灭磁系统简介

灭磁系统简介.doc(广州擎天电气控制公司)一、火电机组灭磁主回路二、水电机组灭磁主回路优点正常停机逆变灭磁,事故停机跳灭磁开关将能量转移到灭磁电阻进行灭磁正反向过压保护采用可控硅跨接器,整定方式简单.反向两并,增加可靠性智能的保护动作计数器可允许机组异步运行采用独特的熄灭线技术,转子出现瞬间过压保护动作时,可由用户选择停机或不停机处理方式三、灭磁开关自并励励磁系统仍应在直流側装备灭磁开关（尤其是采用ZnO非线性电阻灭磁），以确保在任何需要灭磁的工况下（包括空载误强励），保证快速可靠灭磁。国产灭磁开关存在缺陷：机构误动或拒动、工艺落后、大电流开断能力不足、小电流不能可靠断弧等。我公司一般采用进口ABB公司F1S或F4S灭磁开关，与国产开关相比，虽然价格较贵，但可靠性高、操作简便、易于维护。F1S或F4S灭磁开关的优点：1、分合闸同步误差2、双跳闸线圈3、自动防跳功能、操作回路简单4、分合闸功率小5、辅助接点可任意设定四、ZnO灭磁应采取的措施1、ZnO参数的选择单片能容——标称15KJ，使用10KJ总能量——按最严重工况残压——转子绝缘能力，灭磁开关弧压U10mA电压——荷电率2、均能组合、切除脉冲3左图为磁场断路器分断时的灭磁回路原理图。作用在氧化锌上的电压：UF=UW-UZ，由图可知磁场能量转移的必要条件是，作用于非线性电阻上的电压大于其残压UR，即UF>UR，右图为串联交流电源的灭磁回路原理图。、串联特制的快速熔断器4四、SiC与ZnO对比在国内，采用ZnO非线性电阻灭磁十分普及，也较为成功。国外则较多地采用SiC非线性电阻灭磁。我们认为，这两种电阻各有优缺点，分析对比见下所示：优点缺点ZnO1.具有较好的稳压特性灭磁时间短。1它的失效模式为短路，使用时需要串联特种熔断器，导致体积增大，需要较大的2.用于灭磁或过压保护，可以限制转子安装空间。电压。2单片阀片使用能容较小，并联支路多。3.出现瞬间转子过电压保护动作后，可以自然关断。3串并联条件十分苛刻，并联支路需要均能，串联阀片需要均压。选片过程复杂。4.国内生产，易于采购。4维护工作量大，维护困难。5对灭磁开关要求较高。SiC1单片阀片使用能容大，并联支路少，1灭磁时间与ZnO相比稍长。体积小，易于安装。2灭磁残压随灭磁电流升高而升高，对转2由于其较软的伏安特性，无需苛刻的子绝缘不利。支路并联条件。3出现瞬间转子过电压保护动作后，不能3其失效模式为开路，不必串联熔断器，自然阻断，只有停机或采取熄灭措施。无爆炸危险。4国内无合适的生产厂家。4维护工作量小。五、冗余灭磁方式近年来，国内有单位提出了冗余灭磁方式，即在转子回路串联两个磁场断路器，互为备用，以此实现冗余。应当指出，这种方式仅仅是为了防止灭磁开关分闸失败而采取的一种防范措施，增加了主回路和控制回路的复杂性，降低了主回路的可靠性，得不偿失。国外部分厂家生产的灭磁开关，如ABB公司的F4S/E系列开关，配有双分闸线圈，既可同时动作，也可以主备用方式工作。选用此类开关，可有效地防止分闸失败。交流灭磁方式在国外，交流灭磁方式逐渐推广并应用，在国内由西门子供货的广蓄二期也采用了交流灭磁方式。但在国内仍以直流灭磁方式为主，这有两方面的原因：一是用户的习惯和接受程度，二是国内普遍采用氧化锌灭磁，客观上对灭磁开关的弧压提出了更高的要求。采用交流灭磁的主要理由是交流开关选型容易，制造技术成熟，生产成本低，灭磁开关装于交流侧，额定电流较直流侧小，还可用于整流器故障保护。但交流开关断弧能力差，弧压低，因此，配合SiC使用是合适的。采用交流灭磁，必须辅之以切脉冲，否则不能换流移能。六、串联交流电源的灭磁方式1997年，我们在万家寨MW机组上首先使用这种串联大功率交流电源的灭磁方式。取得成功之后，1999年我们又将这一成果推广应用到岩滩302MW水轮发电机组。从97年开始我们陆续在众多大中型同步发电机中应用这种灭磁方式，得到满意的结果。特别是在空载误强励情况下，可以分析阳极电压越高，交流电压负半波幅值越大，越能驱使能量向氧化锌转移。采用串联大功率交流电源的灭磁方式，可以保证在任何工况下磁场能量均能顺利转移到氧化锌。这个实施起来，基本上不需要增加硬件，灭磁时切除脉冲电源即可，是一种既简单又可靠的方法。采用这种方式灭磁可以加快灭磁时间，减少开关电磨损，也可降低对磁场断路器弧压的苛求，对新老机组灭磁回路和改进具有普遍意义。