[实用新型]大型发电机组合灭磁电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种发电机转子灭磁电路的设计，属于电力系统励磁控制技术领域。

背景技术

近年来我国电源建设可谓突飞猛进，在建发电机机组的单机容量迅速提高，发电机的额定励磁电压、励磁电流越来越大，对发电机的灭磁也相应地提出了越来越高的要求；同时为了提高效率降低发电成本，电厂少人值班正成为一种趋势，这就对电厂的各种设备，特别是对诸如励磁此类实时控制设备的可靠性以及灭磁装置的少维护甚至免维护同样提出了越来越高的要求。对于发电机灭磁装置而言，既要求其能够满足各种工况下的可靠灭磁(特别是空载误强励和负载机端三相短路两种工况)，又要求其使用简单、维护方便，为此对现有的灭磁方案做对比研究，并探寻更好的灭磁方案是非常必要的，对电力系统的安全稳定运行亦具有重大意义。近年来，随着发电机机组容量的不断增大，发电机转子灭磁也实现了从耗能型向移能型转变，从线性灭磁转化为非线性灭磁。

目前，发电机转子灭磁回路常用的电气原理示意图如图1，虚线框中为线性电阻或非线性电阻。经可控硅全控整流桥SCR整流输出的励磁电流经过灭磁开关FMK以及与发电机转子Wf并联的灭磁回路(虚线框中所示)后接入发电机转子WF。

线性与非线性灭磁各有优缺点。线性灭磁简单可靠，使用维护都非常容易；而其缺点也很明显，灭磁速度慢，灭磁拖尾严重，而且当考虑最严重工况下灭磁时有可能产生威胁发电机转子绝缘的过电压、严重影响灭磁开关的顺利换流。它只适用于中小型发电机以及有较强阻尼作用的汽轮发电机灭磁。

我国广泛采用的高能低场强氧化锌非线性电阻灭磁，由于其残压比一般都在1.5以内，在整个灭磁过程中近似可以看成恒压灭磁，大大地加快了发电机的灭磁速度；但这种电阻一方面有老化的问题，它的寿命一般在10年左右，另一方面在受潮以及久置以后其特性容易发生改变；特别地，随着灭磁次数的增加、使用年限的加长，不同并联支路氧化锌阀片的特性发生变化，其均流/均能特性将越来越差，如果不定期检查将给发电机在比较恶劣工况下的灭磁留下隐患，这样就大大增加了维护工作量。

碳化硅非线性灭磁是介于线性灭磁和氧化锌非线性灭磁之间的一种灭磁形式，虽然它没有老化问题，但由于碳化硅电阻的残压会随着流过它的电流上升而上升，在较严重的工况下灭磁时，可能会因为灭磁初始电流太大而在发电机转子上产生威胁到发电机转子绝缘的过电压，同时也给灭磁开关的换流带来困难。并且我国目前没有生产用于发电机灭磁的碳化硅阀片的厂家，其采购极其不便，而且价格较高，备品也缺乏保证。

发明内容

本实用新型的目的在于：针对以上现有技术的不足，提供一种既满足大容量发电机转子耐压要求又能够实现快速灭磁的灭磁电路。

为了达到以上的目的：本实用新型提供的大型发电机组合灭磁电路，并联接入发电机转子回路，其包括非线性电阻、线性电阻、灭磁开关，其特征是所述非线性电阻与发电机转子并联，所述线性电阻与灭磁开关常闭触头串联后与电机转子并联。

该灭磁方案可以很好地满足发电机在各种工况下快速灭磁的需要。当发电机初始灭磁电流不是非常大时，灭磁等同于线性灭磁，由于线性电阻的阻值选得比较大，灭磁速度大大加快，完全可以满足快速灭磁的要求；当初始灭磁电流较大时，并联非线性电阻的分流作用将协助实现快速灭磁，并且其限压特性可以把转子电压限制在安全范围内。一般来说，灭磁很少发生在空载误强励或者发电机机端三相短路这样恶劣的工况下，故发电机初始灭磁电流一般不会很大，非线性电阻参与灭磁的工况非常少，其老化问题得到解决，维护工作量减小。此外，非线性电阻一方面在严重工况下协助快速灭磁，另一方面可起到非全相等工况下转子过电压保护功能。

针对灭磁速度要求更高的场合，本实用新型还提供如下改进方案：

前述的大型发电机组合灭磁电路还具有一个与所述线性电阻并联的辅助灭磁电路，所述辅助灭磁电路包括串联连接的辅助线性电阻、可控硅、热敏电阻，所述可控硅由跳灭磁开关命令控制，所述热敏电阻两端并联一灭磁辅助接触器，所述灭磁辅助接触器受控于线性电阻和辅助线性电阻的并联支路电流继电器。