 电压保 护装 置也存 在 一定 的隐患 。因 此 ， 文结 合 高坝 洲水 电站 的发 电机转 子 灭磁 与过 本 电压保 护 装置 来探 讨 该 类保 护 的一般 性 原理 、 能 性 及 试验 分析 ． 以供使 用该类 装置 的用 户参考 。
发电机励磁转子过电压保护功能检测方法应用实践研究
发电机励磁转子过电压保护功能检测方法应用实践研究摘要: 介绍了某型燃机发电机励磁转子过电压保护装置的配置功能。
根据燃机发电机励磁转子过电压保护功能检测要求，结合现场工程实践，在分析当前发电机励磁系统过电压保护功能传统检测方法的基础上，通过采用一次和二次相结合的检测方法对公司发电机励磁转子过电压保护功能进行检测的应用实践，总结完善一种新颖实用且相对安全的励磁转子过压保护功能检测方法，这对优化改进发电机励磁转子过电压保护功能检测方法，提高检测过程的安全性、正确性和便捷性，确保发电机励磁系统过电压保护装置安全可靠运行，具有较好的借鉴意义。
关键词: 发电机励磁转子过电压保护检测方法一次和二次相结合安全性新颖实用优化改进1.引言发电机励磁转子过电压保护功能是防止发电机励磁系统运行中产生的过电压危害转子绕组及相关回路的重要保护技术手段。
发电机转子过电压保护的配置，主要由非线性吸能电阻器（如氧化锌ZnO）、可控硅器件、触发器等部件组成。
目前可控硅整流静止励磁系统已在大中型同步发电机中广泛采用，在发电机运行时励磁可控硅整流换相及停机灭磁等正常工况和空载误强励、机端短路、励磁失控、机组内部故障等严重事故状态以及其他各种异常工况时，转子回路中会产生很高的过电压，这些过电压如不采取措施进行及时有效抑制就有可能危及发电机励磁绕组对转子铁芯之间的绝缘和可控硅整流桥，一旦这些部位的绝缘被过电压击穿将造成发电机事故停机和更大的经济损失，这就反应出发电机励磁转子过电压保护功能配置的重要性。
在实际工程的应用实践中，就需要总结优化一套安全可靠且操作简便的检测方法来对发电机转子过电压保护装置的元件参数和工作可靠性进行周期性的检查和测试，从而保证发电机转子过电压保护装置的工作可靠性，进而提高发电机组的安全可靠运行性能。
结合工程应用实践，本文介绍了某型燃机发电机转子过电压保护装置配置和工作原理，结合该型燃机励磁系统转子过电压保护装置检测工作的现场实际，总结优化出该型转子过电压保护装置检测工作的改进方法，对同型发电机转子过电压保护装置的检测工作有一定借鉴意义。
发电机转子过电压及保护分析
电位 进 行 实 时检 测 ．检 测 出测 点 电位 结 果 为＋ Ｉ Ｏ Ｖ。 可 以 模 拟
电压 、 转 子 电 流 均逐 渐 增 大 ． 并持续上升。
因 此 处 于正 常运 行 状 态 ． 单 个 发 电机 不 会 对 电 网 的 电压 、 频 率 作， １ ＃机 励 磁 调 节 器屏 “ 伏， 赫兹报警” 信 号 灯 点 亮 。从 电站 集 造 成影 响 ．此 时 单独 的发 电机 调 节 励磁 电 流 就 会 影 响 发 电机 控 系 统 历 史 记 录 画 面 各 种 参 数 曲线 及 １ ＃机 组 故 障 录 渡 图 分 输 出的 无功 分量 ．调 节发 电机 输入 机械 能 可 以 改 变 发 电 机 输 析得 出． 从 机 组 异 常 运 行 到 保 护 动 作持 续 了 １ ． １ ｍ ｉ ｎ ， 并 且 在 保 出的有 功 分 量 。输 出 的 实 际功 率 可 以 由 发 电 机 定 子 电流 数 值
护动作前 ４ ５ ｓ由 １ ＃发 变 组 保 护 Ｂ柜 向 电站 集控 系统 发 “ 发 变
组 定 时 限过 激 磁 ” 声 光报 警 信 号 。集 控 室 大屏 幕 显 示 １ ＃机 组
无功功率逐渐增 大， ＤＣＳ画 面 显 示 无 功 、 机 端 三 相 电压 及 转 子
反 映出来。
４ ． ２ 励磁 电流控 制器
需要 自动励 磁 调 节 器将 电 压 恢 复 为 规 定 电 压 。 频 率 的 是 取 决 于发 电机 的机 械 能 大 小。发 电机 在 并 入 大 王 运 行后 ， 可将 大网
大型发电机灭磁及转子过压保护分析
大型发电机灭磁及转子过压保护分析一、大型发电机灭磁保护分析发电机的磁通条件主要包括磁通电压和磁通电流。
