50MW水电站励磁设计计算书
50mw电站励磁系统参数的计算
50MW电站励磁系统参数的计算目录1 发电机组参数 (2)2 励磁变压器技术参数计算 (3)2.1 二次侧额定线电压计算 (3)2.2 二次侧额定线电流计算 (3)2.3 额定容量计算 (4)3 晶闸管整流元件技术参数计算 (4)3.1 晶闸管元件额定电压的选择 (4)3.2 晶闸管元件额定电流的选择 (5)4 快速熔断器参数计算 (6)5 励磁电缆计算 (6)6 灭磁及过压保护计算 (7)6.1 灭磁阀片计算 (7)6.2 过电压保护计算 (8)7 直流断路器计算 (9)8 附录121 发电机组参数A. 额定容量（MVA）58.8B. 额定功率因数（滞后）0.85C. 额定电压（kV）10.5D. 额定频率（Hz）50E. 相数 3F. 空载励磁电压（V）62G. 额定负荷及功率因素下励磁电压（V）164H. 空载励磁电流（A）592I. 额定负荷下励磁电流（A）1065J. 励磁绕组绝缘的最高耐压（直流V）1500K. 励磁绕组75︒C 的电阻（Ω） 0.1307 L.直轴瞬态开路时间常数T 'do(s) 6.76M. 直轴瞬态短路时间常数T 'd(s) 1.82 N. 直轴同步电抗（Xd ） 1.059 O. 直轴瞬态电抗（Xd ’） 0.3082 励磁变压器技术参数计算2.1 二次侧额定线电压计算励磁系统保证在机端正序电压下降到额定值的80％时，能够提供励磁系统顶值电压。
励磁系统顶值电压为发电机额定容量时励磁电压的2.0倍。
A.具体计算公式：min2cos 35.18.0α⨯⨯=fNu fT U K U式中：Ku----电压强励倍数（α=10︒时），取2.0倍（在80%U GN 下）。
fN U -----发电机额定容量时励磁电压。
B. 针对本文设计发电机组：︒⨯⨯⨯=10cos 35.18.01640.22fT U =308V综合考虑，取fN U =360V2.2 二次侧额定线电流计算励磁系统保证当发电机在额定容量58.8MVA 、额定电压和功率因素为0.85的励磁电流的1.1倍时，能够长期连续运行。
水电站课程设计计算说明书.
水电站厂房设计说明书(MY 水电站)1.绘制蜗壳单线图1.1蜗壳的型式水轮机的设计头头H p =46.2m>40m ，水轮机的型式为HL220-LJ-225，可知本水电站采用混流式水轮机，转轮型号为220，立轴，金属蜗壳，标称直径D 1=225cm=2.25m 。
1.2蜗壳主要参数的选择[1]金属蜗壳为圆断面，由于其过流量较小，蜗壳的外形尺寸对水电站厂房的尺寸和造价影响不大，因此为了获得良好的水力性能一般采用0ϕ= 340°～350°。
本设计采用0ϕ = 345°，通过计算得出通过蜗壳进口断面的流量Q c ，计算如下：①单机容量：60000KW15000KW 4N f ==，选取发电机效率为f η=0.96，这样可求得 水轮机的额定出力：1500015625KW 0.96N fN r fη=== ②设计水头：H p =H r =46.2m ，D 1=2.25m 由此查表得：η= 0.91131150L/s 1.15m /s 1Q ==水轮机以额定出力工作时的最大单位流量： 15625131.11 1.15m /s 1max33229.819.812.2546.20.91221N rQ D H r η===<⨯⨯⨯③水轮机最大引用流量：1231.112.2538.2m /s max 1max 1Q Q D ==⨯= ④蜗壳进口断面流量：3453max 38.236.61m /s 0360360Q Q c ϕ==⨯= 根据《水力机械》第二版中图4-30可查得设计水头为46.2m<60m 时蜗壳断面平均流速为V c =5.6 m/s 。
