跨接器原理介绍

1、1 跨接器(CRoWBAR)的工作原理在UN5000励磁系统中，跨接器的主要作用有两点：一是用于灭磁；二是用于转子过电压保护。跨接器主要由触发板A02，晶闸管V1V3及电流监视用cus元件T1三部分回路组成，如图1、图2所示。II 灭磁原理对于300MW及以上的汽轮发电机UN5000自并励静止励磁系统，一般都采用标准的直流灭磁方案，它包括安装于整流桥直流侧的4断口磁场断路器、晶闸管跨接器(CROWBAR )、碳化硅非线性灭磁电阻。当收到来自发电机保护或者来自内部的励磁保护跳闸命令，在断开直流侧磁场断路器的同时触发晶闸管跨接器以接通灭磁电阻灭磁，同时启动逆变灭磁措施共同灭磁。、12 直流侧过电压

2、保护原理发电机端出现故障，如短路、错误的同步或异步运行，会在转子回路中产生反向过电压。过电压必须被限制到足够安全的水平，以不破坏励磁绕组的绝缘为标准。跨接器电路通常用于直流侧过压保护。该电路采用雪崩二极管探测转子回路中的正向和反向过电压，如触发板A02上的V1000。对于300MW汽轮发电机组该雪崩二极管的击穿电压一般选择为2200V，即过电压保护动作值为2200V。当雪崩二极管被击穿时，相连的可控硅则被触发，立即将碳化硅非线性灭磁电阻R0213并联连接到转子回路上，如图2。同时发出跳闸令切机。2 跨接器(CRowBAR)故障的危害及后果21 跨接器(CROwBAR)晶闸管短路故障当跨接器(C

3、ROWB AR )的正向或反向晶闸管短路时，转子电阻长时间导通，会发生碳化硅电阻过热。因此碳化硅非线性电阻应安装于远离其他电器元件的位置。另外，当晶闸管导通电流达到CUS监视元件的动作值时，AVR运行程序会发出转子过电压报警，联跳磁场断路器，会造成严重的事故停机。22 跨接器(CROwBAR)晶闸管不触发故障当汽轮发电机转子两端出现过电压并达到CROWB AR 动作值时，而CROWB AR 晶闸管由于故障没有触发，此时相当于硅化硅非线性电阻开路，会在转子表面产生涡流而消耗大部分转子过电压能量，转子绕组会发生过热现象，但不会产生严重后果。但是，对于大滑差长时间高负荷异步运行，后果还是很严重的。C

4、ONV f1A ，LEVEL 1 197CONV R ，I L2 198BRANCH Rf1A RE 184CONVERTER BLOCKED 196CONVERTER 1 161(3)其他现象调节器内的继电器K01，K02都为红灯，即动作状态，UT0和U71上的TRIP灯均亮；通道1的COB的LED显示F35， 通道2的COB的LED显示A161。32 可能的原因(1)CROWBAR及其触发板A02的线路松动或接触不良；(2)在灭磁屏内发现新鲜的老鼠粪便，怀疑老鼠造成转子回路瞬间短路，或者屏内直流输出电缆被老鼠啃噬而断路或短路；(3)转子回路的相间绝缘或者转子绕组对地绝缘有问题；(4)灭磁开

5、关的跳闸回路有问题，不能够正确动作；(5)励磁系统内部故障时，跳闸逻辑不正确，从调节器发出至保护的信号不正确；(6)外部干扰造成“转子过电压”误动而跳机。33 故障检查针对以上6种可能的原因，对设备进行了逐一检查。检查结果如下：(1)对CROWBAR及其触发板A02的线路及端子等联结部分进行了认真仔细的检查，没有发现端子松动现象，但发现CROWBAR 的CUS元件上面的SUBD 型端子的第七管脚发生严重电腐蚀而断路，FEMALE和MALE端均覆盖有白色粉末。(2)将励磁系统连接到转子绕组的电缆全面仔细地检查一遍，没有发现被老鼠啃噬而断路或短路的痕迹。(3)进行了转子绕组的相间及转子绕组对地的绝

6、缘电阻测试，结果满足运行要求。(4)静态进行了灭磁开关的合 E闸试验，证实灭磁开关的合跳闸回路能够正确动作。(5)励磁系统内部故障时，跳闸逻辑是正确的，从励磁系统逻辑图及硬件图可以确认。(6)经检查发现，励磁屏体的接地铜排没有接至电厂的接地网。从外部接至励磁屏体的所有电缆的屏蔽线都悬空，未接地。34 电流传感器CUS的工作原理(1)CUS功能简介电流传感器CUS通过Hall传感器测量电流。它可以测量的电流最大值为2000A，而且线性度和精度都非常高。传感器的输出能够产生与铁心内流过的电流成正比的差分电压。(2)CUS工作原理在CUS的管脚“OUT 1“和“OUT 2“输出高频差分电压。CUS测

7、量原理图见图3和图4。Hall传感器放置于螺旋形铁心的气隙内。这样的结构允许测量穿过铁心的，与测量电流成正比的磁通量。Hall感器的接点接至SubD 型端子。SubD 型端子，螺旋形铁心，以及Hall传感器共同封装在塑料外壳内。将SubD型端子外部的两个加固螺钉拆开，拔下SubD型端子的M E端，检查发现其第七管脚的插针和插孔都已经严重电腐蚀，全部被白色粉末覆盖。事实上，此处的连接已经完全中断。因此，在前面停机灭磁过程中， 由于检测不到CUS感应电流， 因此发出CRO AR FAfED跨接器失灵”报警，完全符合励磁系统逻辑图的控制逻辑。Hall传感器的信号输出及电源输入是通过9芯SubD型电缆

8、传送给FIO(快速输入 瑜出板)的 端子，如图1所示。NO板的输入X4的技术数据如下X4电压输入：AJ3电压范围：05V频率大约为：10 kHz 一从图4可以看出，该输入信号AI3经过FIo板上的模拟差分放大器放大后，从FIO板上的端子 1，32输入AVR主板COB内，电气连接参见图5和图6。35 故障分析由于CUS的输出端开路，为干扰的输入提供了条件。在机组运行过程中，在励磁屏体关门的瞬间，门控开关(限位开关)的接点动作，切断屏体日光灯电源，日光灯镇流器线圈放电产生高次谐波电压信号，此干扰信号从CUS的开路点输入NO(快速输入输出板)，达IjCROWBAR漏电流动作设定值(参数925设定值120A)，使得励磁逻辑报“转子过电压故障”而跳磁场断路器，同时发出报警信号。从电厂的故障录波设备记录的参数曲线看出，跳机前励磁电压没有大的波动，因此可以完全排除转子主回路故障而引起转子过，电压发生的情况。最终确定为干扰引起“转子过电压故障”误动而跳机。36 故障处理对故障CUS做更换处理。故障元件更换后，对该套励磁系统全面地做了静态试验，包括风机试验和小电流试