通常情况下，发电机的磁通电压保持在一个较稳定的水平，而磁通电流主要由励磁系统提供。
如果发电机的磁通电流突然消失，就会导致转子失去磁场，进而引发故障。
为了解决这个问题，需要设置一个灭磁保护装置。
这个装置通常由灭磁继电器和灭磁电阻组成。
当发电机的磁通电流消失时，灭磁继电器会自动动作，将灭磁电阻接入发电机的励磁回路中，降低励磁系统的电压，从而实现转子灭磁保护。
转子过压保护是为了保护发电机转子，防止转子因过电压而受损。
转子过压保护主要是通过监测发电机的电压条件来实现的。
发电机的电压条件主要包括线电压和相电压。
通常情况下，发电机的电压处于一个较稳定的水平。
但如果发生线电压或相电压突然升高，就会导致转子过电压，进而引发故障。
为了解决这个问题，需要设置一个转子过压保护装置。
这个装置通常由过压继电器和过压限流电阻组成。
当发电机的电压超过设定值时，过压继电器会自动动作，将过压限流电阻接入发电机的线路中，限制过电压的传输，从而实现转子过压保护。
三、大型发电机灭磁及转子过压保护方法1.灭磁保护方法：（1）使用灭磁继电器和灭磁电阻进行保护，实现灭磁电阻的接入和断开。
（2）设置灭磁电流监测装置，当发电机的磁通电流消失时，自动动作灭磁保护。
2.转子过压保护方法：（1）使用过压继电器和过压限流电阻进行保护，实现过压限流电阻的接入和断开。
（2）设置过压电压监测装置，当发电机的电压超过设定值时，自动动作过压保护。
以上是大型发电机灭磁及转子过压保护的分析及相关方法。
这些保护措施对于确保发电机的安全运行非常重要，可以有效避免由于转子失去磁场或过电压而引起的故障，提高发电机的可靠性和稳定性。
发电厂和电力系统中应严格执行相关的保护措施，并进行定期的检修和维护，以确保发电机的正常运行。
发电机转子过电压及保护
科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY INFORM TION 2008NO.06SCI ENCE &TECHNOLOGY I NFORMATI ON 工程技术大型同步发电机在运行时常因一些故障或其它的原因使转子系统出现过电压,分析发电机转子过电压产生的原因并采取相应的措施对电力系统的安全运行有重要的意义。
通常当发电机组出现二相、三相突然短路、失步、非同期合闸、灭磁、非全相运行时,会产生转子系统的过电压。
另外可控硅励磁电源出现的换相尖峰过电压以及从交流侧通过励磁变压器和气隙传递过来的大气过电压和电网操作过电压也会出现在转子系统中。
这些过电压产生的条件不同、强弱不同,因此应当采取不同的保护方法。
一般来说,由于铁磁材料的阻尼作用,大气过压和电网操作过电压传递到转子系统上已很微弱,不会超过其它种类过电压的强度和持续时间,可以不自行考虑。
由于过电压产生的原因不同,因此不同的过电压有其自身的特点。
灭磁过电压时间短、能量集中;非全相或大滑差异步运行时过电压剧烈,时间不定,其能量无法估计;可控硅换相尖峰过电压时间极短,但持续时间极长。
灭磁过电压的问题,十几年来已引起充分的注意,并已重视和熟悉。
非全相及大滑差异步运行虽出现较少,但危害很大,应引起重视。
可控硅电源换相引起的尖峰过电压是一步机组误强励,误失磁的根本原因,必须采取保护措施。
过电压保护的基本元件一般大多选用氧化锌压敏电阻阀片。
其原因有四,一是阀片单位体积能容量大,可做到300J/cm 3,单只阀片可做到20K J/只。
二是保护特性好,阀片流过100A 的电压和流过100mA 的电压比值仅为1.5倍(即U 100A /U 10mA =1.5=K 1,K 1称为残压比)。
三是漏电流小,二分之一U 10m A 电压下的电流I<50uA 。
四是寿命长,阀片能在持续运行电压U e =0.75U 10mA 下工作100年。
根据氧化锌电阻的基本性能参数并对各种过电压的特点进行分析,就可以合理地使用阀片对各类过电压进行有效的保护。
发电机转子灭磁与过电压保护装置的应用
过 容许值 Ｕ （ ｍ 其值通 常 为转 子额 定励 磁 电压 的 ４～ ５倍 ）
前 提下 ， 灭磁 过程 时间越短 越好 。 由于 转子感应 电压 与转 子 电流 的变化率成 正 比 ， 因此 ， 想 的灭磁过 程也可 以描 述 为 ， 理
