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励磁跨接器原理介绍

（三峡电厂陈小明）

1跨接器原理及技术问题

1.1概要：

励磁跨接器就是转子过电压保护装置，其基本电路及其原理是：一组正反向并联的可控硅串联一个放电电阻后再并联在励磁绕组两段，当可控硅的触发器电路检测到转子过电压后，立即发出触发脉冲使可控硅导通，利用放电电阻吸收过电压能量。

1.2应用跨接器保护，要涉及三个技术问题：

1.2.1 跨接器动作电压值：过电压保护动作值的选择原则如下：在任何情况下应高于最大整流电压的峰值；应保证励磁绕组两端过电压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％。整流电压的峰值就是阳极电压的峰值，其最大值要考虑允许过电压的倍数，比如1.5倍数；励磁电压的瞬时值是整流电压峰值与cos a角的乘积值；

1.2.2 放电电阻的选择：放电电阻一般同灭磁电阻共用，灭磁电阻又分为线性电阻和非线性电阻，而非线性电阻又分为氧化锌电阻和碳化硅电阻，因此灭磁电阻的选择比较复杂，其基本要求见《大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件》。如果放电电阻不同灭磁电阻共用，比如国内的有些转子过电压保护装置，选用氧化锌电阻，则要选择氧化锌电阻的电压值和能容量，其电压值要高于灭磁电压值，要小于跨接器的动作电压值；其能容量选择比较困难，一般选择100KJ－200KJ（千焦耳）即可。

1.2.3 跨接器的返回措施：当转子过电压大于跨接器动作值时，跨接器动作并将转子电压限制为放电电阻两段的电压，在此电压的作用下，放电电阻将流过所要吸收的过电压能量，如果需要吸收的过电压能量大于放电电阻的极限能量，就必须采取措施，最常见的措施就是检测放电电阻的电流，一旦这个电流大于设定值就跳闸灭磁，这种方法也是处理转子异步过电压的最好方法。当跨接器动作后转子过电压消失，放电电阻承受正常运行的转子电压，对于氧化锌放电电阻来说，由于其正常转子电压下的漏电流很小，大大小于可控硅的维持电流，此时跨接器能可靠返回；对于碳化硅放电电阻来说，其正常转子电压下的漏电流很大，大大大于可控硅的维持电流，此时跨接器暂时不能返回，只有当转子电压变为零或者瞬时值变极性后才能返回。具体来说，正向过电压动作后，转子电压等于零或者其瞬时值变为负值时才能返回；反向过电压动作后，转子电压等于零或者其瞬时值变为正值时才能返回；为了防止碳化硅电阻跨接器动作后不能可靠返回，最常见的方法也是在跨接器回路装设过电流检测器，一旦电流长时间大于设定值就跳闸灭磁。也有资料显示采取逆变的方法来保证跨接器的返回。

2三峡电厂转子过电压保护简介

2.1概要：

2.1.1同整流桥一样，当发生以下情况时，转子绕组也将承受很高的过电压，因

此，需要对转子回路（包括整流桥和转子绕组）设置过电压保护

●开关操作时

●初加励磁电压时（转子可能会有滑差的现象）

●其它外部因素产生干扰时

2.1.2转子过电压保护的组成：

2.1.2.1两个并联的晶闸管

●－A107：承受正向过电压

●－A108：承受反向过电压

2.1.2.2触发板（产生触发脉冲的电路板）：－U103

●触发板中最主要的设备是：转折二极管（BOD：break over diode）

2.2过电压时的情况：

2.2.1一般来说，转子回路出现过电压的情况较多，此时，晶闸管－A108将被

触发导通，配合非线性电阻抑制反向过电压

2.2.2反向过电压时，转子过电压保护回路的动作过程：

2.2.2.1－U103触发板发出触发脉冲，晶闸管－A108被触发导通，反向过电

压将加在晶闸管－A108上

2.2.2.2此时，将有大电流流过转子过电压回路，电流将流过：

●非线性电阻

●过流接触器－K120

●晶闸管－A108

详见下页的附图

2.2.2.3当－K120接触器线圈流过电流大于300A时，－K120接触器的一副

动作触点接通直流灭磁开关－S101的跳闸回路，跳开－S101开关

2.2.2.4在－S101的主触头断开之前几个毫秒，－S101的常闭触头将会合闸，

接通非线性电阻移能灭磁。

2.2.2.5同时，－K120接触器的另一副动作触点接通辅助开关－S107的合闸

回路，合上－S107开关，也将并联接通非线性电阻

2.2.2.6此时，－A108被短接，晶闸管关断

2.2.2.7励磁系统经非线性电阻移能灭磁

2.2.3正向过电压时，同理！

2.2.4转子过电压原理图：

－

＋

转子一点接地

保护测量回路