某水电厂励磁系统跨接器故障分析|沃维修网

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（图片来源网络，侵删）

广西广投智能科技有限公司的研讨职员姜巍，在2021年第10期《电气技术》上撰文，对一路机组起励时灭磁电阻严重烧坏并终极导致停机的事故进行阐发，查找出灭磁电阻严重烧坏的缘故原由。经由过程一系列实验，模拟机组起励停机进程，证实这次故障是因为机器跨接器在现实运行中存在缺陷造成的。末了，为防止此类事故再次产生，提出相关技术改革意见，以保证励磁体系平安稳固运行。

某水电厂励磁体系于2017岁首年月完成进级改革，采纳EXC9000系列励磁调节器，共设置装备摆设一壁调节器柜、三面整流柜和一壁灭磁柜，非线性灭磁电阻的资料为碳化硅，机组采纳自并励励磁方式。事故产生于4号机组C级检修完成后的起动实验时代，其时全厂总有功负荷为430MW。

1 灭磁开关及跨接器先容

4号机的励磁体系灭磁回路跨接器原理如图1所示，此中QFG为灭磁开关，Rotor为发电机转子，GB为碳化硅灭磁电阻，MC60为机器跨接器，V71为电子跨接器，AP62为电子跨接器节制模块，BA61为电流互感器。BA61用于检测流经灭磁电阻的电流，当经由过程2A及以上电流时，监控上位机报励磁过电压掩护旌旗灯号。灭磁电阻和跨接器并联在发电机转子两头，然后串接灭磁开关。

在设计时，跨接器部门没有采纳典型的电子跨接器，而是为了靠得住起见，使用电子跨接器和机器跨接器的组合。当发电机转子受到反向过电压作用时，例如正常跳灭磁开关时，机器跨接器MC60动作，灭磁电阻GB与转子组成回路，吸收转子多余能量，以对转子起到掩护作用；当发电机转子受到正向过电压作用时，晶闸管V71-VT1导通。跨接器的作用，便是将过剩能量转移到灭磁电阻吸收，以掩护转子。

图1 4号机励磁体系灭磁回路跨接器原理

灭磁开关跳闸的详细环境有：①收到跳闸令；②流过灭磁开关电流跨越整定值。

当正常停机或者因掩护动作导致机组停机时，灭磁回路的事情环境是：灭磁开关QFG收到跳闸令后跳开，发电机转子Rotor发生反向过电压，机器跨接器MC60合闸，或者电子跨接器节制模块节制晶闸管V71-VT2和V71-VT3导通，灭磁电阻GB导通，将转子上残剩的能量转移至灭磁电阻吸收。

当灭磁开关收到合闸令时，灭磁开关合闸，机器跨接器跳闸，电子跨接器节制模块节制晶闸管V71-VT2和V71-VT3结束导通，灭磁电阻电路回路断开，发电子转子正常投入。

当正在运行的发电机转子因为外部故障等影响受到正向过电压作用时，晶闸管V71-VT1导通，过剩能量同样转移到灭磁电阻回路吸收，正向过电压消散，晶闸管V71-VT1闭合，灭磁电阻回路断开，转子坚持正常运行。

2 事故进程简述

11月24日，某水电厂4号机组进入检修后起动实验阶段。15:12，将4号机主动开机至空载；15:13，监控下空载令；15:14:57，监控体系上位机发出“4号机励磁过电压掩护动作”旌旗灯号；15:15:12，4号机上位机报“励磁功率柜故障”；15:15:19，呈现“4号机励磁强励动作”的旌旗灯号；15:15:21，灭磁开关分闸；15:15:25，机组停机。

变乱产生时，在场实验职员听到4号励磁体系屏柜有非常声音，经查看发现励磁体系非线性电阻柜冒烟并伴有异味，灭磁开关分闸后机器跨接器仍旧处于合闸地位，碳化硅灭磁电阻发烧严重，有显著的灼烧陈迹。

11月24日晚维护班组调换灭磁电阻备件。11月25日上午，励磁体系厂家达到现场反省励磁装配，显示屏报过电压掩护动作、强励动作、三面功率柜均呈现了+C相断流动作旌旗灯号；原4号机组励磁灭磁柜灭磁电阻利害未知、机器跨接器处于合闸状况，同时发现连杆的一个螺钉脱失落，其他部门无非常。从新安装机器跨接器操作连杆的运动衔接螺杆。

