[发明专利]大型发电机组多级灭磁回路的灭磁方法

说明书

技术领域

本发明属于发电机励磁控制领域，尤其涉及一种大型发电机灭磁回路的灭磁方法。

背景技术

发电机内部或发电机—变压器组的变压器内部，以及发电机端至发电机或发电机—变压器组断路器之间发生短路事故时，继电保护将动作跳闸，但发电机或发电机—变压器组断路器跳闸后短路点未切除，发电机转子磁场电流产生的感应电势继续维持故障电流。短路的持续，可导致绝缘烧坏、导体熔化或烧损铁芯，在很短的持续时间内，往往也可能造成发电机、变压器的严重损坏，并有可能使事故迅速扩大。因此对发电机进行快速灭磁，在尽可能短的时间内使发电机的励磁电流降低到零是避免或减少设备损坏及限制事故扩大的必需措施。目前广泛采用的是移能型灭磁，即通过磁场断路器分断弧压的作用(对交流灭磁方式尚有交流电压的作用)，使转子电流由与磁场断路器构成的回路转移至与灭磁电阻构成的回路。在电流完全转移后，磁场断路器分断电流为零而息弧分断，切断转子励磁电源，发电机转子与灭磁电阻构成闭合回路进而实现灭磁。为实现转子电流向灭磁电阻回路完全转移完成灭磁分断，磁场断路器的灭磁分断弧压，应不低于灭磁电阻的最高电压与灭磁开始励磁功率整流器输出电压之和。

随着我国电源建设突飞猛进,在建发电机机组的单机容量迅速提高，同时核能、水能、风能、太阳能和生物质能等可再生能源也在飞速发展。在各种励磁方式中，自并励励磁系统因其时间常数小、控制响应迅速、无旋转机械部件、灭磁速度快等特点逐渐成为励磁方式的主流，对于百万级发电机组，尤其是百万千瓦核电机组自并励励磁系统而言，其额定励磁电流较常规的1000MW燃煤汽轮发电机组或700MW水轮发电机组要大许多，同时就给发电机灭磁特别是磁场断路器分断能力提出了更高的要求。而采用现有磁场断路器和传统直流灭磁方案其分断能力难以满足大型发电机组安全快速灭磁的需要。

大型机组中在极端严酷工况下，例如晶闸管整流桥触发脉冲失控，灭磁所需弧压往往超过大型直流磁场断路器的提供弧压，为保证在任何工况下都能完成发电机励磁绕组的灭磁，需要对灭磁回路的技术方案进行改进。同时容量的增大也带来了可靠性降低的问题。

综上，针对大容量机组对励磁系统灭磁的可靠性及安全性的更高要求，单纯依靠磁场断路器性能的提升显然很难满足要求，迫切需要保证大容量下保证灭磁安全、可靠、有效的方法。

发明内容

为了解决现有磁场断路器和传统直流灭磁方案其分断能力难以满足大型发电机组安全快速灭磁的需要及大型发电机组中主要设备可靠性降低的问题，本发明提供一种大型发电机组多级灭磁回路的灭磁方法。

一种大型发电机组分级灭磁回路的灭磁方法，将灭磁电阻分多次接入灭磁回路。

所述将灭磁电阻分多次接入灭磁回路具体为：灭磁时，将灭磁支路接入主回路，主回路直流磁场断路器(FB1)开始分断，依靠主回路直流磁场断路器(FB1)的分断弧压将励磁电流由主回路转移至第一级灭磁电阻(R1)上，完成励磁电流的转移，励磁主回路被切断后，再依次分断各级直流磁场断路器，依靠第二级直流磁场断路器(FB2)分断弧压将励磁电流转移到第二级灭磁电阻(R2)上，直至最后一级直流磁场断路器分断将最后一部分灭磁电阻接入，最终由各级灭磁电阻共同将励磁绕组中的能量消耗掉，完成灭磁。

为保证主回路直流磁场断路器FB1的可靠分断，所述第一级灭磁电阻(R1)弧压参数根据主回路直流磁场断路器(FB1)所提供的弧压进行确定。确保主回路直流磁场断路器FB1的弧压可以将主回路电流实现转移。

所述各级直流磁场断路器设置在各灭磁支路中或者主回路中。

所述主回路直流磁场断路器(FB1)采用多个直流磁场断路器并联。

所述灭磁支路中采用跨接器，跨接器为机械跨接器、电子跨接器。

本发明所将灭磁电阻分多次接入灭磁回路，直流磁场断路器及其依靠其分断接入灭磁回路的灭磁电阻视为一级灭磁组成部分。

当励磁回路及灭磁回路中的电流较大，单个直流磁场电流能力无法满足时，可以采用多个直流磁场断路器并联的方式。灭磁支路中可采用跨接器，跨接器可以采用机械跨接器、电子跨接器或者混合使用机械、电子跨接器。