大型发电机组非线性电阻灭磁研究

本文对大型发电机组非线性电阻灭磁进行了研究,详细地分析和比较了SiC压敏电阻和ZnO压敏电阻非线性电阻灭磁的特点,并对某840MW发电机组进行了仿真计算。     

应用非线性电阻灭磁存在的若干问题

1前言近年来,发电机组越来越广泛地采用非线性电阻灭磁方式,葛州坝电厂从1985年至1991年,全厂21台机组陆续采用了非线性电阻灭磁方式。其中17台机组采用氧化锌(ZnO)非线性电阻(以下简称ZnO),有4台机采用进口碳化硅(SiC)非线性电阻(以下简称SiC),这种灭磁方式的采用,一举扭转了我厂因发电机组灭磁回路频繁故障而造成生产上的被动局面。该灭磁方式主要有如下优点:     

灭磁仿真计算与灭磁回路性能参数校核分析

详细分析了线性电阻、SiC非线性电阻和ZnO非线性电阻的特性,针对采用自并励励磁系统的600MW汽轮发电机进行空载误强励和机端三相短路灭磁仿真,得到了不同类型灭磁电阻配置下的发电机灭磁时间、最大转子电压和灭磁能量的区别。结合仿真结果,分析计算了灭磁开关断流能力、灭磁开关弧压和不同灭磁电阻特性对灭磁安全和灭磁速度的影响。提出了决定灭磁回路安全可靠性的几个重要参数及其校核方法的建议,为大型发电机组灭磁主回路设备选型校核提供参考。     

非线性电阻用于灭磁和转子过压保护

我公司运用氧化锌(ZnO)非线性电阻技术,解决大型汽轮发电机灭磁、转子绕组过电压保护两个关键性技术问题的过程。本文详细阐述了"DM2开关+熔丝+非线性电阻"的灭磁方案,以及非线性电阻灭磁的优点和带来的经济效益。对国外引进的碳化硅(SiC)灭磁装置经技术改造后,使转子绕组过电压时不必再停机。还进一步介绍了非线性电阻灭磁在理论研究方面取得的进展,对最近采用的"DMX 断路器+非线性电阻"优化灭磁方案进行了评述。同时,对"磁场断路器+非线性电阻"灭磁方案的前景作了乐观的预测。     

发电机组非线性电阻灭磁系统的优选

一、前言把非线性电阻应用于大型发电机组的灭磁系统,在国外已得到广泛推广。国内也开展了有成效的研究与试验工作。本文论述了氧化锌压敏元件(非线性电阻)用于发电机组灭磁系统中的灭磁动态过程(开关过程和纯非线性电阻灭磁过程)的计算机模拟;给出了灭磁电工回路的计算机模拟方法;分析了非线性电阻电工参数对灭磁质量(灭磁时间、均流与均能等)的影响;给出了由一定工作电流△I_W相应的元件特性参量A～α曲线带进行阀片筛选原则,指出这种方法在非线性电阻元件批量生产中的应用前景。     

发电机组非线性电阻灭磁系统的优选

一、前言把非线性电阻应用于大型发电机组的灭磁系统,在国外已得到广泛推广。国内也开展了有成效的研究与试验工作。本文论述了氧化锌压敏元件(非线性电阻)用于发电机组灭磁系统中的灭磁动态过程(开关过程和纯非线性电阻灭磁过程)的计算机模拟;给出了灭磁电工回路的计算机模拟方法;分析了非线性电阻电工参数对灭磁质量(灭磁时间、均流与均能等)的影响;给出了由一定工作电流⊿I_w相应的元件特性参量A～a曲线带进行阀片筛选原则,指出这种方法在非线性电阻元件批量生产中的应用前景。     

三峡水轮发电机组灭磁方案研究

对三峡机组可能选择的三种灭磁方案（线性电阻灭磁，氧化锌非线性电阻灭磁，碳化硅非线性电阻灭磁）进行了探讨，仿真比较了三者在大电流和小电流下的灭磁情况，并重点研究了两种非线性电阻灭磁方案在三峡水轮机组上的灭磁情况。结果表明，三峡机组若采用线性电阻灭磁，至少需要15s以上的灭磁时间，这无法起到保护机组的作用；而采用非线性电阻灭磁，灭磁时间大约是2-3s，因此非线性电阻适用于三峡机组的灭磁保护。根据研究结果，在三峡电站首期发电机组中，建议采用磁化硅非线性电阻灭磁系统。     

水轮发电机灭磁电阻的选择

从灭磁时间和灭磁时反电压出发，讨论了水轮发电机灭磁用非线性电阻ZnO、SiC的选择。介绍了三峡水电厂700 MW VGS发电机带负荷突然三相短路后，用非线性电阻在不同灭磁反压下的灭磁仿真结果，分析了不同灭磁动作瞬刻下各部分的磁能吸收情况，并对灭磁时间的定义提出了建议。     

水轮发电机不同材料灭磁电阻特性研究

发电机组常采用灭磁电阻进行灭磁，不同灭磁电阻具有不同的电气特性。分析了水轮发电机灭磁过程，并利用电磁暂态分析软件ATP-EMTP建立了水轮发电机灭磁仿真模型，在考虑转子铁芯饱和对灭磁过程影响前提下，对不同类型电阻的灭磁性能进行了比较。仿真结果表明，非线性灭磁电阻的灭磁性能优于线性灭磁电阻，为发电机灭磁电阻的选型、设计、制造及故障分析提供了参考。     

水轮发电机灭磁方式分析

水轮发电机灭磁方式经历了线性常值电阻灭磁方式、自动灭磁开关的消弧栅灭磁方式和非线性电阻灭磁方式。对发电机的常值电阻灭磁方式、自动灭磁开关的消弧栅灭磁方式和非线性电阻灭磁方式进行了原理和性能分析,并与发电机理想灭磁的要求进行了比较,提出采用氧化锌非线性电阻灭磁装置灭磁的必要性。     