3 事故进程阐发

初步阐发变乱缘故原由是4号机组开机时，机器跨接器在灭磁开封闭合后未正确动作，因为机器跨接器连杆上的螺钉脱落，使串接在机器跨接器回路中、断定机器跨接器是否具备分闸前提的继电器辅助常开触点无法正常闭合，终极导致机器跨接器无法跳闸。

变乱进程的初步阐发如下：

1）在4号机组正常开机前，进行相关反省事情，灭磁开关处于断开位，机器跨接器处于闭合状况。

2）当事故产生后，固然灭磁开关已经闭合，然则因为机器跨接器并没有跳开，导致灭磁电阻柜碳化硅回路经由过程2A及以上电流时，监控体系呈现报励磁过电压掩护旌旗灯号的报文。

3）机组升至额定电压后，励磁体系整流桥输出电流流经发电机转子和灭磁电阻回路。正常运行时，机组额定励磁电流为1 744A，事故时，现实励磁电流年夜于强励起动值1918.4A，励磁过电压掩护起动正常，但未到达2倍额定励磁电流的掩护跳闸整定值，是以发电机未直接跳闸。

4）灭磁电阻因历久有电流经由过程，导致其被烧坏。在对励磁体系进行开环小电流实验后，励磁体系装备齐备、功效正常，丈量励磁体系交、直流侧绝缘成果及格，未发现调节器脉冲调节功效和功率整流单位等器件有非常环境。为彻底查清事故缘故原由，又进行跨接器、灭磁开关的相关实验事情。

3.1 跨接器实验

在机器跨接器分闸时，进行电子跨接器实验，主要事情如下：

1）将与转子回路并联的灭磁电阻回路甩开，在跨接器与电流互感器BA61两头加220V直流电压，并在电流回路串联一个电阻，电阻上并联一个旌旗灯号指导灯，指导灯亮则表现回路导通。选择正常起励时转子所带电压反偏向为正偏向。

（1）反向过电压掩护。选择施加反向的220V直流电压，反向晶闸管有两路，甩开此中一起，断开灭磁开关后，脉冲触发板（AP62）给晶闸管一个触发脉冲，并联在电阻上的灯亮。合上灭磁开关，甩开测试过的一起接回另一起，断开灭磁开关后，脉冲触发板（AP62）给晶闸管一个触发脉冲，并联在电阻上的灯亮。成果显示，反向晶闸管均能正常事情。反向过电压实验接线如图2所示。

图2 反向过电压实验接线

（2）正向过电压掩护。选择施加正向的220V直流电压，工资给晶闸管一个触发脉冲，并联在电阻上的灯亮。实验显示电子跨接器正常。正向过电压实验接线如图3所示。

图3 正向过电压实验接线

2）进行机器跨接器实验。

（1）甩开电子跨接器，选择施加反向的220V直流电压，断开灭磁开关，机器跨接器联动合上后指导灯正常点亮，同时，合上灭磁开关的灯正常熄灭，阐明机器跨接器分合逻辑齐备。

（2）将之前失落落过的螺钉从新拧下来，模拟机器跨接器连杆螺钉脱落。灭磁开关跳开后指导灯正常点亮，灭磁开封闭合后指导灯也是正常点亮。测试证实，机器跨接器能合上，但合上灭磁开关，机器跨接器无法分断，回路一直导通，相符事故状况。机器跨接器实验接线如图4所示。

图4 机器跨接器实验接线

3.2 空载跳灭磁开关实验

做空载跳灭磁开关实验时，调节柜显示屏和灭磁柜显示屏分离报了过电压掩护动作，满意设计要求。分离测得跳灭磁开关前温度为22.8℃和跳灭磁开关后温度为32.0℃，灭磁开关跳开后灭磁电阻可以正常投入事情。

3.3 灭磁开关主触头反省

察看灭弧罩和主触头的灼烧陈迹，丈量主触头阻值为48mΩ，证实灭磁开关相符相关要求。

4 结论