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灭磁设备检修

发布时间：2010/12/19 阅读次数：1462 字体大小: 【小】【中】【大】

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灭磁设备检修

一、灭磁设备检修试验基本方法与要求

1．灭磁开关（磁场断路器）试验

（1）绝缘电阻测定及介电强度试验。介电强度试验按前述方法和要求进行。用2500V绝缘电阻表测量断开的两极触头间和主回路中所有导电部分与地之间绝缘电阻，不应小于5MΩ。

（2）导电性能检查。灭磁开关或磁场断路器中通以100A以上电流，连续接通和分断3次，测量主触头的电压降。其3次测量结果的平均值应不大于制造厂的规定。电压降不应有明显变化。双断口或多断口电压降要尽可能一致。另可附加测试灭磁开关或磁场断路器各触头的合闸压力，应符合厂家规定。现场一般不进行此项试验。

（3）操作性能试验。在控制回路施加的合闸电压为80%额定操作电压时，合闸5次。在控制回路施加的分闸电压为65%额定操作电压时，分断5次。灭磁开关或磁场断路器动作应正确、可靠。

（4）同步性能测试。多断口磁场开关的各断口间动作的同时性均应符合厂家规定要求。测试使用毫秒计和电气录波仪测量开关各断口的动作时差，如各主断口间的分闸时差，合闸时差，主、辅断口间的分闸时差,合闸时差等。动断辅助触点的动作领先时间应满足灭磁功能的要求。

（5）分断电流试验。灭磁开关及磁场断路器分别以最小分断电流、空载励磁电流、50%和100%的额定励磁电流各进行1～2次分断试验。试验后检查触头及栅片间隙等，应无明显异常。该试验可结合发电机负载试验进行。

2．非线性电阻试验

（1）ZnO非线性电阻试验。型式试验及出厂试验按制造厂家规定进行。对于高能氧化锌压敏电阻元件，交接试验中应逐支路测试记录元件压敏电压U_10mA测试元件泄漏电流，对元件施加相当于0.5倍U_10mA直流电压时其漏电流应小于100μA，定期检验时按同样标准检测元件泄漏电流。A，B修时，测定元件压敏电压，在同样外部条件下与初始值比较，压敏电压变化率大于10%应视元件为老化失效。当失效元件数量大于整体数量的20%时应更换整个非线性电阻。现场定期检验，采用ZnO测试仪测量阀片组件的伏安特性或采用恒定直流电源测量组件的漏电流，其记录符合技术要求或与原始记录一致。

（2）SiC非线性电阻试验。型式试验及出厂试验按制造厂家规定进行。交接试验采用红外热像测测量SiC组件空载灭磁温度和温升，要求符合厂家技术规范和合同技术要求。现场定期检验，可采用外加电源测量SiC组件的温度和温升的方法，测量计算的技术指标应满足发电机最大灭磁能量的安全灭磁要求。

在我国使用的SiC灭磁电阻，大都是英国M&I 司产品。以组件型号600A/US16/P Spec.6298为例，其主要技术指标如下：

Ø 尺寸和重量：直径为152mm，厚度为15mm，重量为15kg

Ø 试验电压：50Hz、5KV、1min

Ø 伏安特性：典型值为U=35I^0.4（100～6000A）；最大U=40I^0.4；最小U=29I^0.4

Ø 最大电流：6000A

Ø 额定值：400A，320～440V；4000A，800～1100V

Ø 温升和运行温度参数：单一组件吸收680KJ的温升为80K，吸收1100KJ的温升为145K。105℃为长期运行温度，160℃为允许最大温度，250℃为破坏温度，发电机的SiC灭磁电阻的环境温度和温升允许值以此为准核算。

3．跨接器试验

对晶闸管的测试和电气元器件试验按前述方法进行。

跨接器动作值的校验。应在发电机投入试运行前按制造厂产品说明书或调试说明书对其动作值进行校验。校验时应断开其相关回路，接入外加试验电源(最好电压可调)。试验回路中串联限流电阻，以免造成电源或设备损坏。投入试验电源后，模拟过电压触发跨接器动作值，录制动作值应符合整定要求。