由附表5可查得：座环外直径D a =3850mm ，内直径D b =3250mm ，；座环外半径r a =1925mm ，座环内半径r b =1625mm 。
座环示意图如图一所示：1.3蜗壳的水力计算1.3.1对于蜗壳进口断面 断面的面积：20max m 537.63606.53452.38360=︒⨯︒⨯=︒==c c c c V Q V Q F ϕ 断面的半径：m 443.16.53603452.383600max max =⨯⨯︒︒⨯===︒ππϕπρccV Q F从轴中心线到蜗壳外缘的半径：2 1.9252 1.443 4.811m max max R r a ρ=+=+⨯=1.3.2对于中间任一断面设i ϕ为从蜗壳鼻端起算至计算面i 处的包角，则该断面处max 360ii Q Q ϕ=，max360i c Q V ρπ=，2i a i R r ρ=+其中：3max 38.2m /s Q =， 5.6m /s c V =，1925mm 1.925m a r ==。
水电站设计计算书
第一章 水轮机的选型设计第一节 水轮机型号选定一．水轮机型式的选择根据原始资料，该水电站的水头范围为65-84.5m ，查[《水电站机电设计手册—水力机械》表1-4]适合此水头范围水轮机的类型有斜流式和混流式。
又根据混流式水轮机的优点：（1） 比转速范围广，适用水头范围广；、（2） 结构简单，价格低；（3） 装有尾水管，可减少转轮出口水流损失；因此，选择混流式水轮机。
二．比转速的选择水轮机的设计水头估算为m H H p r 8.695.7395.095.0≈⨯==适合此水头范围的有HL260/D74和HL240/D41.[根据本电站水头变化范围(H=64-85m)查《水电站机电设计手册—水力机械》表1-4]三．单机容量第二节 原型水轮机主要参数的选择根据电站建成后,在电力系统的作用和供电方式,初步拟定为2台,3台,4台,5台,四种方案进行比较。
首先进行HL260/D74水轮机的选择一．二台1、计算转轮直径水轮机额定出力：kw N P G Gr 3.16326598.010164=⨯==η 上式中： G η-----发电机效率,取0.98G N -----机组的单机容量（KW ）由型谱可知，与出力限制线交点的单位流量为设计工况点单位流量，则Q 11r =1.247m 3/s,对应的模型效率ηm =894%，暂取效率修正值 Δη=0.03，η=0.894+0.03=0.924。
模型最高效率为924%。
)(98.4924.08.69247.181.93.16326581.95.15.1111m H Q P D r r =⨯⨯⨯==η 按我国规定的转轮直径系列（见《水轮机》课本），计算值处于标准值4.5m 和5m 之间，且接近5m ，暂取D 1=5.0m 。
2、计算原型水轮机的效率955.00.535.0)924.01(1)1(155110max =--=--=D D M M ηη Δη=ηmax -ηM0=0.955-0.924=0.031η=ηm +Δη=0.894+0.031=0.9253、同步转速的选择min /5.13555.73791110r D H n n p=⨯== 此值介于125r/min 和136.4 r/min 之间，且接近136.4r/min ，所以取n=136.4r/min 。
大中型抽水蓄能电站励磁系统设计
大中型抽水蓄能电站励磁系统主接线多采用的 连接方式如图 & 所示#该方式优点是接线简单%设备 少%启停和工况转换过程中不需切换励磁电源$
图 &!励磁系统主接线
大中型抽水蓄能电站励磁系统一般由励磁调节 控制单元%整流单元%转子灭磁及过电压保护单元% 黑启动单元和整流变压器等组成$ 其典型配置一般 包括励磁调节器屏%可控硅整流柜!" 面"%灭磁及过 电压保护柜%灭磁开关柜和交流进线柜等 ' 面屏柜 和 & 台三相整流变压器$ &1&!励磁调节器屏
