励磁维护检修与试验

1. 励磁维护检修与试验 第四部分 三峡电厂陈小明 Chenxm@lici.com.cn

2. 灭磁电阻测试 1、线性电阻测量电阻即可； 最好是在炭刷拔下的情况下 在线测量；防止拆线恢复时 带来接线错误，确保灭磁电阻回路正确； 2、碳化硅电阻平时也仅仅测量一下整体直流电阻即可，大修时用万用表测量各个组件的电阻；如果电阻很高，则用低压摇表接在电阻两端摇一下，观察电阻的导通情况； 3、氧化锌电阻的简单测试也是用摇表摇电阻两端，摇表电压低时电阻高，摇表电压高时电阻低。比较同一个摇表的数次记录来判断电阻的压敏的变化是否过大。 4、氧化锌电阻的全面测试采用氧化锌电阻测试仪，测试电阻组件的压敏电压和漏电流。第一次的测量记录很重要，要长期保存，是以后判断电阻特性是否超标或是否失效的重要依据。

3. ZnO电阻特性测试 WCY-50系列氧化锌阀片测试仪 ZnO电阻压敏电压定义为U10mA时，主要性能指标： 1) ZnO电阻压敏电压U10mA的变化率Δ＜±5%； 2)漏电流(50%U10mA电压值下)＜100A； 3)残压比U100A/U10mA≯1.6。 ZnO电阻压敏电压定义为U1mA时，主要性能指标： 1)压敏电压U1mA的电压变化率Δ ＜±5%； 2)漏电流(75%U1mA电压下)＜100A； 3)残压比U100A/U1mA应≯1.7。 Δ=（△UamA /UamA)×100%：式中：△UamA——使用若干年后的压敏电阻标称电压与初次检测值之间的差值；UamA——使用若干年后的压敏电阻实测标称电压值。

4. 灭磁电阻测试实例讲解 1、断开回路测量RZ直流电阻； 2、拔下保险RD1、RD2检测FR1和FR2。由于RD1是很多并联，故检测的FR1也是各个ZnO组件； 3、断开回路检测FR3、FR4、FR5； 4、用万用表检测各个保险是否开路。 灭磁开关FMK、接触器ZTC、转子保护电阻RZ、灭磁电阻FR1、转子过电压保护电阻FR2、发电机异步过电压保护电阻FR3、整流器过电压保护电阻FR4、FR5、跨接器触发器CF。

5. 励磁设备绝缘检查 绝缘检查方法： 1、安全第一； 2、短接必要回路，一次性摇绝缘，比如短接正负极摇绝缘； 3、按照端子排顺序逐个摇绝缘； 4、更换设备后要全面摇绝缘，平时只对改造过回路或总回路摇绝缘； 5、注意不同导电回路之间的绝缘。 测量绝缘电阻时试验仪器的选择 1)额定电压100V以下电气设备或回路使用250V兆欧表； 2)额定电压100～500V的电气设备或回路使用1000V兆欧表； 3)额定电压500V～1000V的电气设备或回路使用2500V兆欧表； 4)可控硅阳极回路及脉冲变压器原付边绝缘电阻检测使用2500V兆欧表。

6. 励磁设备耐压检查 交流耐压试验注意事项： 1）试验变压器的铁芯和外壳 必须妥善可靠接地。一般采取 SB的X端接地； 2）对于有可能串电的相关回 路也必须接地，防止串电伤人； 3）电压表V应根据试验电压的要求和SB变比选择合适的量程。试验前首先不接负载升压一次，以判断回路正确性； 4）根据工作内容和条件，允许用相应的绝缘检查的方式替代，但时间应不少于1分钟。 5）绝缘测试应分别在耐压试验前、后各进行一次 6）励磁装置的部分检修一般不进行交流耐压试验，设备或回路的绝缘允许用绝缘检查的方式和要求进行。

7. TB DK SB A U1 U2 V AC220V 功率柜整体耐压实例 1、将功率柜内三相输入和两相输出回路短接（保护柜内器件）； 2、将功率柜三相和两相开关的外部回路对地短接（防止串电伤人）； 3、断开六个脉冲变原边与调节器回路并对地短接（脉冲变耐压）； 4、先摇绝缘（1000V），后耐压(1000-5000V)，再摇绝缘（1000V).