二、灭磁设备现场检修试验

1．清灰与检查

灭磁设备包括灭磁开关、灭磁电阻、转子过电压保护等。对其清灰工作，同励磁设备整体统一考虑，按照整流柜清灰方法进行。

灭磁和起励设备的检查工作，在机组C修中，只进行设备的外观检查，回路连接螺丝检查，灭磁电阻电阻简单测量。检查中一般不要断开回路，如果必须断开回路，拆线测量前应先校对一遍图纸，要做好拆卸记录和标记，并及时恢复接线。接线螺丝务必紧固。

检查灭磁和起励回路的绝缘电阻时，其绝缘电阻值不不应小于1MΩ。必要时还要进行灭磁和起励设备的交流耐压试验。在实施交流耐压试验前后，分别使用绝缘电阻表测试绝缘电阻并进行记录，比较试验前后两阻值，该值不应有较大差异，如有差异应分析并查找原因。

在机组A、B修中，对灭磁等设备的检查要点如下，实际工作可参照此选择进行。

（1）检查灭磁开关灰尘、污垢及触点烧灼情况。用干布或毛刷清洁开关本体，打开灭弧室，检查触头，如有烧伤，可用细砂纸对烧伤点进行打磨。

（2）检查螺丝连接处和铜排螺丝连接处，包括晶闸管跨接器和灭磁电阻的连接处螺钉、分流器、母线、夹件、支撑连接件，要求弹簧垫和平垫齐全，螺丝紧固无松动，号头明确。

（3）检查灭磁灭磁电阻，欧姆表检查应无短路，外观检查无破损，必要时可做灭磁电阻的伏安特性。用欧姆表测量阻值与原记录比较，阻值不应相差超过±10%。

（4）检查起励回路的电阻、电容、二极管等，要求外观检查无过热、破损、漏油、接线松脱虚焊等现象，将电阻电容、二极管元件两端接线打开，测量电阻值、电容值与原记录无明显差别，二极管无短路开路。

2．国产FMB32灭磁及过电压保护装置检查方法举例

国产FMB32灭磁及过电压保护装置原理图如图2－20所示。图中，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。

FMB32灭磁及过电压保护装置检查方法要点如下，实际工作可参照此选择进行。

（1）断开回路测量RZ直流电阻。

（2）拔下保险RD1、RD2检测FR1和FR2。。

（3）断开回路检测FR3、FR4、FR5。

（4）用万用表检测二极管以及各个保险是否开路，用对线灯检测晶闸管。

图2-20 FMB32灭磁及过电压保护装置原理图

3．DM4系列磁场断路器的检修与调试

国产DM4双断口灭磁开关，结构紧凑合理，体积小、重量轻，适用于中小容量发电机的励磁回路，在我国各类电厂都有使用。DM4双断口灭磁开关如图2－21所示。

图2－21 国产DM4灭磁开关及其各部间隙示意图

DM4双断口灭磁开关机械部分的检查如下，实际工作可参照此选择进行。

（1）主触头应接触良好，接触面积应不小于整个触头的2/3(检查时可以兰色复写纸衬在触头之间观察测量接触面积)。触头表面不应有毛刺、凹痕及其他损伤。触头修整应使用细纹什锦锉，不得使用砂布或粗纹锉刀。修整完毕应认真清理开关，不得在开关上遗留铜屑或其他物品。

（2）合闸静压力调整：开关合闸状态下用弹簧称检查合闸静压力应不小于（206±25)N。不合格时调整合闸压力拉簧。

（3）开关在分闸状态下检测静、动触头开距应不小于26mm，不合格应作调整。

（4）动触头杆主动轴间隙δ1为7～10mm。连杆与半园轴的搭接部分δ2为1.5mm。

（5）合闸后开关应稳定可靠。跳闸时应灵活,不应出现拒分现象。机构过死点距离δ3为3～4mm。

（6）各辅助接点状态应良好，不应出现接触不良或拒动现象。

DM4双断口灭磁开关电气部分的检测如下，实际工作可参照此选择进行。

（1）用直流电桥检测分、合闸线圈的直流电阻。

（2）测量分闸线圈的动作电压值应不大于176V(80%Ue)，返回电压值应不低于22V(＞10%Ue)。

（3）测量正、负极断口的分闸时间和二者之间的时差。分闸时间应＜100ms，分闸时差应＜10ms。

DM4灭磁开关的交流耐压试验属预防性试验，也应该与整个励磁装置一起进行。表3就是某大型励磁装置交流耐压试验表及其试验参数，实际工作可参照此选择进行。这里，FMK是发电机灭磁开关的简称；ZYB是励磁自用变压器的简称；61LH是励磁用发电机出口CT。

