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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。
百龙滩电厂发电机转子灭磁方案的探讨及过电压保护装置改造吴蜀协
【期刊名称】《广西电力》
【年(卷),期】2001(024)001
【摘要】百龙滩电厂由于发电机转子灭磁回路及过电压保护不能满足运行的要求，发生了3号机组励磁可控硅被击穿、压敏电阻爆裂的事故。
通过分析事故原因，
提出了技术改造方案。
【总页数】2页(P49,52)
【作者】吴蜀协
【作者单位】广西百龙滩水电厂,
【正文语种】中文
【中图分类】TM761.11
【相关文献】
1.珊溪电站4×50 MW发电机转子灭磁及过电压保护装置改造 [J], 董合慧
2.发电机励磁系统的灭磁及过电压保护装置改造 [J], 郑祥云;刘勇;蒋建旭
3.新安江水电厂发电机转子过电压的防治及DMX新型灭磁开关的应用 [J], 章柏
寿
4.发电机转子灭磁与过电压保护分析 [J], 刘勇石
5.同步发电机灭磁及过电压保护装置改造 [J], 陈宏佑
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发电机失磁运行分析及处理摘要：发电机失磁运行是常见的故障形式。
发电机运行时发生失磁对发电机本身和电力系统造成影响，一旦保护拒动其将破坏电力系统的稳定运行、威胁发电机的自身平安。
我们要从认识发电机失磁原理、失磁后工况变化，制定发电机失磁防范措施，防止发电机失磁运行和失磁后快速切除故障发电机运行。
关键词：失磁措施处理1、发电机失磁工况介绍发电机是一种将机械能转变为电能的工具，简单的从原理方面说，它是由转子和定子线圈组成的，转子绕组由励磁系统提供电流，在原动机的拖动下旋转，即产生了旋转磁场，旋转磁场切割定子线圈，在定子回路产生感应电势，当发电机带上负载后，就产生了三相交流电，因三相定子绕组依次相差120°电角度布置，三相电流产生的磁场组合成一个磁场，即产生了定子旋转磁场。
发电机正常运行中，转子的旋转磁场与定子的旋转磁场方向、速度一样，转差为零，即发电机为同步运行方式。
当发电机励磁系统故障后，失去了励磁电流，也就是平常所说的发电机失磁。
发电机失磁后，转子旋转磁场消失，电磁力矩减少，而原动力矩不变，出现了过剩力矩，使转子转速增加，转子与定子的旋转磁场有了相对速度，出现了转差，定子磁场以转差速度切割转子外表，使转子外表感应出电流来，这个电流与定子旋转磁场作用就产生了一个力矩，称为异步力矩，它的制动作用限制了转子转速无限升高，转速越高，异步力矩越大，从而降低了转差，这时的发电机进入了异步运行状态。
发电机从系统吸收无功，供定子、转子产生磁场，向系统输送有功功率。
2、发电机失磁运行的危害、由于发电机失磁后，转子与定子出现了转差，在转子外表感应出转差频率的电流，该电流在转子中产生损耗，使转子发热增大，转差越大电流越大，严重时可使转子烧损；特别是直接冷却高利用率的大型机组，热容量裕度相对降低，转子容量过热。
失磁后，发电机转入异步运行，发电机的等效电抗降低，从系统吸收的无功功率增大。
失磁前的有功越大，转差越大，等效电抗就越小，吸收的无功也越大，因此在大负荷下失磁，由于定子绕组过电流将使定子过热。
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。
中华人民共和国国家标准中小型同步电机励磁系统基本技术要求GB10585-89 fundamental requirements of excitation systems formedium and small synchronous machines中华人民共和国机械电子工业部1989-01-25批准1990-01-01实施1主题内容与适用范围本标准规定了中小型同步电机励磁系统的基本技术要求。
本标准适用于下列范围的50Hz(60Hz)同步电机励磁系统：a.10000kW以下的水轮发电机：b.6000kW以下的汽轮发电机；c.3200kW及以下的内燃发电机；d.10000kW及以下的同步电动机。
2引用标准GB755旋转电机基本技术要求GB3797电控设备第二部分：装有电子器件的电控设备GB1497低压电器基本标准3一般要求励磁系统除满足本标准要求之外，应符合GB755的规定。
同步电动机励磁系统还应符合GB3797的规定。
4术语、代号4.1励磁机exciter为同步电机提供励磁电流的电源。
注：此电源可以是：直流电机；交流电机及其整流设备；一个或几个变压器及其整流设备。
4.2励磁系统excitation system为同步电机提供励磁电流的设备，包括励磁机及所有的调节和控制元件，以及灭磁和保护装置。
4.3励磁控制系统excitation control system包括同步电机及其励磁系统的反馈控制系统。
4.4反馈控制系统feedback control system通过所选择的系统变量与给定值的差值去影响控制，以达到这些变量间预先规定关系的控制系统。
4.5额定励磁电流If N rated field current同步电机在额定电压、额定电流、额定功率因数和额定转速下运行时，励磁绕组中的直流电流。
4.6额定励磁电压UfN rated field voltage当冷却介质处于最高温度、电机励磁绕组处在额定负载和额定条件下对应的温度时，为了产生额定励磁电流而需要在电机励磁绕组端施加的直流电压。
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。
