发电机励磁元件烧毁故障原因分析

【发电机励磁元件烧毁的原因分析】

龙口电站励磁装置的保护措施，对接触器的多组触点进行了保护，励磁变压器副边装设了阻容吸收保护，每个桥臂都串联快速熔断器予以保护，励磁变流器引起的过电压会导致烧毁故障的发生。

1、龙口电站励磁装置的故障现象

龙口电站励磁装置设置了如下保护：

为防止硅元件过压，励磁变流器副边装设了压敏电阻以及与发电机出口断路器联动的接触器的两组常开触点予以保护。

励磁变压器副边装设了阻容吸收保护，每个硅元件还并联了阻容吸收保护。

直流侧装设了阻容吸收保护与硒堆保护。

为防止硅元件过流，每个桥臂都串联快速熔断器予以保护。同时还设置了低励磁限制、空载过励磁限制，以及强励磁限制等环节。

2、励磁变流器引起的过电压

(1)励磁变流器是一个大功率的电流互感器，虽然其铁芯磁通密度取得比常用的仪用电流互感器铁芯磁通密度高，但如果副边开路，仍会产生很高的过电压。当副边开路，原边电流(发电机定子电流)全部作为激磁电流使铁芯高度饱和，磁通变为平顶波，副边感应电压最高，为尖顶波。对三相整流桥而言，每周期将出现六个尖顶波，对硅元件威胁很大。所以，在运行中励磁变流器副边不允许开路。

(2)当发电机近端发生短路时，由于转子暂态励磁电流的影响，励磁变流器副边电流波形的高峰部分可能在硅整流桥中受阻，形同瞬时开路而产生尖峰过电压。依靠此过电压产生强作用，也就是说，复励部分在这种情况下所起的强励作用，是以其本身承受尖峰过电压为代价而取得的，这种尖峰过电压对硅元件威胁也很大。

①压敏电阻的主要缺点是持续平均功率太小，一旦工作电压超过它的额定电压，很短时间就会烧毁，而由短路引起的励磁变流器副边的尖峰过电压高，能量大，压敏电阻很难抑制这种过电压，极易烧毁。

②当线路短路，复励桥强励时，若发电机继电保护动作，断路器跳闸，则励磁变流器铁芯中的磁通将由短路后的饱和值瞬间变为零，将感应出很高的电压。

③灭磁开关跳闸，会引起励磁变流器副边开路。当线路短路，发电机继电保护动作，同时跳开发电机出口断路器与灭磁开关，此时变流器副边将产生过电压。若灭磁开关同时跳闸，则变流器副边开路，过电压更高。

3、励磁烧毁问题的防护措施

自制一台三相饱和电抗器，接在励磁变流器副边接线柱上，正常运行时，它不饱和，当出现过电压迅速饱和，大量吸收副边电流限制副边过电压。改造后的电抗器，现已运行两年，不再烧毁元件。