[实用新型]具有折线特征的灭磁电阻组合装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及同步发电机励磁系统灭磁技术，尤其涉及一种具有折线特征的同步发电机灭磁电阻组合装置。

背景技术

同步发电机励磁系统灭磁方式已经由过去传统的开关灭磁转变为灭磁电阻放电灭磁，灭磁电阻特征的选取是灭磁设计的重大技术问题，也是关系到灭磁设备、励磁系统以及发电机安全运行的重大问题。

灭磁电阻特征在电气上表现为电阻的伏安特性，即流过灭磁电阻电流与电阻两端电压的关系，这个电流就是灭磁前的励磁电流，其电压就是灭磁电压，从极性上看与正常励磁电压反向。按照灭磁电阻类型，可分为线性灭磁电阻和非线性灭磁电阻，非线性灭磁电阻又分为氧化锌ZnO灭磁电阻和碳化硅SiC灭磁电阻，如图1所示。线性灭磁电阻的伏安特性是一条直线，非线性灭磁电阻的伏安特性是一条指数曲线，即U＝CI^β。ZnO电阻非线性系数β值小，伏安特性具有明显的高位拐点，即ZnO电阻击穿电压(残压)和稳压特性；SiC电阻非线性系数数β值大，伏安特性的拐点不明确且稳压效果差。

同步发电机灭磁技术有两个重要指标：一是灭磁时间尽可能短，即灭磁时间小，二是灭磁电压低，二者是一对矛盾。选择合适的灭磁电阻特征是解决这个矛盾的关键。线性灭磁电阻因为其电阻值R是固定的，其电阻值大小的选取很难，过小，则灭磁时间长；过大，则灭磁过电压高，两个指标不能同时满足。ZnO电阻因为高β和很好的稳压特性，灭磁电压稳定、灭磁电流直线衰减，灭磁时间短，但其明显的高位拐点，灭磁能量的换流转移困难，影响灭磁的安全性。SiC电阻因为低β，灭磁能量的换流转移容易，灭磁安全性好，但稳压特性差造成灭磁时间稍长。为此，又必要研究既有很好的稳压特性又没有明显起始拐点特征的新型灭磁电阻特性。

正是因为灭磁电阻特征的差异，造成灭磁设计思路的很大不同。追求灭磁时间优选ZnO灭磁电阻，次之为SiC灭磁电阻；追求灭磁安全优选线性灭磁电阻，次之为SiC灭磁电阻。国外励磁装置大都选用SiC灭磁电阻，国内励磁装置大都选用ZnO灭磁电阻。正是由于ZnO灭磁电阻的残压较高，使得换流转移困难，影响了灭磁安全。

发明内容

针对目前ZnO灭磁电阻残压高容易造成灭磁换流转移失败，本实用新型对ZnO灭磁电阻的特性进行改进，目的是使其既有很好的稳压特性又没有明显起始拐点，达到灭磁时间短并且灭磁安全性高的新目标。

所述具有折线特征的灭磁电阻组合装置，其特征是：该装置包括线性灭磁电阻、灭磁二极管和ZnO灭磁电阻，所述线性灭磁电阻与灭磁二极管串联后再并联在ZnO灭磁电阻两端。

所述线性灭磁电阻的阻值为ZnO灭磁电阻上的残压与发电机空载额定励磁电流之比。

这个折线特征由线性灭磁电阻10的伏安特性叠加ZnO灭磁电阻8的伏安特性形成，折线起始段的斜率由线性灭磁电阻10阻值确定，折线结束段反映了ZnO灭磁电阻8的稳压特征，合理的线性灭磁电阻阻值和ZnO非线性电阻残压，可以达到灭磁电压稳定和灭磁时间较快以及灭磁安全可靠之目的。

本实用新型的有益效果是，克服了ZnO灭磁电阻伏安特性高拐点的弊端，有效利用ZnO灭磁电阻伏安特性的良好稳压特性优点，扬长避短，提高了ZnO灭磁电阻的灭磁安全性。另外，利用线性灭磁电阻简单经济特点可以减少ZnO灭磁电阻容量，降低整个灭磁设备的成本。

附图说明

图1是三种灭磁电阻伏安特性曲线图，

图2是采用ZnO灭磁电阻灭磁电路原理图，

图3是本实用新型伏安特性曲线图，

图4是使用本实用新型的灭磁电路原理图。

图中：1-ZnO灭磁电阻特性，2-SiC灭磁电阻特性，3-线性灭磁电阻特性，4-三相全控整流桥，5-灭磁开关主断口，6-灭磁开关放电断口，7-转子绕组，8-ZnO灭磁电阻，9-灭磁二极管，10-线性灭磁电阻，11-具有折线特性的灭磁电阻组合装置。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明：如图4中所示具有折线特征的灭磁电阻组合装置，该装置包括线性灭磁电阻10、灭磁二极管9和ZnO灭磁电阻8，所述线性灭磁电阻10与灭磁二极管9串联后再并联在ZnO灭磁电阻8两端，形成一个具有折线特征的灭磁电阻组合装置。所述线性灭磁电阻10的阻值为ZnO灭磁电阻8上的残压与发电机空载额定励磁电流之比。