在整 个灭磁过程 中 ， 子电流的衰减率 保持 不变 ， 由衰减率 转 且
而 引起 的转子感应 电压 等于 Ｕｍ。
０ 前言
同步 电机 的快速灭磁是 限制 电机 内部故障扩大 的唯一方
１ 工 作原 理
我 公司发 电机 灭磁 系统 为 ５ ０年代访 苏产品主 要 由灭磁
法。 当发 电机 内部 故 甯 如定 子 接地 、 匝问短路 、 子相 问短 电阻、Ｄ 定 Ｍ２磁 场 断路器组 成 ， 以及 ＤＭ２的控 制 电路和 信号
（ 可靠 的监控 系统 将更 有利于 对系统 的及时优化 ， ２ ） 降低 系统运 行风险和 系统 损耗 ， 降低 员工维护工作 强度 ， 提高事故 情况 下对事故 的及 时、 准确 判断和 正确处理 ， 从而提 高了系统
运行 的可靠性。
参考文 献
【 １ 惠刚． 变电站综合 自动化原理 与 系统 【 ． 】张 Ｍ】北京 ： 中国电
统 的监控 任务 ， 处位置 十分 关键 。将 原有 的单机单 网结 构 所
改为双机双 网结构 ， 设备构成到软 件机制方面 的改 进 ， 从 使得
系统 的运行可 靠性 得到提高 ， 为生产 装置 的长 稳优 运行提供 可 靠的 能源保 证。 同时 ， 为今后 我厂 变 电站综 合 自动化 系 也 统 的组 建提供 良好 的技术借鉴。
力 出版 社 ，０ ４ ２０．
（） ３ 双机双 网的统一 规划 ， 为各 分变 电站 节省 了一 大笔用
发电机转子过电压保护试验的必要性
发电机转子过电压保护试验的必要性摘要：发电机转子灭磁系统以及过电压保护的改造是值得人们进行深入探讨的，只有合理的进行改造，才能真正发挥保护的作用，维持电压的稳定，保证电网的持续运行，这具有重要的意义。
这就要求有关工作人员能够意识到转子过电压保护改造的重要性，针对其中存在的问题能够进行深入的分析，进而找出关键的影响因素，进而为改造方案提出一定的依据，加强过电压的保护，提高整体机组运行的安全性，从而保证人们的用电安全，避免对人们的生命财产安全造成影响，进一步的提高供电的质量，更好的满足人们的用电需求，促进社会健康的发展。
鉴于此，本文对发电机转子过电压保护试验的必要性进行分析，以供参考。
关键词：发电机；转子过电压保护；试验；必要性引言发电机转子过电压保护试验是很有必要的，既可以验证其接线的正确性，又可以检验各零部件的情况及整体性能。
1转子过电压的来源及危害发电机转子过电压在励磁系统过励，定子内部或出线故障，发电机运行中受到较大扰动，发电机失步、非同期合闸、非全相运行、可控硅关断、整流桥换相、电网操作、雷击、甚至正常停机分断灭磁开关等很多情况下都会出现，严重过电压情况下将损坏发电机转子，甚至损坏发电机定子。
2转子过电压保护的原理转子过电压保护一般配置在励磁设备内部，图1为某火电厂350MW机组转子过电压保护原理图。
图1中K1、K2分别为灭磁开关第一路、第二路分闸回路触发过电压保护启动灭磁继电器，K3备用未接线。
V1000为击穿二极管（BOD），型号为IXBOD1-20R，当两端电压大于2000V后导通，触发过电压保护启动灭磁。
V1、V2、V3为3个可控硅，在K1、K2、V1000的触发下将SiC非线性灭磁电阻（图1中右下角电阻串）与发电机转子并联，利用非线性灭磁电阻的伏安特性来钳制发电机转子电压。
W200∶6接转子正极，W200∶16接转子负极。
本保护装置在正、反双向过电压情况下均能起到保护作用，其中，K1、K2分别触发V2、V3，只在转子电压反向时起灭磁作用，也就是灭磁开关分断、磁场电流持续、磁场电压突然反向时起作用；V1000作为转子回路过电压检测元件，在正向及反向过电压时可分别触发V1、V2灭磁。
转子过电压保护装置试验设备的研制与应用
管跨接器组成 。在《 Ｄ Ｌ ／ Ｔ ４ ８ ９— ２ ０ ０ ６大中型水轮 发电机 静 止整流励 磁 系统及装 置试 验规程 》 和 《 Ｄ Ｌ ／ Ｔ ４ ９ １—２ ０ ０ ８大 中型水 轮 发 电机 自并 励 励 磁 系统及装置运行和检修 规程》 的相关条款 中， 均 要求 进行 转子 过 电压保 护装 置测 试 。而 目前转 子 过电压保护装置还没有专用测试设备 ， 现场测试 时通常使用施加交流电压利用示波器查看波形的 方法 进行 测试 ， 效 率较低 且 测试 精度 不高 ， 因此需 要研制出一套能方便现场试验的测试设备。