表2－3 某励磁装置交流耐压试验完整项目表格

序号	试验项目	试验电压（KV)	绝缘电阻(MΩ)	备注
1	FMK正负断口对地	3.0	≥10	合上FMK
3	FMK正负断口之间	3.0	≥10	断开FMK
6	转子侧主回路对地	2.0	≥5	断开转子引线
7	整流侧主回路对地	2.0	≥5	拉开整流柜隔离开关
8	整流柜对地	2.0	≥5	阳极电源与正负极短路
9	脉冲变原、付之间	2.0	≥300	原付边引线各自短路
10	ZYB原、付地间	2.0	≥ 10	副边接地
12	61LH付边及引线对地	1.0	≥ 10	断开引线
14	直流操作回路对地	1.0	≥1	短接601、602（正负极）
15	合闸回路对地	1.0	≥5	短接Z601、Z602（正负极）
16	交流380V回路对地	1.0	≥5	三相短路、断开零线

4．CEX-98系列磁场断路器的检修与调试

CEX 系列灭磁开关是由法国LENOIR 公司生产的模块化开关，规格齐全、应用广泛。我国三峡电厂使用双CEX 98 5000A 4.2型，葛洲坝电厂使用CEX 98 2560 4.2型。

图2-23 CEX98 2560 4.2灭磁开关

CEX98 2560 4.2灭磁开关如图2－23所示。该类灭磁开关的检修调试方法，参照前述内容，检修调试内容，参照表2－4进行。实际工作可参照此选择进行。

表2－4 CEX98 2560 4.1性能测试表

开关型号／开关编号：		检测日期：		环境温度：
序号	测试项目	要求值	实测值	备注
１	合闸线圈直流电阻（Ω）		６.0
２	分闸线圈１直流电阻（Ω）		151.5
３	分闸线圈２直流电阻（Ω）		153.5
４	常开弧触头最小压力（Ｎ）		230
５	常闭触头最小压力（Ｎ）		220
６	常开弧触头开距／开距差（mm）		21.4/0.2
７	常闭弧触头开距／开距差（mm）		21.4/0.3
８	合闸时间／合闸同步时差（ms）	／≤1	300.5/0.2	额定操作电压
９	固有分闸时间／分闸同步时差（ms）	／≤1	41.6/0.2	额定操作电压
１０	最低合闸电压（Ｖ）	≤80%Ue	170	Ue额定电压
１１	最低分闸电压（Ｖ）	≤80% Ue	150	Ue额定电压
１２	主回路对接地框架绝缘电阻（MΩ）	≥2.5	2000	1000V摇表
１３	二次回路对接地框架绝缘电阻（MΩ）	≥1.5	1000	1000V摇表
１４	主回路对接地框架耐压	4kV，1min	4	工频耐压
１５	二次回路对接地框架耐压	2kV，1min	2	工频耐压
结论：合格		测试人：

