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。     

我国水轮发电机灭磁技术的进展

在总结我国大中型水轮发电机灭磁技术进展状况及存在问题的基础上,提出了灭磁选型计算中：发电机励磁的最严重事故工况,磁场断路器断流弧压安全裕度选择,事故灭磁中整流装置输出的最大电压及事故灭磁初瞬SiC灭磁电阻电压值选择等应讨论的议题,可供参考。     

大中型水轮发电机组的灭磁

介绍了我国大中型水轮发电机实用发电机灭磁系统主接线、磁场断路器、灭磁断路器和灭磁非用性电阻的技术性能及其优缺点评述。     

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。     

发电机灭磁系统应用分析及技术改进

介绍了葛洲坝大江电厂针对发电机灭磁系统在运行中暴露出的问题而进行的技术改进，对其现运行状况进行技术分析，并就仍存在的问题提出参考改进思路。     

线性电阻分级灭磁系统的研究与试验

一、引言以线性电阻组成的灭磁系统是一种简单可靠的灭磁系统,至今仍为国内外所采用,其基本接线如图1所示     

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.     

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。     

发电机灭磁系统几个技术要求的讨论

本文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、设计应考虑的灭磁工况等，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／IEEE C37．18标准时应注意的几个问题。     

发电机磁场断路器分断能力的选择

针对发电机灭磁系统在实际运行中出现的问题，对磁场断路器在发电机的各种灭磁工况下所承受的电流，电压进行了分析计算，提出磁场断路器的额定分断能力应按满足电站发电机在所考虑的严重灭磁工况下的灭磁要求进行选择。     

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。     

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。     

高坝洲水电站发电机转子灭磁与过电压保护

从ZnO非线性电阻的特性出发， 探讨了高坝洲水电站发电机转子灭磁与过电压保护装置的原理、性能及特点，提出了对该类 装置进行试验时的项目和注意事项，以供使用该类装置的用户参考。     

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。     

大型水电厂磁场断路器安全性分析

目前用于发电机灭磁系统的国外磁场断路器可分为两类,一类按ANSI/IEEE C37.18的标准定义,另一类按照ANSI/IEEE C37.14或IEC77标准试验定义。分析比较了两类不同标准要求下的磁场断路器的型式试验报告,并就UR40M-64S型磁场断路器在二滩水电站的具体应用进行了计算分析。结果认为二滩水电站在极端工况下磁场断路器可以安全可靠分断,这些分析判断对其他电站进行磁场断路器的安全分析和评价有一定的借鉴作用。     

三峡电站发电机励磁系统主要参数设计计算

多年来国内大型电站曾屡次发生发电机励磁系统事故,严重影响电站的安全运行.为了避免类似事故的发生,在三峡左岸电站的设计中,对励磁系统的设计方法及其参数计算选择进行了分析研究,提出了磁场断路器分断能力、灭磁电阻容量、励磁变压器容量及二次侧电压等几个主要参数的设计计算方法.按照该设计计算方法设计的励磁系统,已与发电机组一起在三峡左岸电站投入运行.     

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。