GEMC 系列灭磁及过电压保护柜
操作使用说明书
北京吉思电气有限公司
二○○五年五月
Chapter 1 概述
一. 适用范围
本产品适用于电力系统大、中、小型水轮发电机或汽轮发电机励磁系统，完成起励、灭磁及过电压等保护作用。
二. 使用环境条件
1. 海拔高度不超过2000米。
2.环境温度室内不低于-10℃, 不高于+50℃。 3.空气最大相对湿度不大于90%(25℃) 。
4.周围环境中没有导电尘埃、没有腐蚀性破坏绝缘的气体或蒸汽。 5.无剧烈振动和冲击，平面垂直倾斜度不超过5 。
6.交流电源应符合三相对称, 波形为正弦, 频率变动范围不超过±3%。
三. 产品满足的技术标准
---GB3797-89 电控设备第二部分 ---GB4064-83 电力设备安全设计导则 ---GB4208-93 外壳防护等级（IP 代码）
---GB6162-85 静态继电器及保护装置的电气干扰试验 ---GB/T7064-1996 透平型同步发电机技术要求 ---GB/T7409-1997 同步电机励磁系统
---GB14285-93 继电保护和安全自动装置技术规程 ---IEC2A （秘13-1978） 汽轮发电机励磁系统技术要求 ---IEC （秘593-1982） 关于同步电机励磁系统的若干规定 ---GB/T14598.9-1995 量度继电器和保护装置的电气干扰试验 ---GB50150-91 电气装置安装工程
---DL/T650-1998 大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件 ---SD152-87 大中型水轮发电机基本技术条件 ---SD/T583-1995 ---DL490-92 ---DL489-92 ---DL/T491-99
大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件 大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置安装、验收规程 大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置试验规程 大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置运行、检修规程
四. 产品技术指标
产品规格型号为GEMC-400、GEMC-630、GEMC-800、GEMC-1000、GEMC-1600、GEMC-2500、GEMC-4000、GEMC-4000，其主要技术指标如下：
表1 灭磁及过电压保护柜主要技术指标一览表
柜体尺寸:2260×1000（或800）×1000（或800）（高×宽×深）。
五、安装尺寸
柜底脚螺钉安装中心距尺寸为:820mm（620mm ）×900mm （700mm ） (宽×深) 四孔的孔径为:直径为22mm 。
六、主要配置及功能
由灭磁开关、非线性或线性灭磁电阻和交、直流侧过电压保护装置组成。 主要功能：
正常停机采用逆变灭磁停机，快速安全。
水电50MW 、火电200MW 以上大机组配置阻断式集中阻容吸收装置抑制整流桥交流侧和直流侧的过电压，较小容量机组配置为：交流侧过电压（RSA －浪涌过电压吸收器回路），直流侧过电压（SPA －尖峰过压吸收器回路）。
配置非线性灭磁电阻（火电机组可以配置线性灭磁电阻），在事故停机时吸收转子反向过电压（FR1-灭磁过电压保护组件回路）。
水电50MW 、火电200MW 以上大机组配置非全相或大滑差保护器，运行时吸收转子正反向过电压（FR2-非全相吸收装置回路）。
灭磁开关负责断开励磁电流通路，实现灭磁能量向灭磁电阻的转移。按照额定励磁电压、电流及灭磁容量的差异，灭磁开关可以配置单极/双极、单断口至四断口各种方案。