在（ （ Ｄ Ｌ ／ Ｔ ４ ８ ９ — ２ ０ ０ ６大 中型水轮发 电机静止 整流励磁系统及装 置试 验规程》 中， 其测试要 求
规定 如下 ：
非线性电阻试验 ： 对于氧化锌 电阻 ， 应逐支路 测试元件压 敏电压 ｕ 。 。 ， 测试 ０ ． ５倍 ｕ ｏ ｍ Ａ 直流 电压时 的泄漏 电流。其 泄漏 电流值 应小 于 １ ０ ０
Ｕ２
倍压电路倍数及输出电压计算 ： 考 虑到带负 载后的电源压降问题 ， 因此选择 ８ 倍压整流。按
最 大 交流 输 入 电 压 为 ２ ５ ０ Ｖ计 算 ， 则 输 出 空载 电
１ 概
述
处 于开路 状 态 ； 当转 子 正 向电 压 大 于 过 电压 整 定
发 电机励 磁 系统ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ转子 过 电压保 护装 置 的主要 作 用是 防止 发 电机运 行 和操作 过程 中产 生危 及转 子 绕组 的过 电压 。装 置 一 般 由非 线 性 电 阻 、 晶 闸
一种发电机转子过电压保护装置检测方法
图 ３ 常规试验波形
根据试验结果计算可得，示波器上观测到的分 压电阻正向过电压动作值为 ４０．０Ｖ，分压电阻变比 为 ４１．１７，则实际动作值 ＝４０．０×４１．１７＝１６４６．８ （Ｖ），与设计值 １６００．０Ｖ的误差为 ２．９３％，满足标 准规定的动作分散性不大于 ±１０％的要求［４］。
第 ４０卷 第 ２期 ２０１８年 ２月
华电技术 ＨｕａｄｉａｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｖｏｌ．４０ Ｎｏ．２ Ｆｅｂ．２０１８
一种发电机转子过电压保护装置检测方法
刘玉林，朱红伟，顾建嵘
（南京国电南自维美德自动化有限公司，南京 ２１００３２）
摘 要：为定期检查发电机转子过电压保护装置工作性能，提出了一种利用现有的低压设备测试转子过电压保护装置实 际动作值的方法：通过测量触发器的动作电压，计算出转子过电压保护装置的实际工作值。经验证，该方法的检测结果 与常规方法一致，操作简单，测试过程无高压，可作为一种发电机转子过电压保护装置的快速检测方法，确保发电机可靠 运行。 关键词：发电机转子；过电压保护；触发器 中图分类号：ＴＭ ７７１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７４－１９５１（２０１８）０２－００１６－０３
１ 转子过电压保护装置原理
本文以华电集团某 １５０ＭＷ 机组发电机励磁工 程为例，该工程励磁系统采用的发电机转子过电压 保护装置由合肥科聚电气有限公司生产，额定励磁 电压为 ２６９Ｖ，额定励磁电流为 １６８９Ａ，该工程采用 了碳化硅（ＳｉＣ）灭磁电阻配合可控硅跨接器的灭磁 方式。发电机转子过电压保护装置包括位于灭磁开 关两侧的 转 子 侧 过 电 压 保 护 和 整 流 侧 过 电 压 保 护 （如 图 １中 虚 线 框 内 所 示 ）：转 子 侧 过 电 压 保 护 （Ｌ０１～Ｌ０２），型号 ＧＢ０２－０．１２／１．６，能容量为 ０．１２ ＭＪ，整 定 动 作 值 为 １６００Ｖ；整 流 侧 过 电 压 保 护 （Ｌ０３～Ｌ０２），型号 ＧＢ０２－０．１２／１．８，能容量为 ０．１２ ＭＪ，整定动作值为 １８００Ｖ。图 １中：ＳＣＲ表示励磁
发电机转子灭磁及过压保护压敏电阻的选择
摘要 : 利用压敏电阻作发电机转子灭磁及过压保护 , 是目前最常用的一 种方法。压敏 电阻如何与 发电机转 子的参数相 配 合 , 关系到机组灭磁和过压保护的成败。文章以左江及其它 元件的事故 为 例 , 对发电机转子灭磁及过压保护进行探讨 , 并提出了一些见解。 关键词 : 发电机转子 ; 灭磁降压 ; 压敏电阻 ; 可控硅整流桥 中图分类号 : T M 864 文献标识码 : B 文章编号 : 1671- 8380( 2006) 05- 0042- 03