8. 励磁设备通电试验 1、通电前请确认励磁控制回路的绝缘已经检查，最起码要用万用表检查一下绝缘电阻，防止短路和接地。 2、通电前请确认对外回路的安全措施，解开那些还不能送电或不能接受外部命令的回路； 3、采取逐步通电方式送电，通电前应该知晓正常结果，并做好异常情况下的处理方法； 4、每次送电后，请记录电压值，确认电源正常；对于有互相闭锁的回路，应该分别送电，并观察互相切换过程； 5、直流220V回路的送电后，请测对地电压，检查是否接地； 6、分别投入励磁调节器的稳压电源，用万用表检测稳压电源的输出值并记录，检查结果应符合装置设计要求。 7、投入励磁设备全部工作电源，检查励磁设备各器件的状态，发现问题及时断电检查。

9. 励磁设备操作模拟试验 1、励磁系统操作模拟试验，应在励磁设备通电完成后进行，试验前先断开起励电源开关，然后分别送上交、直流操作电源和合闸电源； 2、直流回路操作模拟：按照励磁系统直流操作原理图依次起动各继电器，观察其动作情况，要求正确可靠。直流操作回路模拟试验项目主要有开机令模拟、停机逆变令模拟、起励模拟、灭磁开关跳合闸（次数尽量少）、励磁回路故障信号开出模拟等； 3、交流操作回路动作模拟试验：按照励磁系统交流操作原理图依次起动各接触器，观察其动作情况，要求正确可靠。交流操作回路模拟试验项目主要有厂用电源（Ⅰ段、Ⅱ段)相互切换的动作模拟、风机起动、停止模拟、风机故障信号动作模拟； 4、励磁设备操作模拟试验，应该结合励磁调节器I/O检测试验一起进行，并且要联系机组监控装置一起观察上报信号的正确性。

10. 调节器测量信号校验 1、发电机定子电气参数测量校验：先将励磁调节器测量PT和CT外部接线从端子上断开，然后外接继电保护测试仪，改变继保仪三相电压Ug和三相电流Ig的输出值以及相位关系，观察并记录励磁调节器的定子电气参数计算和显示值：P、Q、Ug (Ug1、Ug2)、Ig、频率和功率因素。 2、有的励磁调节器需要同步信号Ut才能进入发电机定子电气参数的计算，则还要将Ut的外部接线从端子上断开，将继保仪的Ug信号接到Ut回路，让励磁调节器的同步中断程序运行起来。 3、发电机转子电气参数测量校验：先将励磁调节器测量励磁电压Uf和励磁电流If外部接线从端子上断开，然后外接信号源仪器，改变信号源输出，观察并记录励磁调节器的转子电气参数计算和显示值：Uf、If。由于不同励磁调节器转子电气参数测量方法不同，外接信号源仪器各不相同，但一般都可以使用继保仪。

11. 励磁调节器静态限制参数校验 1、结合励磁调节器测量信号校验，可以方便进行励磁调节器静态限制参数校验，即通过继保仪为励磁调节器模拟输入定子电压、定子电流或转子电流，并按试验要求改变它们的幅值和相位和频率，校验励磁调节器各种限制功能； 2、利用发电机定子电气参数测量校验，可以进行欠励限制、过无功限制（定子电流限制）、伏赫限制、PT断线、同步电压断线等限制和保护功能的静态校验； 3、利用发电机转子电气参数测量校验，可以进行过励限制，包括强励限制倍数限制； 4、励磁调节器静态限制参数校验，可以替代励磁调节器在发电机空载和负载运行状态下的部分限制功能校验试验； 5、励磁调节器静态下的限制功能校验，一般都要模拟外部条件让调节器进入工作状态，比如要外接同步信号、转速信号等，可以考虑同励磁装置的小电流试验一起进行。

12. 励磁装置小电流试验 励磁系统小电流试验是指：在整流柜的阳极输入侧外加厂用电交流380V，直流输出接电阻负载，调整控制角，通过观察负载电压波形变化，综合检查励磁控制器测量、脉冲等回路和整流柜元件的一种试验方式。励磁小电流试验接线原理图如下，调压器SYB可以用继保仪代替，示波器也可以用记录仪代替。

