发电机转子过电压保护试验的必要性
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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。
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。
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。
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。
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
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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
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