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广西电力
2006 年第 5 期
从强励倍数及绝缘耐压参数选择限压值为 860 V, 这是机组能正常运行的参数。当转子跳灭磁开关 产生高电压达 860 V 时, 就由压敏电阻导通泄能。 5 3 压敏电阻串联片数的选择 压敏电阻的外型规格是 90, 单片的阻断电压在 450~ 500 V 范围, 压敏电阻的伏安特性由图 2 所示。 用 QS1 型可控硅测试仪测量配置, 配置时, 选择特性 基本一致的 2 片串联( 共 16 组) , 在组装后投运前, 整 组重测并作图, 并应基本满足图 2 的特性要求: 整组电压 : UZ = ( 450~ 500) 下限值) ; 限压倍数 K v= 900/ 215 = 4 1 该倍数已躲过了机组的强励倍数和转子的绝缘 耐压值。 发电机正常发电时, 转子电压为 215 V 左右 , 达 不到压敏电阻的阻断电压值, 压敏电阻在线性区工 作, 而当灭磁开关跳闸的瞬间, 产生的高电压超过压 敏电阻的阻断值而导通, 磁场能量通过压敏电阻而消 能。压敏电阻导通后, 内阻小, 电流大, 耗能快, 线圈 两端电压下降快, 见图 2 转折曲线, 一般在 0 5 s 后, 电流衰减变得很小, 剩余的能量不再构成威胁发电机 的转子绝缘和整流桥元件。压敏电阻自动恢复为高 阻状态, 见图 2 的直线部分 , 达到理想的灭磁要求。 5 4 压敏电阻并联支路数的选择 压敏电阻并 联支路泄 能快, 在 0 5~ 1 s 内 完 成。在灭磁开关跳闸时的瞬间 , 反向电压能击穿压 敏电阻, 由图 2 可知在非线性区工作, 内阻很小 , 与 转子线圈直流电阻 ( 0 165 ) 之比, 是微不足道的 , 阀片内阻可以忽略不计。那么 , 在图 1 中, 转子的线 圈内阻可看成是一个直流电阻 , 而开关断开的瞬间 过渡过程 , 可认为是原励磁额定电流 I d = 962 A。 消能通路: 从压敏电阻 Ry W R = UI d t = I d R t = 962
灭磁及转子过电压保护
直流侧过电压保护动作整定值的选择原则：
1）在任何运行情况下，应高于最大整流电压的峰值，低于整流器的最大允许电压值；
2）在任何运行情况下，应高于灭磁装置正常动作时产生的过电压值；
3）在任何运行情况下，应保证励磁绕组两端过电压时的瞬时值不超过出厂试验时绕组对地耐压试验电压幅值的70%。
要求动作的分散性不大于±10%。
在任何运行情况下，过电压保护器应使得整流器的输出过电压瞬时值不超过出厂试验时绕组对地耐压试验电压幅值的30%。
过电压保护动作应可靠，并能自动恢复，采用的元件容量应有足够的裕度。
过电压保护氧化锌非线性电阻应满足：
灭磁装置及灭磁氧化锌非线性电阻应满足：
灭磁装置应满足：灭磁过程中，励磁绕组反向电压应控制在不低于出厂试验时绕组对地耐压试验电压幅值的30%，不超过出厂试验时绕组对地耐压试验电压幅值的50%。
起励电源的容量：应不大于发电机空载励磁电流的10%。
发电机转子过压跨接器试验方法
发电机转子过压跨接器试验方法赵先元【摘要】介绍了一种跨接器（ Crowbar）回路检测方法，采用一种全新的试验方法验证了在发电机发生转子过压时，转折二极管（ BOD）能在设定电压值时导通并触发跨接器中的可控硅准确动作，接通非线性灭磁电阻回路来吸收过压能量，确保发电机转子及相连接回路的安全。
%A new detection technique for the crowbar circuit of generator rotors is introduced , in which a novel testing method is adopted.With the technique, it is verified that the break over diode (BOD) can be broken over in a preset voltage and triggers the accurate operation of the silicon-controlled rectifier ( SCR ) in the crowbar when over -voltage occurs in generator rotors .The nonlinear magnetic resistance circuit is then connected to absorb the over -voltage ener-gy, which ensures the safety of generator rotors and connected circuits .