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发电机灭磁系统分类及其原理

2023-04-29 08:41:47

同步发电机安全可靠的灭磁,不仅关系到励磁系统本身安全,而且直接关系到整个电力系统安全运行。

发电机组正常停机时:逆变灭磁。

发电机组事故停机时:事故停机灭磁,即当发电机发生内部故障,在继电保护动作切断主断路器时,要求迅速地灭磁; 在发电机发生电气事故时,灭磁系统应迅速切断发电机励磁回路,并将储藏在励磁绕组中的磁场能量快速消耗在灭磁回路的非线性电阻中。

逆变灭磁:利用三相全控桥的逆变工作状态,控制角由小于90°的整流运行状态,突然后退到大于90°的某一适当角度,此时励磁电源改变极性,以反电势形式加于励磁绕组,使转子电流迅速衰减到零的灭磁过程称为逆变灭磁。这种灭磁方式将转子储能迅速地反馈到三相全控桥的交流侧电源中去,不需放电电阻或灭弧栅,是一种简便实用的灭磁方法。由于无触点、不燃弧、不产生大量热量,因而灭磁可靠。反电势愈大,灭磁速度愈快。三相全控桥逆变时产生的反电势与其交流侧电源电势成正比,因此反电势的数值受到一定限制,同时为防止“逆变颠覆”而设的控制 max(或最小逆变角 min)的限制,也在一定程度上降低了反电势。所以,单独逆变灭磁,受交流电源电压的限制,逆变灭磁时,励磁电流虽直线下降,但逆变时所施加的反电势数值比灭弧栅灭磁方式要小,因此电流衰减率较小,灭磁时间相对较长,但过电压倍数也很低。

非线性电阻灭磁:

励磁系统正常停机,调节器自动逆变灭磁; 事故停机,跳灭磁开关将磁场能量转移到耗能电阻灭磁。当发电机处于滑极等非正常运行状态时,将在转子回路中产生很高的感应电压,此时安装在转子回路中的转子过电压检测单元A61模块将检测到转子正向过电压信号,马上触发V62可控硅元件,将耗能电阻单元FR并入转子回路,通过耗能电阻的吸能作用,将产生的过电压能量消除;而转子回路的反向过电压信号则直接经过V61二极管接入耗能电阻吸能,以确保发电机转子始终不会出现开路,从而可靠地保护转子绝缘不会遭受破坏。由于这种保护的存在,转子绕组会产生相反的磁场,抵消定子负序电流产生的反转磁场,以保护转子表面及转子护环不至于烧坏。


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