国外励磁跨接器电路原理介绍.doc

国外励磁跨接器电路原理介绍 CROWBAR，译为跨接器，在励磁专业里面，是指利用一个电力电子元件将一个电阻跨接在发电机转子回路，起到灭磁或者限制转子过电压作用的装置。 传统上的跨接器用于发电机转子回路的过电压保护，由一个过电压自触发电路板和晶闸管开关电路组成，跨接器动作，利用晶闸管投入吸收过电压电阻。 这是SIEMENS励磁跨接器，-U103（Z）是一个由转折二极管BOD组成的过电压自触发电路板，-A107是转子反向过电压导通晶闸管，-A108是转子正向过电压导通晶闸管，-R101是吸收过电压的碳化硅非线性电阻。转折二极管BOD相当于一个稳压管，Z-3和Z-1是测量转子电压的两个输入点。当转子电压大于其转折值就导通，转折值一般为2000-3000V。若Pf Nf且转子产生正向过电压，Z-4输出点输出触发脉冲，使-A108导通；若Nf Pf且转子产生反向过电压，Z-2输出点输出触发脉冲，使-A107导通。一旦晶闸管导通，非线性电阻就并联在转子两端，转子过电压能量被该电阻吸收，转子过电压值被该电阻的非线性特性限制，直到转子过电压消失。 值得注意的是，一旦跨接器动作导致晶闸管导通，除非所有能量吸收完成或晶闸管反向阻断，非线性电阻将始终并联在转子两端。因此，必须采取措施防止该电阻超容量使用而烧毁。在这一点上，西门子采用电磁继电器检测跨接器电流，ABB采用互感器检测跨接器电流。 ABB励磁跨接器，除了用于发电机转子回路的过电压保护外，还作为发电机灭磁投入灭磁电阻使用，如下图所示。这里-A02是一个由转折二极管（V1000)组成的过电压自触发电路板，-F02是转子正反向导通晶闸管，红线部分是发电机转子回路以及灭磁或过电压吸收电阻。这里灭磁或过电压吸收电阻都是同一个电阻，但是起到不同的作用。 在上图的-A02中，V1000是一个BOD。在-F02中， -T1是检测晶闸管是否导通以及导通电流是否超过整定值的互感器。V1和V2是转子正反向过电压连接过电压吸收电阻的晶闸管，V2和V3是灭磁连接灭磁电阻的晶闸管，其作用都是将灭磁或过电压吸收电阻并联在转子两端，吸收转子能量。 首先介绍ABB励磁跨接器作为转子过电压保护回路原理，在上图中，用红虚线箭头表示反向过电压导致V2导通过程；用蓝虚线箭头表示正向过电压导致V1导通过程。由此可见，V1000只能单向导通，利用二极管来保证这一点。虚线导通回路的电阻，只是为了限流作用。 接着介绍ABB励磁跨接器作为灭磁回路投入灭磁电阻的原理。当灭磁开关跳闸时，继电器-K1或-K2动作，直接触发V2和V3可控硅，投入灭磁电阻。串联在-K1和-K2继电器线圈的电阻是操作电压选择电阻，-K2线圈两端的电容起延时作用，可以让这两个继电器不同时动作，而是先后动作。-K3是备用继电器，没有使用。 在下图中，用红虚线箭头说明-K1灭磁继电器动作后导致V3晶闸管导通过程；用蓝虚线箭头说明-K2灭磁继电器动作后导致V2晶闸管导通过程。 可见，一旦继电器动作，BOD管就不起作用，也就是说不是利用BOD管来触发