關(guān)于發(fā)電機(jī)過電壓保護(hù)動作的分析與探討

【摘要】電能是現(xiàn)代社會主要的能源之一，水電站能夠提供大部分的電能，但是水電站發(fā)電機(jī)出現(xiàn)過電壓現(xiàn)象會危害水電站發(fā)電機(jī)的性能，降低水電站電能的生產(chǎn)效率，本文就水電站發(fā)電機(jī)過電壓保護(hù)功能和勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)行分析，并針對其中的問題提出相關(guān)解決意見，希望能夠減少因?yàn)檫^電壓對發(fā)電機(jī)造成的影響。

【關(guān)鍵詞】發(fā)電機(jī)；過電壓保護(hù)；解決意見

引言

電能對人們的正常生活具有重要作用，發(fā)電機(jī)能夠給人們提供其需求的電能，但是發(fā)電機(jī)自身也存在安全問題，運(yùn)用安全性與穩(wěn)定性不達(dá)標(biāo)的發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電工作時(shí)，出現(xiàn)過電壓現(xiàn)象，會導(dǎo)致轉(zhuǎn)子繞組損壞等問題，影響發(fā)電機(jī)的正常工作，對過電壓保護(hù)等保護(hù)裝置進(jìn)行深入了解，做好過電壓保護(hù)工作，對推動發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行具有重要作用。

1、過電壓形成原因

1 .1 發(fā)電機(jī)運(yùn)行過程中，因?yàn)榘l(fā)電機(jī)定子繞組接地、整流裝置故障、轉(zhuǎn)子滑壞直接短路等原因需要切斷勵(lì)磁電源。突然切斷勵(lì)磁電源的行為會使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組儲存大量的能量，轉(zhuǎn)子繞組中的電磁能如果不能被及時(shí)清除，轉(zhuǎn)子繞組兩端就會因?yàn)檫@些能量就會形成過電壓，過電壓會對轉(zhuǎn)子繞組造成損壞，甚至擊穿轉(zhuǎn)子的絕緣層。正確清除發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組中殘留的電磁能，降低過電壓對發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組造成的危害，能夠保證發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行。

1 .2 發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)發(fā)生故障，勵(lì)磁電流與勵(lì)磁電流控制器手動控制模件產(chǎn)生的控制電流不具有對應(yīng)關(guān)系，勵(lì)磁電流處于強(qiáng)勵(lì)輸出狀態(tài)，發(fā)電機(jī)中就會出現(xiàn)勵(lì)磁電流過大的現(xiàn)象，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上電壓升高，出現(xiàn)過電壓現(xiàn)象，危害到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組。

1 .3 線路出現(xiàn)過電壓現(xiàn)象，如果沒有進(jìn)行及時(shí)處理，線路的過電壓會通過變壓器進(jìn)入到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組中，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)中出現(xiàn)過電壓現(xiàn)象。線路中的過電壓應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行處理，避免其危害到發(fā)電機(jī)，損壞發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組，進(jìn)而對發(fā)電機(jī)的正常工作造成影響。

2、發(fā)電機(jī)過電壓保護(hù)和勵(lì)磁系統(tǒng)

2 .1 發(fā)電機(jī)過電壓保護(hù)功能

發(fā)電機(jī)工作過程中出現(xiàn)過電壓不僅會導(dǎo)致發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組損壞，還會引起發(fā)電機(jī)無法正常工作的現(xiàn)象發(fā)生。過電壓保護(hù)功能能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器二次測，如果測量電壓超過了整定值且達(dá)到了整定時(shí)間，發(fā)電機(jī)就會啟動過電壓保護(hù)動作，自動進(jìn)行跳閘停機(jī)操作，從而對發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組絕緣進(jìn)行保護(hù)。

2 .2 勵(lì)磁系統(tǒng)

勵(lì)磁系統(tǒng)是指能夠給同步發(fā)電機(jī)提供勵(lì)磁電流的電源和其附屬設(shè)備，勵(lì)磁系統(tǒng)由多個(gè)部分構(gòu)成。勵(lì)磁功率單元就是其中之一，勵(lì)磁功率單元主要功能是給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子提供勵(lì)磁電流。勵(lì)磁電流是發(fā)電機(jī)發(fā)電的關(guān)鍵，有了勵(lì)磁電流的存在轉(zhuǎn)子才能進(jìn)行轉(zhuǎn)動，進(jìn)而切割磁感線產(chǎn)生電流。勵(lì)磁調(diào)節(jié)器是勵(lì)磁系統(tǒng)的另一個(gè)組成部分，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器對勵(lì)磁功率單元進(jìn)行調(diào)控，調(diào)整勵(lì)磁功率單元輸出的勵(lì)磁電流，勵(lì)磁系統(tǒng)對發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行具有重要作用，控制著整個(gè)發(fā)電機(jī)工作過程。勵(lì)磁系統(tǒng)對發(fā)電機(jī)的調(diào)控工作能夠避免發(fā)電機(jī)工作中過電壓現(xiàn)象的出現(xiàn)，保證了發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行。