Chapter 2 运行规程
一．运行规程
（一）FMK 合闸操作：
1. 合上DC220V 操作电源开关61DK ； 2. 合上DC220V 合闸电源开关62DK ； 3. 将FMK 操作开关63KK 扭向“合”。
（二）FMK 分闸操作：
1. 合上DC220V 操作电源开关61DK ； 2. 将FMK 操作开关63KK 扭向“分”。
（三）起励操作：
1. 合上DC220V 操作电源开关61DK ； 2. 合上起励电源开关63DK ； 3. 按调节器起励操作运行规程操作。
（四）过压信号复归
每次非线性电阻灭磁动作或过电压保护非线性电阻动作后，灭磁柜向中控室发出“过压动作“信号，同时灭磁柜“过压指示”指示灯亮，表明灭磁柜正常灭磁及过压保护正常动作。
该信号为自保持信号，看到该信号后运行人员应在中控室或灭磁柜前按下“过压复位”按钮，复位过压信号。
二．巡检内容
1. 转子电流是否在正常范围； 2. 转子电压是否在正常范围； 3. 面板指示灯状态是否正常；
4. 尖峰过电压吸收器串联快熔是否熔断； 5. 非线性灭磁电阻串联快熔是否熔断
设备投运后三天内应特别注意巡视尖峰过电压吸收器串联快熔及非线性灭磁电阻串联快熔是否熔断。
Chapter 3 异常信号判断及处理
一、异常现象内容：起励失败。 二、起励失败判断及处理
1. 判断：调节器发起励失败信号。 2. 处理：
（1） 确定起励电源正常：面板起励电源指示灯亮； （2） 确定FMK 已合闸，面板FMK 合闸指示灯亮； （3） 判断起励接触器是否正确动作；
（4） 确定FMK 合闸到位：用万用表测量FMK 断口电压。
Chapter 4 设备安装
一、设备安装
（一）安装前准备
设备安装前，要进行必要的技术和材料、工器具的准备。
1. 开箱检查
（1） 核对包装箱内物品种类和数量是否与包装清单符合； （2） 检查设备外观，应无严重伤痕； （3） 检查装置内部器件，应无严重机械损伤。 2. 技术准备
（1） 熟悉本装置的全部图纸资料； （2） 认真阅读本用户操作使用说明书；
（3） 制定安装方案，绘制必要的操作回路原理图和端子配线图。 3. 信号电缆准备
根据端子配线图，准备必要的信号电缆，对电缆有如下要求：
① DC220V 操作电源：铠装铜芯电缆，导线截面1.5平方毫米； ② DC220V 合闸电源：16平方毫米带铠电缆； ③ DC220V 起励电源：16平方毫米带铠电缆； ④ 控制量：铠装铜芯电缆，导线截面1.5平方毫米；
⑤ 转子电流表引出线：铠装铜芯高压电缆，导线截面1.5平方毫米；
注：以上线径以实际设计为准。
（二）设备安装
设备安装是在准备工作充分的基础上进行的， 内容包括柜体安装到位、根据端子配线图将所需电缆配上端子、连接一次电缆或母排等工作。
Chapter 5 设备维护
一、 灭磁过压保护系统的维护非常简便。设备正常运行期间，不需要经常进行监视和维
护。
二、 清灰工作是否进行可根据柜内元器件表面灰尘的堆积情况确定。 三、 非线性氧化锌电阻组件测试
每次大修时，应对非线性氧化锌电阻组件性能进行测试，测试方法和步骤如下： （1）非线性氧化锌电阻组件绝缘电阻测试
断开灭磁开关FMK ，断开FMK 和转子回路的连接电缆或铜排，取下非线性氧化锌电阻上串联的快速熔断器RD ，在非线性氧化锌电阻组件两侧用摇表做绝缘检测。
试验结果：绝缘电阻大于1M Ω为正常。 （2）非线性氧化锌电阻组件漏电流测试
确认非线性氧化锌电阻组件绝缘电阻正常后，在非线性氧化锌电阻组件两端施加0.5U10mA 电压，测试非线性氧化锌电阻组件漏电流。 试验结果：漏电流不大于50μA 为正常。
如果漏电流大于100μA ，说明非线性氧化锌电阻组件已经老化，必须停止使用，更换非线性氧化锌电阻组件。
如果非线性电阻组件有超过容量30%的组件不能继续使用，必需整套更换组件。
ZnO 非线性灭磁电阻组件
