CN202330587U - 用于检测发电机转子过压跨接器的装置 - Google Patents

用于检测发电机转子过压跨接器的装置 Download PDF

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陈小明
张敬
赵先元
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Abstract

一种用于检测发电机转子过压跨接器的装置，其特征是：所述装置包括一个调压器(1)，一个与调压器输出端相连的电压互感器(2)，以及电压表、示波器(3)；电压互感器(2)的二次侧与调压器的输出端相连，一次侧上并接有采样电阻R，采样电阻上并联有电压表、示波器(3)。所述装置连成一体，在没有特殊设备要求的情况下，可直接验证发电机转子过压及灭磁回路中转折二极管的正反向动作电压值、跨接器中两个可控硅A1、A2的动作、触发板(LC_BOD)输出的触发脉冲波形，可精确检验转折二极管、触发板(LC_BOD)、跨接器动作的准确性和可靠性，从而为发电子转子的安全运行提供设备支持。

Description

用于检测发电机转子过压跨接器的装置
技术领域
本实用新型涉及同步发电机转子过压跨接器(Crowbar)的检测，具体说是一种用于检测发电机转子过压跨接器的装置。
背景技术
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，当发电机出现机端短路、失步、失磁、非同期合闸等情况时，会因为发电机负序电流在转子回路中感应出过电压，如果该能量不能释放，将会严重威胁转子及其相关连接设备的安全。释放能量的第一步工作在于检测转子回路中的感应过电压。
在当前的大型同步发电机组中，转子过压检测回路中主要采用了转折二极管(BOD)和跨接器(Crowbar)组合的方式进行如图1示。在转子正向过压值达到转折二极管的额定转折电压时，转折二极管5导通，正向过电压通过V5→V1→R→BOD→V3→R1构成回路，并在电阻R1上产生电压触发可控硅A1导通，将非线性电阻7接入转子回路释放过压能量；同样，在转子回路产生的负向过电压达到BOD的转折电压时，转折二极管5导通，反向过电压通过V6→V2→R→BOD→V4→R2构成回路，并在电阻R2上产生电压触发可控硅A2导通，将非线性电阻7接入转子回路释放过压能量。
现有的用于过压跨接器的检测试验方案，主要采用转折二极管和触发板、跨接器分开检查的方式。一般转折二极管的检查采用专业的设备，在转折二极管两端分别加上正、反向直流高压，当电压值升高到转折二极管的额定转折电压时，转折二极管导通；跨接器和触发板的检测采用直接短接转折二极管两极的方式来验证，接线如图2。通过正、反向接入DC220V直流电，短接转折二极管两端，导致可控硅A1或可控硅A2导通，并通过白炽灯的电流维持跨接器的导通。
以上方法的缺点是需要用到专业的设备验证转折二极管的转折电压；只能间接的验证跨接器动作，并不能直接检测到触发板瞬间产生的触发脉冲，也不能直接验证过压时跨接器是否导通，而过压跨接器的性能是否符合要求将直接影响发电子转子的安全。
发明内容
针对目前的检测方案的缺陷和不足，本实用新型采用高压交流电的正负半波模拟发电机转子的正、反过电压值，来检测转折二极管的正、反向转折电压值，并通过分压回路直接测量后计算出转折二极管的动作电压值，以此可以提高检测发电机转子过压跨接器的品质，并可以提高检测的准确性和可靠性。
所述用于检测发电机转子过压跨接器的装置的特征是：包括一个调压器，一个与调压器输出端相连的电压互感器，以及电压表、示波器；电压互感器的二次侧与调压器的输出端相连，一次侧上并接有采样电阻，采样电阻上并联有电压表、示波器。
所述装置连成一体，在没有特殊设备要求的情况下，可直接验证发电机转子过压及灭磁回路中转折二极管的正反向动作电压值、跨接器中两个可控硅A1、A2的动作、触发板(LC_BOD)输出的触发脉冲波形，可精确检验转折二极管、触发板(LC_BOD)、跨接器动作的准确性和可靠性，从而为发电子转子的安全运行提供设备支持。
附图说明
图1为转子过压检测原理图；
图2为验证过压跨接器导通原理图；
图3为本实用新型电路原理图；
图4为转折二极管及跨接器动作前后各部分波形。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明：如图3，所述检测发电机转子过压跨接器的装置包括一个调压器1，一个与调压器输出端相连的电压互感器2，以及电压表、示波器3；电压互感器2的二次侧与调压器的输出端相连，一次侧上并接有采样电阻R，采样电阻上并联有电压表、示波器3。采样电阻R也可经限流和分压电阻6而接在电压互感器2的一次侧上。
测试过程是：先将调压器输出调整为零，接通交流220V电源。而后缓慢调整调压器输出，记录采样电阻(5kΩ)电压值和跨接器4两端电压值，记录该数值两组(如下表)，计算出两电压值的比值。跨接器4上的电压表另接。
缓慢增加调压器1的输出电压，并用示波器观察采样电阻(5kΩ)两端波形变化，当电压互感器2输出电压的峰值达到转折二极管5(BOD)的动作值时，采样电阻R两端的波形出现削峰的现象(见图4中转折二极管BOD导通时采样波形)。通过此时的峰值电压和变比，可计算出转折二极管的动作电压(如下表为三峡机组转子过电压实际数据)，和标称转折电压基本一致。
转折二极管(BOD)及跨接器动作试验
  分压电阻(5KΩ)上电压值U1   跨接器电压值U2   变比(U2/U1)
  1   2.074V   361.4V   175
  2   2.709V  471V   174
  3   17.8V(BOD削波动作值)  3115V(计算)   175
取U2/U1＝175，BOD削波电压值17.8V，计算得出加在跨接器上转折二极管(BOD)的动作电压值约为3115V，和转折二极管(BOD)标称电压值3200V相当。
在以上的过程中，24V_LED灯无反应。
继续增加调压器的输出电压值，此时采样电阻两端的峰值电压无变化，当增加到一定值时，采样电阻上波形出现缺口(图4中跨接器导通采样波形)，证明跨接器中A1、A2可控硅被触发导通，通过观察可见外接24V_LED灯亮，用示波表观察LC_BOD板上的2-1、4-3可看到触发脉冲的波形(图4中跨接器导通A1、A2脉冲波形)。
图3中交流电源直接用普通交流220V电源，电压互感器2可由升压变压器PT替代，将一、二次侧反接，产生交流高压。验证跨接器导通采用DC24V电源串接24V指示灯验证。(注意24V电源中必须串接二极管)。
验证在发生转子过压时，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，接通非线性的灭磁电阻回路，确保发电子转子的安全。尤其突出的是能检测出触发脉冲和直接验证跨接器两个可控硅的导通。
本实用新型的要点在于采用交流高压来模拟发电机转子正反向过压，及灭磁电路中的转折二极管和跨接器的动作，触发板在转折二极管动作时产生触发脉冲。

Claims (2)

1.一种用于检测发电机转子过压跨接器的装置，其特征是：所述装置包括一个调压器(1)，一个与调压器输出端相连的电压互感器(2)，以及电压表、示波器(3)；电压互感器(2)的二次侧与调压器的输出端相连，一次侧上并接有采样电阻R，采样电阻上并联有电压表、示波器(3)。
2.如权利要求1所述的用于检测发电机转子过压跨接器的装置，其特征是：所述采样电阻R也可经限流和分压电阻(6)而接在电压互感器(2)的一次侧上。
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