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。     

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。     

氧化锌非线性电阻在发电机转子灭磁与过电压保护方面的应用

总结了十几年来从事高能氧化锌非线性电阻用于发电机转子灭磁与过电压保护方面的研究与最新成果。实践证明氧化锌作为灭磁的吸能元件，性能优于碳化硅化硅非线性电阻。介绍了ＺｎＯ非线性电阻的特生，尤其是至关重要的老化性能。提出为提高保护的可靠性，今后应同能ＺｎＯ非线性电阻的主要参数及检测标准，同时灭磁与过压保护装置的设计与检测亦应标准化、规范化。     

基于非线性电阻氧化锌的灭磁设计的探讨

从灭磁阀片最大允许通流能力、灭磁装置最大允许电流、灭磁电阻的残压、灭磁的正反向荷电率、并联的ZnO非线性灭磁电阻支路的均流和均能等几个方面初步探讨了灭磁设计的一般原则，为采用znO非线性电阻灭磁的设计提供一定的参考依据，对于工程设计具有一定的指导意义。     

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700MW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。     

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。     

发电机灭磁系统几个技术要求的讨论

分析讨论了灭磁系统设计的几个主要技术要求，包括磁场断路器的性能参数要求及其选择计算、灭磁电阻容量要求及其选择计算、对灭磁时间的要求、设计应考虑的来磁工况等，提出了相应的设计计算方法以及在灭磁系统设计中应用ANSI／IEEEC37．18标准时应注意的几个问题。     

采用ZnO灭磁时阀片均流/均能的探讨

从ZnO电阻的非线性特性出发,对采用ZnO作为灭磁电阻时阀片的均流/均能进行理论论述,指出阀片均能性能的好坏主要依赖于阀片自身的特性;分析比较了ZnO阀片的不同选择方法对均流/均能的影响,指出阀片的均流/均能很大程度上取决于可供选择的阀片的库存量.该研究为发电机励磁系统的安全稳定运行提供了有力的保证.     

大型发电机组合灭磁方式

在广泛研究现有发电机灭磁方案的基础上，提出一种新型灭磁方案，即线性电阻加非线性电阻组合灭磁。仿真结果表明，该方案克服了线性灭磁速度慢的缺点，同时提高了使用纯非线性ZnO电阻灭磁的可靠性并因此减少了维护工作量。该灭磁方案已被采用到600 MW火电机组中。     

带阻尼绕组的水轮发电机空载灭磁仿真

对转子带阻尼绕组的空载水轮发电机误强励时的灭磁进行了仿真计算。针对用非线性或线性电阻灭磁，以及用近似的分析表达式来考虑发电机空载特性的饱和，建立了微分方程组的数学模型，并利用差分法的数值计算，对三峡水电厂700 MW水轮发电机灭磁的实例进行仿真，得出了灭磁过程中磁场电流、电压和d轴阻尼绕组电流的变化曲线,以及灭磁时间和灭磁电阻、磁场绕组、d轴阻尼绕组吸收的磁场能量，并且给出了灭磁过程中空载发电机端电压在d,q轴分量的变化曲线。重点评价了水轮发电机转子阻尼绕组在灭磁过程中的作用。     

SiC组件离线能量冲击测温检验方法

根据SiC灭磁电阻灭磁试验得到的大、小能量冲击下SiC灭磁电阻耗能和表面最大温升之间的关系,提出一种对引进SiC灭磁电阻组件进行离线能量冲击测温检验质量的方法,测量SiC组件表面各部分温升,计算其表面均温系数,检查SiC灭磁电阻组件是否存在个别材质不均匀、有严重质量缺陷的SiC片,及时处理,确保发电机严重事故灭磁安全,可供发电机灭磁装置设计、招标、运行、维修参考。     

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。     

溪洛渡水电站励磁系统灭磁逻辑和时序分析

针对溪洛渡水电站励磁系统灭磁回路的主要设备,对其逻辑及时序进行了简要分析.现场试验表明,灭磁设备动作逻辑及时序正确.溪洛渡水电站励磁系统采用双磁场断路器冗余配置,设计合理,完全满足溪洛渡水电站励磁系统的灭磁需要.     

励磁系统误强励及灭磁风险分析

误强励是励磁系统恶性事故之一,自并励系统误强励的原因主要有软件及算法错误、PID参数不合理、人员误操作、调节器死机等,通过分析这些原因提出了相应的规避措施。此外,还对误强励工况下的灭磁风险进行了简要分析,建议使用发电机定子过电压保护来配合防范励磁系统误强励风险。