三峡工程水轮发电机组灭磁方案研究

随着发电机组容量不断增加，使灭磁开关越来越大，尤其在极端情况(如空载误强励灭磁)开关的配备远大于正常工作参数，工程实践越发困难，从技术经济角度出发也不合理。三峡机组的灭磁采用传统的直流灭磁方式还存在问题。本文提出交流电压灭磁原理分析及三峡机组灭磁推荐方案，以解决上述问题，供有关人员参考。     

发电机新型交流灭磁

大型发电机已普遍采用非线性电阻并接在磁场绕组两端来灭磁，然而随着巨型的，如三峡700MW的发电机投运，磁场电压、电流都十分大，为使非线性电阻能在灭磁时投入，对直流磁场开关的开断弧压要求愈来愈高，大电流、高弧压，导致磁场开关十分巨大，结构复杂，价格昂贵，运行维护工作量大。为此，近年来出现用交流灭磁，即从向转子供电的整流桥进线的交流侧采取措施来灭磁，至今交流灭磁并不十分可靠，在三峡发电机采用的交、直流灭磁中，交流灭磁仅起辅助直流灭磁的作用，主要仍依靠直流磁场开关，本文提出的新型交流灭磁，利用和非线性电阻并联的电容器，在灭磁时和磁场绕组电感、电阻发生RLC串联谐振时纠产生的高电压，将非线性电阻投入，达到快速灭磁。并完全取消了直流磁场开关。仿真表明，这种方法已完全克服了原有交流灭磁的缺点，可靠性相当高，本文给出了对它进行仿真的结果。     

励磁系统交直流灭磁原理分析

在介绍直流灭磁和交流灭磁的原理基础上，分析了整流器触发脉冲在交流灭磁过程中作用以及三峡电厂的西门子励磁系统交直流灭磁原理，在讨论交直流灭磁系统可靠性等问题中，给出了使用交流灭磁开关的几点建议。     

浅谈小型水轮发电机组的过电压保护

250kW以下的小型水轮发电机组多采用励磁机和副绕组电抗分流等励磁方式,励磁回路一般不设灭磁开关。当线路跳闸停电时,存在发电机过电压的危险。本文介绍用接触器做灭磁开关的保护方式和可控硅直流开关做灭磁开关的保护方式。这两种方式可用于电抗分流励磁方式,也可用于励磁机励磁方式,均能有效地防止发电机过电压的危害。     

发电机灭磁失败原因分析及改进措施

针对近期某发电厂发生的灭磁开关烧毁事故，介绍了由双断口灭磁开关(FMK)和ZnO非线性电阻构成的灭磁系统的工作原理，分析了其灭磁失败的主要原因，并提出了减轻灭磁开关灭弧负担，保证灭磁成功的改进措施：①降低ZnO非线性电阻的残压;②在ZnO非线性电阻两端并联线性电阻，以得到一条近似SiC非线性电阻的伏安特性。现场工业试验已验证其有效性。     

励磁系统改造过程中存在问题的分析

在白溪水电站励磁系统改造及其试运行过程中,先后出现转子引出线带电、起励时报转子一点接地以及灭磁开关跳闸后不能电动合闸等故障。详细分析故障原因,发现这些故障分别是由过早投入转子一点装置、直流系统绝缘降低、灭磁开关合闸回路电阻配置不合理造成,及时采取措施后,上述问题得以解决。     

励磁系统改造过程中存在问题的分析

在白溪水电站励磁系统改造及其试运行过程中,先后出现转子引出线带电、起励时报转子一点接地以及灭磁开关跳闸后不能电动合闸等故障.详细分析故障原因,发现这些故障分别是由过早投入转子一点装置、直流系统绝缘降低、灭磁开关合闸回路电阻配置不合理造成,及时采取措施后,上述问题得以解决.     

ASEA灭磁装置存在问题及其改进

葛洲坝电厂12~#、14~#发电机的灭磁装置,系引进瑞典ASEA公司产品,该装置的灭磁开关为ASLG4000型单极快速直流断路器,磁场放电电阻为碳化硅(sìc)非线性电阻组合。见图。该装置自安装投运以来,     

溪洛渡水电站左岸励磁系统灭磁回路工作原理及设计

阐述了溪洛渡水电站左岸励磁系统灭磁回路的工作原理,以及在正常停机和事故停机时,灭磁回路的工作流程。根据相关技术规范要求,结合发电机组具体参数要求,对灭磁回路的交、直流磁场断路器、灭磁电阻进行了设计和计算,从理论上证明了灭磁回路设备选型的正确性。     

非线性电阻灭磁及无弧灭磁初探

一、大型水轮发电的灭磁目前,大型水轮发电机多采用灭磁开关实现事故灭磁。由于水轮发电机的转速低,转子电感与励磁电流的设计值比起同容量汽轮发电机转子的设计值大很多,运行中转子贮存的能量很大,在事故情况下,灭磁开关要把转子中贮存的能量在瞬间转换为热能,无疑对灭磁开关是一个很大的威协。运行实践证明,灭磁开关在事故灭磁过程中被烧毁的实例是屡见不鲜的。     