3、發(fā)電機(jī)過電壓保護(hù)動作的分析

3 .1 保護(hù)裝置回路檢查工作

發(fā)電機(jī)過電壓保護(hù)測量電壓是采取發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器二次測的結(jié)果來判斷是否出現(xiàn)過電壓現(xiàn)象，并根據(jù)判斷結(jié)果進(jìn)行反饋，采取相關(guān)操作來保護(hù)發(fā)電機(jī)的正常工作，因此要做好裝置回路檢查工作，對發(fā)電機(jī)端電壓互感器一次回路、二次回路進(jìn)行檢查，根據(jù)檢查數(shù)據(jù)看一次回路、二次回路的功能是否正常，能否完成正常的電流回路，一旦出現(xiàn)異常需要及時(shí)進(jìn)行維修，保證一次回路、二次回路的正常運(yùn)行，能夠在出現(xiàn)過電壓的情況下及時(shí)進(jìn)行跳閘停機(jī)操作，讓轉(zhuǎn)子繞組絕緣的安全得以保障。

3 .2 實(shí)際勵(lì)磁電流反饋回路檢查工作

發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子電流實(shí)際值會在檢流電阻上產(chǎn)生壓降，因此要做好電流值的監(jiān)測工作，運(yùn)用變送器對電流值進(jìn)行監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)與轉(zhuǎn)子的實(shí)際電流值進(jìn)行比對。如果監(jiān)測數(shù)據(jù)與轉(zhuǎn)子的實(shí)際電流相差較大，監(jiān)測數(shù)據(jù)不能準(zhǔn)確的反應(yīng)轉(zhuǎn)子電流的大小，就會導(dǎo)致手動控制模件出現(xiàn)錯(cuò)誤判斷，勵(lì)磁電流反饋回路也就會因此發(fā)出錯(cuò)誤的調(diào)節(jié)指令，發(fā)電機(jī)也就會出現(xiàn)過電壓現(xiàn)象，要做好發(fā)電機(jī)的過電壓保護(hù)工作，首先就要對變送器進(jìn)行加壓實(shí)驗(yàn)，保證其數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確的反映轉(zhuǎn)子的實(shí)際電流，讓發(fā)電機(jī)的過電壓保護(hù)功能能夠正常運(yùn)行，在發(fā)電機(jī)運(yùn)行過程中對發(fā)電機(jī)進(jìn)行保護(hù)。

3 .3 勵(lì)磁電流控制器功能測試

勵(lì)磁電流控制器手動控制模件主要用于產(chǎn)生控制電壓，控制電壓與勵(lì)磁電流之間有一定的數(shù)值關(guān)系，通過給定幾組勵(lì)磁電流，對控制電壓進(jìn)行測量，并且記錄控制電壓的數(shù)據(jù)，將記錄的控制電壓數(shù)據(jù)與給定的勵(lì)磁電流進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，看給定的勵(lì)磁電流與控制電壓是否滿足對應(yīng)關(guān)系。如果控制電壓與給定的勵(lì)磁電流不能滿足其對應(yīng)的關(guān)系，勵(lì)磁電流就可能處于強(qiáng)勵(lì)輸出狀態(tài)，強(qiáng)勵(lì)輸出狀態(tài)會引起發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流過大的現(xiàn)象發(fā)生，進(jìn)而會出現(xiàn)過電壓的現(xiàn)象。只有保證控制電壓滿足與勵(lì)磁電流之間的對應(yīng)關(guān)系，才能使勵(lì)磁電流處于正常的工作狀態(tài)，過電壓保護(hù)功能也就能在發(fā)電機(jī)的工作過程中對發(fā)電機(jī)進(jìn)行相關(guān)的保護(hù)工作。

3 .4 勵(lì)磁系統(tǒng)可控硅功能檢查工作

對發(fā)電機(jī)的可控硅功能進(jìn)行檢查，查看可控硅功能是否正常，對可控硅陽極陰極之間正反電阻、門極陰極之間正反電阻、門極陽極正反電阻進(jìn)行監(jiān)測。確?？煽毓桕枠O陰極之間正反電阻均為無窮大，可控硅門極陰極之間正向電阻值較小，反向電阻值較大，陽極門極之間正向反向電阻差距不大且符合正常的數(shù)據(jù)要求，功能不達(dá)標(biāo)的可控硅不能保證過電壓保護(hù)工作的正常運(yùn)行，保證可控硅功能正常，是發(fā)電機(jī)能夠安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。

4、結(jié)束語

隨著社會的不斷進(jìn)步，人們的正常生活對電能的需求也是越來越大，水電站的地位也是不斷上升，保證水電站發(fā)電機(jī)的安全有效運(yùn)行，能夠?yàn)槿藗兲峁┳銐虻碾娔?，滿足人民群眾對電能的需求，處理好發(fā)電機(jī)使用中出現(xiàn)的過電壓現(xiàn)象，使用發(fā)電機(jī)前做好一定的安全檢查工作，能夠保證發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行，提高發(fā)電機(jī)的使用質(zhì)量，推動水電站的發(fā)展。

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