三、灭磁电阻和跨接器的检修试验

1．灭磁电阻的检查要点

（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。

2．转子过压保护装置（跨接器）的检查要点

（1）对跨接器中的晶闸管采用对线灯方式进行检测。

（2）对跨接器的非线性电阻按照灭磁电阻简单方式进行检测。

（3）整体回路绝缘检测和耐压试验按照常规方式进行，恢复接线要保证正确。

3．氧化锌电阻（ZnO）的检测

在我国发电机励磁回路中已大量采用ZnO。ZnO在工作中既要承受长期的励磁电压，还要承受灭磁时来自转子绕组的能量和过电压冲击。长期的励磁电压作用会使ZnO阀片产生静态老化，而灭磁和过电压冲击会使ZnO阀片产生动态老化。不管是静态老化还是动态老化，均会使ZnO阀片的晶粒结构发生变化，造成V-A特性退化。静态老化是一个缓慢的物理化学过程，其老化速度的快慢可以用漏电流或功率损耗的增长速度来衡量。故定期检测ZnO阀片小电流V-A特性、检测其漏电流增长速度、预测使用寿命就显得比较重要。
目前，许多单位在进行ZnO阀片的现场测试时，采用调压器、升压变、电流表、电压表等临时拼装组合进行工作，其接线复杂，工作强度大，读数单一，无法对ZnO阀片进行全面综合的评判。目前，国产WCY—50氧化锌阀片测试仪，实现了ZnO阀片现场综合测试的目地。WCY—50氧化锌阀片测试仪原理接线图如图2－24所示，测试步骤和方法如下，使用前请仔细阅读仪器的使用说明书。

图2－24是WCY—50氧化锌阀片测试仪原理接线图

将ZnO电阻从主回路断开，取下与ZnO电阻串联的快熔保险，用阀片测试仪（WCY-50C型）对ZnO电阻进行逐一检测，检测接线如下所示：

将量程选择开关选为10mA档，测试/试验开关选为“测试”位置，投入电源，按下‘测试’按钮，仪器将对ZnO电阻自动进行加压测试，测试时，仪器会显示串号、输出电压和输出电流值，可根据这些值初步判断ZnO电阻的好坏。当一个ZnO电阻测试完毕，测试仪停止输出电压后，再测试下一个ZnO电阻。所有ZnO电阻测试完毕后，将测试数据传送到电脑，测试仪的软件可以将这些数据绘制出对应ZnO电阻的V-A特性曲线。

氧化锌电阻的压敏电压定义为U_10mA时，主要性能应达标如下：

o 压敏电压U_10mA的变化率＜±5%。

o 漏电流(50%U_10mA电压值下)＜100mA。

o 残压比U_100A/U_10mA≯1.6。

氧化锌压敏电压定义为U_1mA时，检主要性能应达标如下：

o 压敏电压U_1mA的电压变化率＜±5%。

o 漏电流(75%U_1mA电压下)＜100mA。

o 残压比U_100A/U_1mA应≯1.7。

压敏电压变化率的计算式：

Δ=（△U_amA /U_amA)×100%

式中：

△U_amA——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。

U_amA——使用若干年后的压敏电阻实测标称电压值。

4．跨接器的检测

将转子过压保护装置（跨接器）从转子和电源回路彻底断开，试验接线如图2－25所示，图中RY为100：1 电阻分压器。

观察A、B间的电压波形。调整调压器TB，使电压逐渐升高，当正弦波峰值高于本装置的电压保护动作值时，其峰顶值被削平，如图2-26所示。

这里的跨接器是一个正向过电压保护跨接器，采用氧化锌电阻。跨接器的动作值就是正向试验电压的峰值，跨接器动作后，外加试验电压被氧化锌电阻的残压限制，图中正向试验电压的平台Up。反向过电压保护采用氧化锌灭磁电阻本身，其试验波形是反向试验电压的平台Up，其值是氧化锌电阻的残压。

图2-25 跨接器检验接线图2-26跨接器检验波形图

图2-27是某碳化硅电组跨接器试验前后的实际波形，该跨接器为转子正反向过电压保护装置，跨接器动作后，外加试验电压均被碳化硅电阻所限制。左面是动作前波形，右边是动作后波形。比较这两个波形，可以看出跨节器动作的效果。

图2-27 某跨接器动作前后试验波形

国产跨接器，一般还有信号报警回路。因此，检测跨接器还包括其信号报警回路的检测：信号电路接上220V直流工作电源，在电流继电器LJ的线圈两端，加上瞬时冲击电流10-15A，冲击脉宽为T（10S>T>1ms)。LJ动作，其接点闭合，KP3导通，计数器JS计数一次，信号灯2XD亮灯，指示过压动作，按下复归按钮FA，信号解除，信号灯熄灭，表明信号回路正确。

国产跨接器，一般也串联保护熔断器。检测保护熔断器检查，可通过外观或用数值万用表检查好坏。

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