汽轮发电机交直流灭磁分析

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1、2012年第1期上海电力汽轮发电机交直流灭磁分析贾根娣(华能上海燃机电厂，上海200942)摘要：对汽轮发电机的三种不同的灭磁材料及其交、直流灭磁方式进行了分析比较。关键词：汽轮发电机；灭磁；交流；直流；材料；换流；封脉冲；弧压中图分类号：TM301文献标志码：B400MW级燃气轮发电的THDF108／53型汽将直流型磁场断路器置于发电机转子侧，灭轮发电机及其励磁系统由SIEMENS公司提供配磁时利用辅助触点或电子开关在转子回路接人置，在励磁系统的灭磁回路中，SIEMENS选用了灭磁电阻的瞬间，利用磁场断路器灭弧栅断开回交流磁场断路器。国内300MW等级汽轮发电机路，称

2、直流灭磁。采用交流磁场断路器+跨接器+非线性电阻1．2交流灭磁(ZnO或SiC)或线性电阻的交流灭磁方式，而将三相交流磁场断路器置于可控硅整流桥600MW等级多数采用磁场断路器+跨接器+非阳极侧或发电机转子侧，灭磁时利用封脉冲及能线性电阻(ZnO或SiC)或线性电阻的直流灭磁方量转移技术断开励磁回路，称交流灭磁。式。就交流和直流灭磁方式的特点简析如下。1．3灭磁换流技术目前无论采用直流灭磁还是交流灭磁，磁场1交流灭磁和直流灭磁断路器断开前，必须将发电机的转子电流转移到灭磁电阻中(即换流)。换流成功，将减轻磁场断灭磁是指发电机励磁系统(静态励磁或三机路器负担或避免其烧损，

3、保证了灭磁的成功。有刷励磁系统)在发电机及其出口发生异常或故1．4灭磁电阻材料障情况下，需要紧急断开转子回路，并迅速将回汽轮发电机转子回路在灭磁时，需串接灭磁路中能量释放完的过程。电阻，以便迅速将转子能量消耗掉。灭磁电阻采灭磁可分为直流灭磁和交流灭磁两种。用的有氧化锌压敏电阻(ZnO)、碳化硅压敏电阻1．1直流灭磁(SiC)或铜钪材料的线性电阻三种材料。--j‘-蛳—!Ik—t：-j‘}9●·●k-e——：-}·t·}99·。：_：l}9·誓}j。：I—}j■●k·}{-。—}啦—j·e’—}·9k-●：—。}·‘·t’}。：-—·高。出水水质良好，具有一定的抵抗凝汽器

4、泄漏[2]中华人民共和国电力行业标准．电厂用水处理设备质量验收标准．DL543—94．的能力，能保证超超临界直流锅炉的水汽品质和[3]中华人民共和国电力行业标准．火力发电厂化学设计技机组的安全稳定运行。术规程．DL／T5068—2006．体外再生设备采用二次、变流量逐级递减分[4]中华人民共和国国家标准．火力发电机组及蒸汽动力设离技术，应用物理分离原理，确保了阴中阳树脂备水汽质量．中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局GB／T的体积比≤O．1％和阳中阴树脂的体积比≤0．1％。12145—2008．收稿日期：2011-10—20最大限度地减少再生时树脂的交叉污染，提高了出

5、水水质。作者简介：唐伟峰(1966一)，男，高级工程师，高级技师，从事参考文献：电厂化学技术管理工作。[1]中华人民共和国电力行业标准．电力建设施工及验收技(编辑：吕斌)术规定(第4部分：电厂化学)．DI／r5190．4—2004．一55—上海电力2012年第1期2不同灭磁电阻材料的灭磁速度正常运行时，MK1接通，MK2断开。以线性电阻的灭磁波形为例，换流正确成功2．1灭磁原理波形图，见图2。灭磁电阻材料为ZnO，在比较低的电压下，1)t。前：正常运行，MK1接通，MK2断开；氧化锌压敏电阻ZnO呈高电阻(兆欧级)；电压升2)t瞬间：磁场断路器动作，MK2先闭合，电高到

6、一定值时转为低电阻(Q级)，如图I所示。阻R内因正常励磁电压u作用产生一附加电流ZnO灭磁电阻RV跨接于励磁绕组两端，发电机(此电流方向与规定的I正向相反，故显示负正常运行时，转子电压较低，灭磁电阻呈高阻，漏值)，使I也增加一个附加电流；电流微安级。3)t2：MK1断开，产生电弧，随着电弧的拉长，灭磁时，磁场断路器MK分闸，弧压u上弧压U不断上升，转子电压u反向并不断上升。升，导致u反向并升高，高至一定值，ZnO就转因u的作用，I也随之反向并不断上升。由于转为导通，励磁电流I转入灭磁电阻RV(此时RV子绕组有相当大的电感量，故转子内励磁电流I串人转子回路中)内衰耗，MK

7、熄弧断开。I衰减不能突变，在短时间内可视作恒量。由基尔霍夫过程中氧化锌压敏电阻ZnO残压较高，而且恒结点定律：IL=IR+IK—定，故接近理想恒压快速灭磁。ZnO灭磁电阻正I上升，使I下降，即完成励磁电流从磁场常换流灭磁波形如图3所示。断路器向灭磁电阻的转移，即“换流”；根据基尔霍夫回路定律：+uz—uK=o，则：4)t3：IK下降到零，I全部转移到灭磁电阻R=uIJ+。按最严重工况考虑，必须保证：中，换流结束；≥(1)5)随后UK、U、IR及I均按指数规律衰减；式中：一MK保证能达到的最大开断弧6)h：IB及I衰减到零，灭磁结束。压：一