【期刊名称】《水电与新能源》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】3页(P59-61)【关键词】跨接器;转折二极管;过压保护【作者】赵先元【作者单位】长江三峡能事达电气股份有限公司，湖北武汉 430070【正文语种】中文【中图分类】TM306转子过电压保护是发电机励磁系统必须具备的一个重要功能。
发电机过压保护实验
发电机过压保护实验一、实验目的1.掌握发电机电压保护的电路原理、工作特点、应用及整定原则。
2.通过安装调试，了解过电压保护中各继电器的功能、整定和调试方法。
3.掌握发电机过电压保护电路接线及实验操作技术。
2、预览和思考1、图17―1的过电压保护电路中，每一个继电器承担着什么任务？能否少用几个？2、图17―1电路中各个继电器的参数是根据什么原则整定的？3.如果图17-1中信号继电器的电流线圈错误地连接到电压电路，会发生什么情况？4、为什么安装调试时只断开电压继电器与电压互感器的连接，在电压继电器线圈上加调试电压可以调整和设置吗？5、为什么四个继电器中只有yj是测量元件？三、原理说明发电机保护是防止发电机绝缘因输出电压升高而损坏的一套继电保护装置。
当运行中的发电机突然失去负荷或限时切断靠近发电机的外部故障时，由于转子转速的增加和强励装置的作用，发电机的端电压升高。
对于水轮发电机，由于调速系统惯性较大，使动作过程缓慢，因此在突然失去负荷时，转速将超过额定值，这时发电机输出端电压有可能高达额定值的1.8~2倍，为了防止发电机的绝缘受到损坏，在水轮发电机上一般应装设过电压保护。
对于汽轮发电机，由于配有速动调速器，当转速超过额定值的10%时，汽轮机危急遮断器立即动作，关闭主汽门，可有效防止机组转速升高引起的过电压。
因此，汽轮发电机一般不考虑安装过电压保护。
然而，为了保证大型汽轮发电机的安全，对于大型中间再热机组，由于其工频调节器调节过程缓慢，励磁系统响应速度慢，因此也有必要在大型汽轮发电机上安装过电压保护装置。
（一）保护装置原理接线图过电压保护装置的原理接线如图17-1所示。
由于过电压发生在三相对称中，因此只需安装一个电压继电器作为测量元件。
该保护包括一个连接到发电机输出端电压互感器的过压继电器YJ，以及时间继电器SJ、信号继电器XJ、保护出口中间继电器BCJ等。
保护动作后，电机断路器和灭磁开关跳闸。
对于大型发变组，变压器高压侧的断路器和灭磁开关跳闸。
发电机定子过电压保护
发电机定子过电压保护
发电机过电压保护是一套防止输出端电压升高而使发电机绝缘受到损害的继电保护。
当运行的发电机突然甩负荷或者带时限切除发电机较近的外部故障时，由于转子旋转速度的增加以及强行励磁装置动作等原因，发电机端电压将升高。
1、水轮发电机：
对于水轮发电机，由于调速系统惯性较大，使制动过程缓慢，因此在突然失去负荷时，转速将超过额定值，这时发电机输出端电压有可能高达额定值的1.8～2倍，为了防止发电机的绝缘受到损坏，在水轮发电机上一般应装设过电压保护。
2、汽轮发电机：
中小型汽轮发电机不装设过电压保护的原因是：对于汽轮发电机，由于它装有快速动作的调速器，当转速超过额定值的10%以后，汽轮发电机的危急保安器会立即动作，关闭主汽门，能够有效的防止由于机组转速升高而引起的过电压。
因此，对于汽轮发电机一般不考虑装设过电压保护。
但是对于大型汽轮发电机则不然，即使调速系统和自动调整励磁装置都正常运行，当满负荷运行时突然甩去全部负荷，电枢反应突然消失，此时，由于其功频调节器调节过程比较迟缓，励磁系统反应的速度也比较缓慢，调速系统和自动高速励磁装置都是由惯性环节组成，转速仍将升高，励磁电流不能突变，使得发电机电压在短时间内也要上升，其值可能达1.3额定值，持续时间可能达几秒钟。