GEMC 系列灭磁及过电压保护柜
操作使用说明书
北京吉思电气有限公司
二○○五年五月
Chapter 1 概述
一. 适用范围
本产品适用于电力系统大、中、小型水轮发电机或汽轮发电机励磁系统，完成起励、灭磁及过电压等保护作用。
二. 使用环境条件
1. 海拔高度不超过2000米。
2.环境温度室内不低于-10℃, 不高于+50℃。 3.空气最大相对湿度不大于90%(25℃) 。
4.周围环境中没有导电尘埃、没有腐蚀性破坏绝缘的气体或蒸汽。 5.无剧烈振动和冲击，平面垂直倾斜度不超过5 。
6.交流电源应符合三相对称, 波形为正弦, 频率变动范围不超过±3%。
三. 产品满足的技术标准
---GB3797-89 电控设备第二部分 ---GB4064-83 电力设备安全设计导则 ---GB4208-93 外壳防护等级（IP 代码）
---GB6162-85 静态继电器及保护装置的电气干扰试验 ---GB/T7064-1996 透平型同步发电机技术要求 ---GB/T7409-1997 同步电机励磁系统
---GB14285-93 继电保护和安全自动装置技术规程 ---IEC2A （秘13-1978） 汽轮发电机励磁系统技术要求 ---IEC （秘593-1982） 关于同步电机励磁系统的若干规定 ---GB/T14598.9-1995 量度继电器和保护装置的电气干扰试验 ---GB50150-91 电气装置安装工程
---DL/T650-1998 大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件 ---SD152-87 大中型水轮发电机基本技术条件 ---SD/T583-1995 ---DL490-92 ---DL489-92 ---DL/T491-99
大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件 大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置安装、验收规程 大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置试验规程 大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置运行、检修规程
四. 产品技术指标
产品规格型号为GEMC-400、GEMC-630、GEMC-800、GEMC-1000、GEMC-1600、GEMC-2500、GEMC-4000、GEMC-4000，其主要技术指标如下：
表1 灭磁及过电压保护柜主要技术指标一览表
柜体尺寸:2260×1000（或800）×1000（或800）（高×宽×深）。
五、安装尺寸
柜底脚螺钉安装中心距尺寸为:820mm（620mm ）×900mm （700mm ） (宽×深) 四孔的孔径为:直径为22mm 。
六、主要配置及功能
由灭磁开关、非线性或线性灭磁电阻和交、直流侧过电压保护装置组成。 主要功能：
正常停机采用逆变灭磁停机，快速安全。
水电50MW 、火电200MW 以上大机组配置阻断式集中阻容吸收装置抑制整流桥交流侧和直流侧的过电压，较小容量机组配置为：交流侧过电压（RSA －浪涌过电压吸收器回路），直流侧过电压（SPA －尖峰过压吸收器回路）。
配置非线性灭磁电阻（火电机组可以配置线性灭磁电阻），在事故停机时吸收转子反向过电压（FR1-灭磁过电压保护组件回路）。
水电50MW 、火电200MW 以上大机组配置非全相或大滑差保护器，运行时吸收转子正反向过电压（FR2-非全相吸收装置回路）。
灭磁开关负责断开励磁电流通路，实现灭磁能量向灭磁电阻的转移。按照额定励磁电压、电流及灭磁容量的差异，灭磁开关可以配置单极/双极、单断口至四断口各种方案。