三峡工程水轮发电机组灭磁方案研究

三峡水轮发电机组单机达700MW，是目前世界上最大的水轮发电机组，采用传统的直流灭磁方式，其灭磁开关及碳化硅(SiC）灭磷电阻在国际市场上的生产厂家越来越少，备品比较困难，尽管灭磁开关采用8断口串联、超大型结构，但误强励时仍不能保证足够的孤压，断口存在不同期性、跳跃问题。交流侧的真空开关不能保证可靠灭磁，灭磁元件采用的进口SiC电阻阀片没有国家标准和成熟的试验方法、价格较高。推荐三峡机组采用结构简单、维护量小、可靠性高的交流电压灭磁加熔丝换流后备灭磁的方案。该方案用交流电压灭磁新理论和在300MW机组运行5a多证明的成熟技术、市场普及的小型开关、国产氧化锌(ZnO)灭磁电阻元件解决上述问题。     

一种非线性灭磁电阻组的数学分析评价新方法

从大型发电机非线性灭磁电阻均流与均能的要求出发,在氧化锌非线性电阻传统性能指标的基础上,从数理统计的角度提出了一组可反映非线性灭磁电阻组一致性的系数--变异系数和极差系数的概念.针对多组氧化锌非线性电阻实际数据进行了分析计算,以此对非线性电阻组的一致性作出了评价,并指出必须对该组指标同时计算并衡量.最后对变异系数和极差系数的具体数值提出了建议,同时提议将此指标引入非线性灭磁电阻的评价和检验体系中,这对于大型发电机组灭磁系统的安全性评价也具有一定的参考意义.     

大型核电机组SiC灭磁电阻容量的选择

根据SiC电阻的伏安特性及灭磁回路拓扑结构,在理想情况下对励磁电流与灭磁时间的函数关系进行了推导并给出了SiC电阻耗能公式,分别对空载误强励和机端三相短路两种极端灭磁工况的灭磁电阻耗能作出了理论分析,依据计算结果提出灭磁电阻容量配置应重点考虑第二种工况。     

应用PTC和ZnO实现同步发电机快速灭磁

分析了正温度系数热敏电阻PTC和ZnO非线性电阻特性,提出了利用PTC和ZnO元件实现同步发电机快速灭磁的技术方案,使交流灭磁开关能快速熄弧开断,移能到ZnO中进行能量消耗,这种方案可以应用到大型发电机组的灭磁。     

同步发电机转子灭磁及合理选配

灭磁装置是励磁系统中至关重要的部分。灭磁方式主要有短弧栅片开关灭磁、逆变灭磁、线性电阻灭磁、非线性电阻灭磁4种。现在使用较广泛的是线性电阻灭磁和非线性电阻灭磁2种。该文主要叙述了灭磁原理和要求以及线性电阻和非线性电阻两种灭磁方案及其选配原则。     

同步发电机非线性电阻灭磁仿真研究

同步发电机通常采用非线性电阻灭磁方式,建立了非线性电阻（包括碳化硅和氧化锌）灭磁的Matlab仿真模型。其中考虑了空载特性的非线性和转子阻尼绕组的效应。通过对某水电站的667 MW水轮发电机进行灭磁仿真,最终得出了磁场电流、电压、d轴阻尼绕组电流的变化情况,以及非线性电阻等各部分吸收的磁能和灭磁时间,从而更真实直观地展示了非线性电阻灭磁过程。     

交流灭磁技术在发电机自并励系统中的应用

介绍几种具有代表性的灭磁保护方案 ,论述双断口磁场断路器配氧化锌非线性电阻灭磁时所需要的换流条件 ,探讨常规灭磁方案所存在的问题 ,推荐一种新型的灭磁保护方案 ,即交流灭磁 ,介绍其基本原理及试验结果 ,论述该交流灭磁方案在大型同步发电机组上应用的可行性、经济性。     

交流灭磁技术在发电机自并励系统中的应用

介绍几种具有代表性的灭磁保护方案，论述双断口磁场断路器配氧化锌非线性电阻灭磁时所需要的换流条件，探讨常规灭磁方案所存在的问题，推荐一种新型的灭磁保护方案，即交流灭磁，介绍其基本原理及试验结果，论述该交流灭磁方案在大型同步发电机组上应用的可行性、经济性。     

水轮发电机空载灭磁仿真研究

对水轮发电机空载误强励时磁场灭磁进行了仿真计算。针对用线性电阻、非线性电阻（包括氧化锌和碳化硅）灭磁，建立了不同的数学模型，并考虑了发电机空载特性的非线性，将空载特性用分析表达式近似表示，最后利用了MATLAB的Simulink工具。通过对三峡 700 MW水轮发电机的实例仿真，得出了灭磁过程中励磁电压、励磁电流的变化曲线，以及非线性电阻在灭磁过程中吸收的磁场能量和灭磁时间，并对比了在相同灭磁反压下用线性灭磁电阻的灭磁效果，为在已知发电机有关参数下设计和选取非线性灭磁电阻提供了依据。     

景洪水电厂励磁系统设计及应用

为满足景洪水电厂现场应用需求,对原装进口的用于火力发电厂的GE EX2100励磁系统进行了优化设计。用SiC非线性电阻代替原有线性电阻,加快了水轮发电机灭磁速度;用开断弧压高的灭磁开关替换了原装进口的磁场开关,并增加了电气制动功能。现场测试及运行表明,该励磁系统的设计是成功的,为景洪水电厂的安全生产提供了保证。