因此，在大型汽轮发电机中也有必要配置过电压保护。
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河南建材
2019年第5期
发电机转子过电压保护试验的必要性
汪亚许白宇
南阳鸭河口发电有限责任公司（474671）
摘要:文章结合某火电厂350MW发电机组转子过电压保护的试验情况，介绍了发电机转子过电压的来源及危害、转子过电压保护的原理及其试验方法，分析了试验中的各种异常情况，重点讲述了转子过电压保护试验的必要性。
关键词:发电机；转子过电压保护；试验；必要性
1转子过电压的来源及危害
发电机转子过电压在励磁系统过励，定子内部或出线故障，发电机运行中受到较大扰动，发电机失步、非同期合闸、非全相运行、可控硅关断、整流桥换相、电网操作、雷击、甚至正常停机分断灭磁开关等很多情况下都会出现，严重过电压情况下将损坏发电机转子，甚至损坏发电机定子。
2转子过电压保护的原理
发电机转子过电压保护是采用击穿二极管（BOD）作为过电压监测元件，当BOD检测到电压高于其动作值后，该元件导通，触发跨接器（CROW-BAR）投入，将灭磁电阻与发电机转子并联，利用灭磁电阻来钳制转子电压，从而起到过电压保护作用。
该保护在发电机转子正向、反向过电压时均能起到保护作用[1]。
转子过电压保护一般配置在励磁设备内部，图1为某火电厂350MW机组转子过电压保护原理图。
图1转子过电压保护原理图
图1中K1、K2分别为灭磁开关第一路、第二路分闸回路触发过电压保护启动灭磁继电器，K3备用未接线。
V1000为击穿二极管（BOD），型号为IXBOD1-20R，当两端电压大于2000V后导通，触发过电压保护启动灭磁。
V1、V2、V3为3个可控硅，在K1、K2、V1000的触发下将SiC非线性灭磁电阻（图1中右下角电阻串）与发电机转子并联，利用非线性灭磁电阻的伏安特性来钳制发电机转子电压。
W200∶6接转子正极，W200∶16接转子负极。
本保护装置在正、反双向过电压情况下均能起到保护作用，其中，K1、K2分别触发V2、V3，只在转子电压反向时起灭磁作用，也就是灭磁开关分断、磁场电流持续、磁场电压突然反向时起作用；V1000作为转子回路过电压检测元件，在正向及反向过电压时可分别触发V1、V2灭磁[2]。
3转子过电压保护试验
为确保发电机组的安全运行，在发电厂励磁系统交接试验或定期检修中，需要通过试验验证发电机转子过电压保护装置能否按照设计要求动作，并测试在过电压情况下保护装置的实际动作值，以确认转子过电压保护装置性能是否良好。
3.1试验前准备工作
试验前准备工作包括以下几项:
1）灭磁开关处于分位；2）拔出发电机碳刷，防止试验时发电机转子带电；3）断开转子接地保护装置，断开轴电压抑制回路，拔出转子电压表保险；4）相关回路的绝缘检查合格。
3.2试验步骤
3.2.1检验直跳灭磁开关条件下跨接器的动作情况
在跨接器（图1中3个可控硅V1、V2、V3两端，A、C与B、D之间）两端加200V左右的反向直流电压（B、D正极，A、C负极），分别模拟灭磁开关第一路、第二路分闸，测录跨接器两端的电压波形。
3.2.2检验出现转子过电压情况下跨接器的动作情况
在跨接器（图1中3个可控硅V1、V2、V3两端，A、C与B、D之间）两端加全波交流电压，操作试验仪器逐步
升高电压，监视录波仪所显示的电压波形，直到不再是完好的正弦波，而是波峰、波谷处突然
试验研究
99
DOI:10.16053/ki.hnjc.2019.05.269
河南建材201812019
年第5期（上接第98页）
管片支承四周围岩，防止发生往隧道内的坍塌，是一种全机械化的施工方法。
施工人员在工作中必须认识到管片质量对于工程质量的重要意义，并在后续工作中加强对管片质量的检测。
该项目通过相应的技术手段对管片进行检测,进一步研究管片检测技术，为管片质量控制提供更详细、可行的检测方
案。
参考文献:
[1]CJJ/T 164—2011,盾构隧道管片质量检测技术标准[S].北京:中华人民共和国住房和城乡建设部,2011.