Chapter 2 运行规程
一．运行规程
（一）FMK 合闸操作：
1. 合上DC220V 操作电源开关61DK ； 2. 合上DC220V 合闸电源开关62DK ； 3. 将FMK 操作开关63KK 扭向“合”。
（二）FMK 分闸操作：
1. 合上DC220V 操作电源开关61DK ； 2. 将FMK 操作开关63KK 扭向“分”。
（三）起励操作：
1. 合上DC220V 操作电源开关61DK ； 2. 合上起励电源开关63DK ； 3. 按调节器起励操作运行规程操作。
（四）过压信号复归
每次非线性电阻灭磁动作或过电压保护非线性电阻动作后，灭磁柜向中控室发出“过压动作“信号，同时灭磁柜“过压指示”指示灯亮，表明灭磁柜正常灭磁及过压保护正常动作。
该信号为自保持信号，看到该信号后运行人员应在中控室或灭磁柜前按下“过压复位”按钮，复位过压信号。
二．巡检内容
1. 转子电流是否在正常范围； 2. 转子电压是否在正常范围； 3. 面板指示灯状态是否正常；
4. 尖峰过电压吸收器串联快熔是否熔断； 5. 非线性灭磁电阻串联快熔是否熔断
设备投运后三天内应特别注意巡视尖峰过电压吸收器串联快熔及非线性灭磁电阻串联快熔是否熔断。
Chapter 3 异常信号判断及处理
一、异常现象内容：起励失败。 二、起励失败判断及处理
1. 判断：调节器发起励失败信号。 2. 处理：
（1） 确定起励电源正常：面板起励电源指示灯亮； （2） 确定FMK 已合闸，面板FMK 合闸指示灯亮； （3） 判断起励接触器是否正确动作；
（4） 确定FMK 合闸到位：用万用表测量FMK 断口电压。
Chapter 4 设备安装
一、设备安装
（一）安装前准备
设备安装前，要进行必要的技术和材料、工器具的准备。
1. 开箱检查
（1） 核对包装箱内物品种类和数量是否与包装清单符合； （2） 检查设备外观，应无严重伤痕； （3） 检查装置内部器件，应无严重机械损伤。 2. 技术准备
（1） 熟悉本装置的全部图纸资料； （2） 认真阅读本用户操作使用说明书；
（3） 制定安装方案，绘制必要的操作回路原理图和端子配线图。 3. 信号电缆准备
根据端子配线图，准备必要的信号电缆，对电缆有如下要求：
① DC220V 操作电源：铠装铜芯电缆，导线截面1.5平方毫米； ② DC220V 合闸电源：16平方毫米带铠电缆； ③ DC220V 起励电源：16平方毫米带铠电缆； ④ 控制量：铠装铜芯电缆，导线截面1.5平方毫米；
⑤ 转子电流表引出线：铠装铜芯高压电缆，导线截面1.5平方毫米；
注：以上线径以实际设计为准。
（二）设备安装
设备安装是在准备工作充分的基础上进行的， 内容包括柜体安装到位、根据端子配线图将所需电缆配上端子、连接一次电缆或母排等工作。
Chapter 5 设备维护
一、 灭磁过压保护系统的维护非常简便。设备正常运行期间，不需要经常进行监视和维
护。
二、 清灰工作是否进行可根据柜内元器件表面灰尘的堆积情况确定。 三、 非线性氧化锌电阻组件测试
每次大修时，应对非线性氧化锌电阻组件性能进行测试，测试方法和步骤如下： （1）非线性氧化锌电阻组件绝缘电阻测试
断开灭磁开关FMK ，断开FMK 和转子回路的连接电缆或铜排，取下非线性氧化锌电阻上串联的快速熔断器RD ，在非线性氧化锌电阻组件两侧用摇表做绝缘检测。
试验结果：绝缘电阻大于1M Ω为正常。 （2）非线性氧化锌电阻组件漏电流测试
确认非线性氧化锌电阻组件绝缘电阻正常后，在非线性氧化锌电阻组件两端施加0.5U10mA 电压，测试非线性氧化锌电阻组件漏电流。 试验结果：漏电流不大于50μA 为正常。
如果漏电流大于100μA ，说明非线性氧化锌电阻组件已经老化，必须停止使用，更换非线性氧化锌电阻组件。
如果非线性电阻组件有超过容量30%的组件不能继续使用，必需整套更换组件。
ZnO 非线性灭磁电阻组件