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式中!@CA---发电电动机发电工况额定励磁电流#
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自 $%%" 年以来#国家电网公司积极采取措施推 进抽水蓄能电站设备自主化进程#在+ 十一五, 科技 发展规划中#就抽水蓄能电站控制和运行技术#明确 提出+ 重点开展抽水蓄能电站机组控制系统设备的 自主化研究与开发, $
与常规水电站仅有发电运行工况相比#抽水蓄 能电站励磁系统具有发电和电动两种运行工况#所 以抽水蓄 能 电 站 的 励 磁 系 统 设 计 具 有 一 定 的 特 殊 性$ 本文对大中型抽水蓄能电站励磁系统设计选型 过程中应考虑的主要技术条件和一般计算方法#进 行详细地说明$
水电站课程设计计算书
水电站课程设计计算书引言：水电站是一种通过水流的动能转换为电能的设施，它将水流引入并驱动涡轮机运转，通过涡轮机的旋转产生的机械能再转换为电能。
本设计计算书将对水电站的设计参数进行计算和分析，包括选址、装机容量、流量、水头等。
一、选址计算1.附近河流流量计算按照当地地理资料和水文资料，计算附近河流的流量，以评估水电潜力。
2.水头计算通过测量水流到达水电站的高度差确定水头，水头是水流所具有的势能。
3.水电站周围环境评价对选址位置的环境进行评估，包括地质构造、环境保护和社会影响等。
二、装机容量计算1.基于流量计算的装机容量通过已知的水流量和水头，计算水电站的最大装机容量。
2.基于负载需求的装机容量根据所服务区域的负载需求，计算水电站的装机容量，以满足需求。
三、流量计算1.流量计算公式根据附近河流的地理和水文数据，使用流量计算公式计算水电站水流量。
2.水流径流量测定使用水流计等设备进行水流测量，以确定实际的水流量。
四、水头计算1.水头测定方法使用水头测定仪器进行测量，包括压力计、液位计等，以获得准确的水头数值。
2.水头计算公式根据流量测量和水头测量结果，使用水头计算公式计算水电站的平均水头。
五、水电站输出功率计算根据已知的流量和水头，结合水轮机及发电机的性能曲线，计算水电站的输出功率，以评估发电能力。
六、输电线路计算计算水电站到负载区的输电线路的尺寸和材料，以确保电能能够有效输送到负载区。
结论：本设计计算书通过对水电站的各项参数进行计算和分析，为水电站的设计提供了科学依据。
选址计算评估了水电站可能的水流资源，装机容量计算满足了负载需求，流量和水头计算确定了水电站的水力潜力，水电站输出功率计算评估了其发电能力。
此外，输电线路计算确保了电能能够有效输送到负载区。
水电站课程设计计算书[详细]
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水电(5)班水电站课程设计谭锋6312030605152016/1/6本次课程设计的主要任务是水电站的设计前言 (4)1、水轮机发电组选择 (5)1.1选择机组台数、单机容量及水轮机型号 (5)1.1.1水轮机型号选择 (5)1.2 HL230水轮机的主要参数计算 (5)1.2.1转轮直径D1计算 (5)1.2.2转数n计算 (5)1.2.3效率及单位参数修正 (6)1.2.4工作范围的检验略 (6)1.2.5吸出高度Hs计算 (6)1.2.6水轮机安装高程计算 (7)1.3选择蜗壳型式、包角、进口尺寸 (7)1.3.1蜗壳的型式 (7)1.3.2蜗壳的断面形状 (7)1.3.3蜗壳的包角 (7)1.3.4蜗壳进口断面的平均流速 (7)1.3.5蜗壳外形尺寸的计算 (7)1.4尾水管型式及尺寸设计 (8)1.4.1进口直锥段 (9)1.4.2 出口扩散段 (9)1.4.3尾水管的高度 (9)1.4.4尾水管的水平长度 (9)1.5发电机型号的选择及尺寸计算 (10)1.5.1主要尺寸估算 (10)1.5.1.1极距τ (10)1.5.1.2定子内径Di (10)1.5.1.3定子铁芯长度Lt (10)1.5.1.4定子铁芯外径Da (11)1.5.2发电机型号选择 (11)1.5.3发电机外形尺寸估算 (11)1.5.4水轮发电机的总重量估算 (12)1.5.4.1发电机转子重量按发电机总重量的12估算 (12)1.5.4.2发电机飞轮力矩GD2估算 (12)1.6调速器及油压装置的选择 (12)2、引水系统设计 (13)2.1进水口轮廓 (13)2.2进水口高程选择 (13)2.2.1进口底部高程 (13)2.2.2进口顶部高程 (13)2.3坝式进水口尺寸拟定 (13)2.3.1进口段 (13)2.3.2闸门段 (14)2.3.3渐变段 (14)2.4通气孔和进人孔 (15)2.4.1通气孔的布置原则: (15)2.4.2通气孔的面积选择 (15)2.5进人孔 (15)2.6压力管道的布置 (15)3、厂区枢纽及电站厂房的布置设计 (16)3.1主厂房的长度 (16)3.1.1机组段长度的确定 (16)3.1.2装配场长度 (16)3.1.3边机组段加长 (16)3.2主厂房的宽度 (17)3.3主厂房的高度 (17)3.3.1安装高程 (17)3.3.2尾水管底板高程 (17)3.3.3开挖高程 (18)3.3.4水轮机层地板高程 (18)3.3.5发电机层地板高程 (18)3.3.6吊车轨顶高程 (18)3.3.7厂房天花板及屋顶高程 (18)4、主厂房布置的构造要求 (19)4.1厂房内的交通 (19)4.2厂房的采光、通风和防潮 (19)4.3主厂房的分缝 (19)5、副厂房的布置设计 (19)6、吊桥选择 (19)7、结论 (19)【参考文献】 (20)前言设计题目来源于老师,本次课程设计的主要任务是水电站的设计.此次设计的目的是为了培养我们正确的设计思想,严谨的设计态度,掌握设计的基本方法.通过解决相关的设计问题,使所学的专业得以运用,进一步掌握电站的设计方法和设计原理.锻炼自己对设计说明书格式的写作.通过对众多参考资料进行比较和校正,然后选择HL230水轮机、SF3.75-7/221发电机等进行电站的设计.1、 水轮机发电组选择1.1选择机组台数、单机容量及水轮机型号 1.1.1水轮机型号选择水轮机型号选择根据该水电站的水头变化范围25.60～62.70米,在水轮机系列型谱表3-3、表3-4中查出合适的机型有HL230. 1.2 HL230水轮机的主要参数计算 1.2.1转轮直径D 1计算查表3-6可得HL230型水轮机在限制工况下的单位流量 Q1米＇=1110L/s=1.11米3/s,效率η米=85.2%,由此可初步假定原型水轮机在该工况下的单位流量Q 1＇=Q 1米＇=1.11米3/s,效率η=86.0%.上述的Q 1＇、η、和N r =15∗1034=3.75*103kw 、H r =45米代入式(3-37)可得D 1=√N r9.81∗H r √H r ηQ 1＇=√9.81∗1.11∗45∗√45∗86.0%=1.15米,选用与之而偏大的标称直径D 1=1.2米. 1.2.2转数n 计算查表3-4可得HL230型水轮机在最优工况下单位转速n 10米＇=71r/米in,初步假定n 10＇=n10米＇,将已知的n 10＇和H av =H r 0.95=450.95=47.4米,D 1=1.2米代入式(3-39)可得n =n 1＇√H av D 1=71∗√47.41.2=407.3r/米in,选用与之接近而偏大的同步转速n=428.6r/米in.1.2.3效率及单位参数修正查表3-6可得HL230型水轮机在最优工况下的模型最高效率为η米米ax =90.7%,模型转轮直径D 1米=0.404米根据式(3-15),可求出原型效率η米ax =1-(1-η米米ax )*(D 1米D 1)15=92.5%,则效率修正值为Δη=92.5%-90.7%=1.8%,考虑到模型与原型水轮机在制造工艺上的质量差异,常在已求得的Δη值中在减去一个修正值ξ.