13. 励磁小电流试验方法 1、整流柜有输入输出刀闸：依次断开各个整流柜交流输入和直流输出刀闸，并在这些刀闸的内侧即整流柜侧，外接交流380V和电阻负载；调整励磁调节器的控制角，观察负载电阻上的电压波形，确认波形和励磁调节器和整流柜工作正常； 2、整流柜没有输入输出刀闸：断开整流柜同发电机转子之间的电气联系，比如跳开双断口开关；断开励磁变压器原边或者副边主回路，在变压器原边或者整流柜交流输入电缆侧，外接交流380V，在整流柜输出电缆侧外接电阻负载；调整励磁调节器的控制角，观察负载电阻上的电压波形，确认波形达到要求，确认励磁调节器和整流柜工作正常； 3、改变控制角的方法有：控制角开环运行，直接设定角度，从150度开始，在电阻负载允许的情况下逐步减小；改变外接PT电压输入值，让控制角变化，注意电阻负载的容量。

14. 励磁小电流输出波形 需要观察的波形有：强励和逆变波形、控制角60度波形； 特殊情况下需要观察可控硅脉冲，需要观察脉冲变原副边脉冲。

15. 励磁装置高压小电流试验 功率柜高压小电流试验：利用一个升压变将380V升到励磁变压器二次电压后再进行小电流试验，此时示波器请使用电源隔离变。安全措施：断开整流柜阳极开关YK，拉开整流柜直流输出刀闸,断开灭磁开关，并取下其合闸电源保险，断开起励电源开关61AK。并设专人监护，防止人员误碰带电部位。

16. 励磁小电流试验自制设备 黄大可设计制作于上世纪80年代初

17. 发电机二次设备联动试验 电气二次联动试验条件：断开起励电源开关，投入厂用交流电和直流操作以及合闸电源，励磁设备处于热备用状况，没有任何故障信号和异常点； 电气二次联动试验内容：自动开机试验、自动起励试验、事故跳闸试验、停机逆变试验、中控远方操作试验等； 电气二次联动试验注意事项：励磁设备已经处于准备好状态，不要随便再增加检修项目，不要随便解开端子和拔下继电器，不要随便投切励磁调节器电源，尽量少跳灭磁开关。 励磁调节器投切电源注意事项：在励磁调节器停电检修完毕后，一旦投电就尽量不要断电，因为投切电源对硬件有冲击。需要程序重启，一般采用复位方式进行！ 励磁设备检修完毕，除了灭磁开关、启励电源开关必需由运行人员投入外，励磁设备内部所有开关已经合上就不要再断开，关好盘柜门，进入热备用状态，等待开机。

18. 发电机空载升压和短路升流试验 机组大修后，需要进行发电机空载升压（100％Ug）和短路升流（100％Ig）试验，励磁设备需要提供可以调节的转子电流，可以采用它励备用励磁，也可以将机组励磁系统由自励改为它励，此时励磁调节器ECR模式运行，励磁设备零起升流。

19. 励磁设备空载试验 前2项是必做，后面的选做，可以用励磁调节器静态限制参数校验数据代替 1、励磁起励逆变试验：ECR起励升压，ECR通道切换，ECR和AVR切换，AVR调节试验，10％Ug阶跃试验，ECR逆变和跳闸灭磁；AVR起励升压，AVR通道切换，AVR逆变和跳闸灭磁等。试验时应始终设专人监视机端电压和转子电流变化。 2、PT断线和双通道故障切换试验：模拟PT断线和通道失电故障，AC380V和DC220V失电故障，记录调节器切换过程。 3、过励磁电流限制试验：无论是反时限过励限制（慢速过励限制），还是强励限制（快速过励限制），都是通过改变整定值小于实际值来使其动作，并观察限制效果。 4、伏赫限制试验：在100％Ug下，降低机组频率至45HZ，机端电压自动降为90％，进一步下降，有的励磁系统则逆变。 5、机组建压稳定后，应检查并记录下列参数：Ugref、Ug、Uf、Ifref、If、功率柜电流。特殊情况录制励磁阳极电压波形。

20. 励磁空载试验录波 1、励磁空载试验录波，可以利用调节器自带的录波功能进行录波，也可以另外配置专用录波仪进行录波。 2、专用录波仪录波量采用变送器输出弱电量，其响应速度应达到要求；如果直接输入励磁回路的强电量，则应该采取只有一个公共点的正确的接线方法和隔离措施，特别是录波仪的电源要采用隔离变压器，保证人身安全。 待续