一种新型的解决灭磁开关／灭磁开关多断口串联问题的灭磁主回路接线方式

提出一种新型的灭磁主回路的接线方式，其本质是通过增加一只或几只二极管解决了多个灭磁开关或者灭磁开关多断口串联的问题。一方面它可以降低对单个灭磁开关分断弧压的要求，另一方面它彻底解决了灭磁开关串联或者断口串联时的同步问题。采用这种灭磁主回路接线方式的励磁系统可以保证在发电机的各种工况下的灭磁需要。     

改进励磁装置 确保设备安全

KLZ-6型静止可控硅励磁装置存在技术缺陷,不能迅速灭磁。在原装置中增设灭磁回路并设计了稳定可靠的灭磁开关控制回路。改造后,灭磁开关反应灵敏,动作可靠。图3幅。     

无机械开关快速移能灭磁新技术

本文介绍一种新型并联熔丝移能换流灭磁技术,可取代传统机械灭磁开关的功能,实现同步发电机转子快速灭磁,从根本上解决了机械开关拒动及维护复杂的问题。灭磁时没有冲击过电压,无响声,无火花,有利于励磁系统的安全运行。其工作参数不受机组容量限制,解决了发展中的巨型水轮发电机的快速灭磁难题。该项技术已在红石水电厂两台机组上良好运行2年,并已通过省级鉴定。     

发电机灭磁及转子过电压保护的改进

分析黄丹电厂发电机灭磁及转子过电压保护的原理,指出其中存在的问题,并考虑将发电机灭磁及转子过电压保护进行改进。选用氧化锌非线性电阻加灭磁开关等组合,并对灭磁过电压保护定值进行了计算与选择,为下一步技改做好了理论准备工作。图2幅。     

非线性电阻串联灭磁方案探讨

大型发电机通常采用非线性电阻灭磁,非线性电阻并接在磁场绕组两端,这种接法已得到普遍采用.然而,巨型水轮发电机(如三峡水电厂700MW发电机)的投运,使得磁场电压和电流都很大,这种情况下用上述并联接法,为使非线性电阻在灭磁时投入,对灭磁开关的开断弧压要求更高,意味着灭磁开关除了要通过大电流,而且在开断时需产生很高的弧压,从而导致灭磁开关巨大,结构复杂,价格昂贵,运行、维护工作量大.文中对灭磁时将非线性电阻并接在灭磁开关两端、串入磁场回路的方案进行了探讨,它对灭磁开关开断弧压的要求可降低至非线性电阻的残压,并且能达到与并联支路灭磁相同的效果,无须增加设备.文中对其机理进行了自并励发电机空载误强励灭磁的仿真,给出了预想的结果.     

发电机灭磁及转子过电压保护的改进

一、概述 紧水滩水电站共有6台单机容量50MW的水轮发电机组,励磁方式全部采用静止可控硅自并激励磁,发电机转子额定励磁电压为165V,额定励磁电流1087A,强励倍数为2倍额定励磁电压。灭磁装置为断流与灭磁器件合一的串联灭磁方式,即DM_2型灭磁开关与转子过电压保护跨接器组成的灭磁保护装置,该装置在我厂近十年的运行过程中,主要存在3个方面的问题:DM_2开关机械拒合、拒分;小电流断弧能力差,并且在大电流灭磁时,分励开关触头烧损严重,维护工作量大;断开灭磁开关时建立的弧压大大高于转子线圈绝缘耐压水平。危及励磁线圈     

发电机灭磁及转子过电压保护装置的改进

指出现有发电机灭磁与转子过电压保护装置存在的问题 ,分析其原因,提出MB型同步发电机ZnO快速灭磁及转子过电压保护装置与DM2灭磁开关配套使用,实践证明:改善了DM2开关的运行可靠性,弥补了DM2开关的不足,确保了机组的安全运行.     

用做磁场断路器的开关参数及试验方法探讨

对未能按ANSI／IEEE C37．18标准进行分断能力型式试验的开关，可从发电机灭磁对磁场断路器弧能及弧压的要求方面考虑，采用按IEC或GB标准进行开关分断能力型式试验时所给出的开关允许承担的弧能及弧压值，对该开关用做磁场断路器进行选择。制造商应给出开关在发电机灭磁回路上分断时的弧压上升速度(或有关数据)，以便计算发电机在严重灭磁工况下灭磁时该开关应承担的弧能。     

一种发电机新型灭磁系统的方案及探讨

针对发电机组灭磁安全和快速性的需求分析,提出一种新灭磁系统的技术方案及灭磁过程控制原理,并分析发电机空载误强励故障及机端短路故障下发电机的灭磁过程,表明在保证安全和快速灭磁的前提下,新型灭磁技术方案可以降低灭磁开关弧压的要求,对大型发电机组的快速灭磁装置设计及研究具有一定指导意义。     

非线性电阻灭磁系统的应用与评价

对双断口灭磁开关及人工过零灭磁装置在应用中发生的问题进行了分析论述，并对非线性灭磁电阻的特性作了比较，讨论了非线性灭磁电阻在运用中存在的问题。