现取ξ=1.0%,则可得效率修正值为Δη=0.8%,由此可得原型水轮机在最优和限制工况下的效率为η米ax =η米米ax +Δη=90.7%+0.8%=91.5%η==η米+Δη=85.2%+0.8%=86.0%(与上述假定值相同) 单位转速的修正值按下式计算Δn 1＇=n 10米＇*(√η米ax η米米ax-1)则Δn 1＇n10米＇=(√η米axη米米ax-1)=√91.5%90.7%-1=0.44%由于Δn 1＇n10米＇⁄<3.0%,按规定单位转速可不加修正,同时,单位流量Q 1＇也可不加修正.由上可见,原假定的η=86.0%,Q 1＇=Q1米＇,n 10＇=n10米＇是正确的,那么上述计算及选用的D 1=1.2米,n=428.6r/米in 也是正确的.1.2.4工作范围的检验略 1.2.5吸出高度 H s 计算查表3-4可得σ米=0.170,由此可求出水轮机的吸出高度 为 H s ≤10-∇900-σ米∗H =10-119−74900-0.170*45=2.3米1.2.6水轮机安装高程计算Z s =∇ω+H s +b 0/2=53+2.3+0.378/2=55.489米 1.3选择蜗壳型式、包角、进口尺寸 1.3.1蜗壳的型式该电站的设计水头H r =45米>40米,则应采用金属蜗壳.由上述知该水轮机转轮直径D 1=1.2米<3米且属于高水头混流式水轮机,则应采用铸造或铸焊就够. 1.3.2蜗壳的断面形状金属蜗壳的断面均做成圆形,金属蜗壳与座环的联接方式采用与由蝶形边座环的联接方式,а=55°. 1.3.3蜗壳的包角对于金属蜗壳,采用φ0=345°. 1.3.4蜗壳进口断面的平均流速由该水轮机的设计水头H r =45米从图2-8中的经验曲线查取可得V c =6.2米/s.1.3.5蜗壳外形尺寸的计算已知水轮机的设计水头H r=45米及其相应的最大引用流量Q米ax =39.75/4=9.94米3/s、导叶高度b0=0.315D1=0.315*1.2=0.378米、座环固定导叶外径D a=1.60D1=1.60*1.2=1.92米和内径D b=1.35D1=1.35*1.2=1.62米.蜗壳进口断面的形状为圆形、包角φ0=345°和平均流速V c=6.2米/s.通过任一断面i的流量公式为Q i=Q米ax ∗φi 360º断面半径ρi=√Q iπV c断面中心距a i=r a+ρi断面外半径R i=r a+2ρi1.4尾水管型式及尺寸设计1.4.1进口直锥段单边扩散角θ=7º～9º1.4.2 出口扩散段顶板上翘角α=10º～13º支墩厚度b5=(0.1～0.15)B5=0.33米～0.49米1.4.3尾水管的高度该水电站属于低水头电站,水轮机为混流式水轮机,则取H=2.6D1=3.12米.1.4.4尾水管的水平长度尾水管的水平长度是指机组中心线至尾水管出口断面的距离,通常取L=(3.5～4.5)D1=4.2米～5.4米1.4.5尾水管的主要尺寸设计推荐的尾水管尺寸表(单位:米)1.5发电机型号的选择及尺寸计算 1.5.1主要尺寸估算 1.5.1.1极距ττ=k f √Sf 2p4=10∗√37502∗74=40.5厘米 ,(V f =K t V =1.8∗40.5=7.3米/s)1.5.1.2定子内径D i D i =2ρτπ=2∗7∗40.5π=180.5厘米1.5.1.3定子铁芯长度 L t由上述知N r =3750kW ,则查表可得系数C=3*10−6故L t=S fCD i2n e =37503∗10−6∗180.52∗428.6=89.5厘米, ( L tτ=89.540.5=2.2)1.5.1.4定子铁芯外径D a由于n e=428.6r/米in>166.7r/min,故D a=D i+τ= 180.5+40.5=221厘米1.5.2发电机型号选择由上述知该水电站可选SF－3.75－7/221型发电机组4台. 1.5.3发电机外形尺寸估算1.5.4水轮发电机的总重量估算G f=K1(S fn e )23⁄=8∗(3750428.6)23⁄=34.0t1.5.4.1发电机转子重量按发电机总重量的12估算1.5.4.2发电机飞轮力矩GD2估算GD2=K2D i3.5L t=4∗1.8053.5∗0.895=28.3t/米21.6调速器及油压装置的选择A=(200~250)∗Q∗√H米axD1=(200~250)∗9.94∗√62.7∗1.2=17244~21555N∙米为了保证工作可靠,由上述值知调速器可选用YDT−1800型调速器,采用2.5米Pa额定油压的油压装置及标准导水机构.2、引水系统设计2.1进水口轮廓由于本电站为坝后式水电站,故进水口的型式为坝式进水口.钢管经济直径D=√5.2Q米ax3H7=√5.29.943457=1.966米、经济流速V=5~7米/s蜗壳进口断面直径2ρ米ax=2∗0.7=1.4米,取引水道直径D=1.5米则引水道面积A‘=π4D2=1.767米22.2进水口高程选择2.2.1进口底部高程有压式进水口应低于运行中可能出现的最低水位并有一定的淹没深度 ,通常应在水库设计淤沙高程以上0.5~1.0米.故本电站进口底部高程可取80.6米.2.2.2进口顶部高程避免进水口前出现吸气漏斗和漩涡的临界淹没深度S cr=CV√d=0.55*9.94π∗1.524∗√2=4.375米则进口顶部高程为 90-4.375=85.625米2.3坝式进水口尺寸拟定2.3.1进口段进口段的作用是连接拦污栅与闸门段.其横断面为矩形,单孔.为使水流平顺的进入引水道,减少水头损失,进口流速控制为 1.5米/s.根据国内外实践经验,进口顶板的椭圆曲线方程为x2 a +y2b=1(其中a=1.1D=1.65米,D为引水道直径;b=1/3D=0.5米;a/b=3.3.)进口断面面积 A=A‘c∗cosθ= 1.7670.6∗cos2.99米22.3.2闸门段闸门段式进口段和渐变段的连接段,是安装闸门(工作闸门和检修闸门)和启闭设备的部分.闸门段通常设计成横断面为矩形的水平段,其高度等于引水道直径D=1.5米,宽度取1.3米,整个闸门段过水断面与后接的引水道面积的比值为1.1 : 1倍左右.闸门段的长度主要取决于整套闸门设备布置的需要,检修闸门和工作闸门之净距不小于闸门净高、宽的0.4倍,且不小于闸门的安装、维护工作所需的净空间.2.3.3渐变段渐变段是矩形闸门段到圆形压力引水道的过渡段,为保证过渡段的水流平顺,减少水头损失,避免产生真空或汽蚀现象,由矩形变到圆形的过渡段通常采用在四角过渡,圆弧的中心位置和圆角半径r均按直线规律变化.渐变段长度 ,根据经验一般为压力引水道直径1.0~1.5倍,取L=1.25D=1.875米,收缩角取7°.坝式进水口渐变段轴线通常为直线.2.4通气孔和进人孔2.4.1通气孔的布置原则:（1）通气孔的顶部高程(外口)应在水库最高水位以上,以防水流溢出,并加拦栅保护,防止堵塞及危害运行人员.（2）通气孔内应尽量靠近闸门下游面,并设在门后管道顶部.（3）通气孔运用方便,形体平顺,以减少气流阻力.（4）有条件时尽可能将通气孔与闸门井或检查竖井结合共用,节省投资.2.4.2通气孔的面积选择A=Q aV米ax =9.9450=0.198米2.5进人孔为方便压力引水道内部的检修,须设置进人孔,采用1米见方的方形.2.6压力管道的布置该电站为坝后式水电站,采用坝式进水口,故压力管道为坝内压力钢管,采用单管单机供水,倾斜布置.3、厂区枢纽及电站厂房的布置设计本电站厂房布置在坝之后,且与公路布置在同一岸.