无刷励磁机旋转二极管非导通检测系统故障分析

1、江西电力第卷年第期文章编号：（）无刷励磁机旋转二极管非导通检测系统故障分析陈宇锋（沙角电厂，广东，东莞）摘要：介绍某发电厂旋转二极管非导通检测系统（）的基本原理，分析和探讨该检测系统发出报警信号及跳闸信号后的处理方法。提出非导通检测系统的薄弱环节在于传感器，对投运时间较长的传感器要做定期的动态波形分析，以便及时发现和处理缺陷。关键词：发电机；旋转二极管；非导通检测系统（）；基本原理；无刷励磁；故障中图分类号：；文献标识码：面舱咖眦伽，蛐锄陀硒弛【舡，“池唧舱盯呵凼：肿；呲（）；）；坞鹪；概述某发电厂发电机的励磁系统是由法国公司生产的模拟式励磁调节器和旋转二极管无刷励磁系统组成。励磁调节器采用型

2、电压调节方式，主要由两个自动调节通道（正常通道和备用通道，该两个自动通道分别使用两套独立的、，一个手动调节通道和一个监控系统组成（如图）。一图发电机励磁系统示意图发电机主要参数额定功率：；额定电流：；机端电压：。励磁机主要参数旋转二极管额定容量：；旋转二极管额定输出电流：；旋转二极管额定输出电压：；励磁机相数：相；旋转二极管数目：个；旋转快熔数目：个；励磁机冷却方式：氢气冷却。发电机旋转二极管非导通检测系统（）基本原理发电机旋转二极管非导通检测系统（）由三个完全独立的检测通道组成；每个通道包括：传感器，整形放大元件，波形检测元件，逻辑判断元件砣和。传感器门是霍尔传感器，内建有源放大器。传感器安

3、装在励磁机内部，围绕在旋转二极管圆截面上呈扇型分布，如图所示，夹角为。当旋转二极管的个支路中有电流流过时，各支路电磁场依次扫过三个传感器，传感器就会有感应放大信号输出。整形放大元件提供工作电源给传感器盯；同时将的输出信号整形滤波，消除干收稿日期：一一作者简介：陈宇锋（一），男，广东梅县人，电气工程师，工学学士，从事继电保护工作。江西电力第卷年第期“，图旋转二极管非导通检测系统（）原理图扰信号，提高抗干扰能力。各路整形输出信号经端子，接至波形检测元件咖。当旋转二极管支路中的电流值较小或励磁机的励磁电流有较大波动的情况下，为避免系统误判断故障，从励磁机的励磁电流经门槛继电器给出两个信号；。和。，；

4、。表示励磁机的励磁电流较小，表示励磁电流有较大的波动。信号；。或都可以闭锁，在发电机系统起励初期励磁电流不稳定的情况下或励磁电流有扰动的情况下，避免系统误动。从机端引入电压信号以；。用作的同步信号。计算从引入的波形信号在固定的时间内的脉冲数目，正常情况下每应该有个脉冲出现。如果旋转二极管快熔熔断使该支路电流截止，则会发生脉冲丢失。若两个支路不导通，则丢失的脉冲数目也会相应增加。由此该通道元件可以分别给出三种故障类型：个支路不导通，个支路不通导，个支路不导通的信号，输出到逻辑判断元件。如果信号，佃和或电压信号仉。不满足条件，则该通道元件退出运行，发信至元件，判断为系统故障。旋转二极管非导通的逻辑

5、判断采用三取二的逻辑，两个以上的通道判断为相同类型的故障，才经延时输出。一个二极管故障（），机组可维持运行，只发信不跳闸；两个二极管故障（），机组立即跳闸。如果只有一个通道元件退出运行或发出故障信号，而其余两个通道没有故障信号，则判断为这一个通道出错，发出系统一级故障报警信号，系统可维持运行，不退出，如果两个通道元件退出运行，发出系统二级故障报警信号，系统退出运行。事故过程年月日：（机组故障录波时间）一个支路故障两个支路故障系统一级故障系统二级故障机组跳闸，从当时的机组故障录波可以看出，跳闸原因是励磁系统二级故障。经查励磁系统的报警信号有：（）；（）矗；因此可以判断是由旋转二极管非导通检测系统