[2]GB/T 22082—2017,预制混凝土衬砌管片[S].北京:中国国家标准化管理委员会,2017.
变为0，从而可以判断出跨接器动作，测量并记录跨接器两端的电压波形。
3.3试验中出现的异常情况
试验中出现的异常情况包括以下两种:
1）模拟灭磁开关第二路分闸时，跨接器两端电
压突然降为0，但模拟第一路分闸时，跨接器两端电压基本没有变化；2）模拟出现转子过电压时，只有正半波波峰突变为0，负半波波谷基本没有变化[3]。
3.4异常分析
通过仔细分析比对，可以知道第一路分闸（K1）触发可控硅V2；模拟转子交流过电压时，负半波过压也对应于触发可控硅V2。
由此可以得出可控硅
V2可能存在故障，经过核对图纸及跨接器实际接
线情况，确认可控硅V2安装反向。
3.5可控硅V2调整方向
将可控硅V2调整方向的时候，要注意3个可控硅与铜排之间的接触一定要良好且无灰尘，可控硅
中心的凸起点要与铜排的圆孔对齐。
固定可控硅的时候压紧弹簧的松紧要适度，既要接触良好又不能太紧，否则可能导致可控硅压裂。
3.6再次试验
通过再次试验，模拟灭磁开关第一路、第二路分闸时，跨接器两端电压都能突然降为0；模拟转子出现过电压时，正半波波峰、负半波波谷都会突变为
0，波形如图2所示。
图2电压波形图
从图2波形可以看出，BOD 正半波的动作电压为1882.57V ，负半波的动作电压为1890.50V 。
|
1-BOD 击穿电压值/BOD 击穿电压额定值|=|1-1
882.57/2000|=5.87%≤10%，属于正常范围，符合标
准要求，可以保证功能正常。
跨接器、BOD 测试结果表明，整改后的转子过电压保护装置动作正确，功能正常。
4转子过电压保护试验的必要性
1）若没有进行此次试验，跨接器得不到整改一
直处于错误的接线方式，则每次停机时只有第二路分闸回路能触发跨接器灭磁，由于第一路分闸回路不能触发跨接器，一旦第二路也出现问题，则每次停机时灭磁开关必然承受较大的灭磁电弧，减少灭磁开关的寿命，而且每次停机转子都要经受一次反向高电压的冲击。
2）若机组正常运行中，转子突然出现较大的反
向过电压，跨接器是不能正常投入的，这个较高的电压也就不能得到及时的消除，发电机转子甚至定子绝缘将可能受损，严重影响发电机组的安全稳定运行。
3）以上两点是验证转子过电压保护在新装或
改造后接线的正确性，同时，该试验还可以检验跨接器中3个可控硅的情况，若可控硅一直导通或击穿，则机组正常运行时跨接器SIC 非线性灭磁电阻也一直与发电机转子并联运行，将会导致转子无法升压，机组不能正常运行。
4）该试验还可以检验触发回路中各二极管、电阻、BOD 的情况，以防止需要触发的时候跨接器SIC
非线性灭磁电阻不能够正常的投入。
由上可知，发电机转子过电压保护试验是很有必要的，既可以验证其接线的正确性，又可以检验各零部件的情况及整体性能。
参考文献:
[1]GB/T 7409.3—2007同步电机励磁系统大、中型同步发电
机励磁系统技术要求[S].
[2]DL/T 843—2010大型汽轮发电机励磁系统技术条件[S].[3]李自淳,夏维珞,彭辉,等.同步发电机转子过电压及其保护[B].大电机技术,2003(2):54-60.
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试验研究
100。