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。     

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。     

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。     

小浪底水电厂发电机灭磁系统设备选型

小浪底水电厂发电机灭磁系统选用ABB公司的快速磁场断路器FCK配合SiC非线性电阻灭磁形式。其灭磁能量计算以发电机额定运行工况下出口突然发生三相短路时励磁绕组所流过的最大电流为基础。小浪底电站6台机组已全部投人运行，灭磁和转子过电压保护均未出现过异常情况。     

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。     

小浪底水电厂发电机灭磁系统参数选择和运行实践

阐述了小浪底水电厂发电机灭磁系统选型的过程，介绍了SiC非线性电阻灭磁能容量的计算方法，并对此方法进行了讨论。对本套系统的特点和运行情况做了分析。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

静止可控硅励磁系统的交流灭磁

分析了三相可控硅整流桥的整流和逆变工作原理，结合ZnO(氧化锌)非线性电阻的工作特性分析，介绍在同步发电机自并励可控硅励磁回路中，采用交流开关和ZnO电阻来实现交流灭磁的工作原理和实际应用。图5幅。     

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。     

800MW水轮发电机灭磁装置选型计算

介绍了向家坝电站励磁系统的配置,电站目前共8台单机800MW的水轮发电机,单机容量为目前世界上最大的水轮发电机组,发电机灭磁的可靠性尤为重要。为了避免发电机励磁系统事故,严重影响电站的安全运行,对向家坝电站励磁系统的设计方法及其参数计算进行了分析研究,提出了主要的参数计算方法,对设备选型配置进行了复核。