6、发出的跳闸信号。分析处理首先检查机组故障录波的数据，表明在发电机和励磁机跳闸前后，发电机机端电流和机端电压正常，励磁机励磁电压和励磁电流正常，没有异常波动的情况。可以肯定当时机组运行稳定，发电机和励磁调节器都没有扰动。检查旋转二极管检测系统（）各卡件无异常；检查各信号传输电缆及端子排无异常；分别测量三个传感器职的工作电源无异常。根据上述检查情况还不能确定具体的故障点，故障点可能在旋转二极管上，也可能在旋转二极管检测系统（）上，由误动发出的故障信号。因为旋转二极管检测系统（）是一个动态检测系统，当机组在停运状态下时，传感器舭，元件和都没有检测信号，所以需要机组重新起动，在发电机空载状态时详细检查

7、系统的输出信号。首先机组冲转到，发电机励磁采取试验通道零起升压方式，机端电压升至额定值。检查信号，扒和电压信号仉；。都满足条件。各通道元件投入运行；然后量取元件三个通道的输出信号，即在各路整形输出信号端子，用示波器观察信号波形，发现信号明显异常，幅值小，畸变大，和正常情况下的波形对比有明显区别，如图，所示。同时信号对应的元件断断续续发出个支路不导通的信号，即丢失个脉冲；而和波形正常，相应的元件没有发出异常信号。因此可以初步判断通道存在的异常，为了证实这一江霭电力第卷年第期个想法，解除在上对应通道的信号输入端，把端子并至传感器的信号输出端，即传感器他的信号同时送到通道和，圜：目茚：却卵举一争奠！

8、嘤图正常情况下的波形墨：目：卵学一争奠嘴：图畸变的波形发现三个通道的波形和信号都一致，回复正常。至此可以判断旋转二极管本身没有问题，故障点在传感器或传输电缆上。为了不影响机组发电运行，采取措施：解除传感器胛的输出端，上对应通道的信号输人端并至传感器的信号输出端，旋转二极管非导通检测系统（）维持运行。发电机运行方式不变，不受影响。年月该机组小修。机组停运后，励磁机开盖，更换传感器一个。按照发电机制造厂家的规范，更换传感器，二极管或快熔后，为确保系统和旋转二极管工作正常，应做模拟一个二极管故障试验和模拟两个二极管故障试验，即断开旋转二极管的一个支路，机组开机冲转至后，检查系统应正确判断出一个二极管

9、故障，并发出信号；再断开旋转二极管的两个支路，机组开机冲转至后，检查系统应正确判断出两个二极管故障，并发出信号（跳闸出口已解除）。试验结果系统都做出了正确判断，更换传感器后的各通道波形信号一致，没有畸变，信号正常。分析认为该事故主要是由传感器引起，传感器在运行过程当中输出信号波形逐渐劣化畸变，再可能由于通道或通道偶然丢失脉冲，从而使系统错误判断为两个二极管故障（），机组立即跳闸。结束语通过上述的事故分析和处理，认识到对旋转二极管及其非导通检测系统（）应加强两方面的工作：（）对旋转二极管应抓好检修质量的管理，保证旋转二极管各项电气参数满足要求：（）非导通检测系统的薄弱环节在于传感器，对投运时间较长的传感器要做定期的动态情况下的波形分析。以便及时发现和更换有波形逐渐劣化畸变倾向的传感器。国内科技信息国内首台超超临界压力机组通过科研预审国内首台超超临界压力燃煤发电机组工程可行性研究报告在江苏除州通过了中国电力规划设计总院和江苏省发展计划委员会共同组织的项目预审查。与会专家认为，大容量、高参数的超超临界燃煤发电机组在我国首次应用。具有重要的