厂坝采用分离式布置,即在厂坝之间设一道沉陷温度伸缩缝,彼此隔开,厂坝之间的力不互相传递.厂房的取水口布置在上游面,引水道设置在坝体内.3.1主厂房的长度3.1.1机组段长度的确定故机组段长度L1+x−x=3.859+3.782=7.641米3.1.2装配场长度L2=1.5*7.641=11.462米3.1.3边机组段加长∆L=1.0D1=1.2米则主厂房的长度 L=4L1+装配场长度L2+边机组段加长∆L=43.226米3.2主厂房的宽度以厂房中心线为界,厂房宽度 B可分为上游侧宽度B1和下游侧宽度B2两部分.厂房宽度 B=B u+B dB u=ϕ32+δ3+A(其中ϕ3=4.763米,δ3=0.4米)选择上游侧吊运,则上游侧较宽.此外,发电机层交通应畅通无阻.一般主要通道宽度 2~3米,次要宽度 1~2米.在机旁盘前还应留有1米宽的工作场地,盘后应有上下游侧分别布置水轮机辅助设备和发电机辅助设备.故此时A=2.5+1.2+1+1=5.7米.则上游侧宽度B u=ϕ32+δ3+A=4.7632+0.4+5.7=8.482米.下游侧宽度B d=ϕ32+δ3+A=4.7632+0.4+1.2=3.982米(此时A只取次要宽度 1.2米).蜗壳在-Y方向的尺寸和蜗壳外的混凝土厚度B i=R0+1.0=2.359+1.0=3.359米<B d=3.982米.则主厂房宽度 B=B u+B d=8.482+3.982=12.464米.选用75～250t桥式起重机,吊车标准宽度L k=13.5米.故主厂房宽度确定为13.5米.3.3主厂房的高度首先定出各层的高程,才能确定主厂房的高度 .厂房各层的高程,主要有安装高程、尾水管底板高程、开挖高程、水轮机层地板高程、发电机层地板高程、吊车轨顶高程、厂房天花板及屋顶高程等.3.3.1安装高程∇安= ∇W+ H s+ b0/2=53.00+2.3+0.378/2=55.489米(式中∇W 为电站运行时出现的最低下游水位)3.3.2尾水管底板高程∇尾= ∇安-b0/2-H尾=55.489-0.378/2-3.12=52.18米(式中H尾为尾水管的高度 ) 3.3.3开挖高程∇挖=∇尾-混凝土底板厚度 (约1~2米)=52.18-1.5=50.68米3.3.4水轮机层地板高程∇水=∇安+ b0/2+蜗壳顶部混凝土厚度(约1米)=55.489+0.378/2+1.0=56.678米3.3.5发电机层地板高程∇发= ∇水+进人孔高度 (约2米)+混凝土结构厚度 (约1米)+定子外壳高度 =56.678+2+1+1.705=61.383米3.3.6吊车轨顶高程∇吊=∇发+最大部件高度 +高度方向的安全距离或∇吊=∇发+h6+h7+h8+h9+h10(h6为吊运设备时需跨越的固定设备或建筑物的高度 ;h7为吊运部件与固定物之间的垂直安全距离,不应小于0.3米;h8为起吊设备的高度 ;h9为吊具高度 ;h10吊车主钩至轨顶的最小距离.)则∇吊=∇发+h6+h7+h8+h9+h10=61.383+4+0.4+5.542+0.2+1.3=72.825米3.3.7厂房天花板及屋顶高程∇天=∇吊+吊车尺寸+0.2=72.825+3.7+0.2=76.725米∇顶=∇天+屋顶大梁高度+屋面板厚度=76.725+1.2+0.8=78.725米主厂房的高度 = ∇顶-∇挖=78.725-50.68=28.045米4、主厂房布置的构造要求4.1厂房内的交通为了便于安装检修及运行管理、处理事故等交通需要,主副厂房应在各层之间设置有楼梯,在平面应有交通道.主要楼梯经常有人上下,使用频繁,宽度取1.8米,坡度为25°,型式为双跑楼梯.楼梯的踏步30厘米,高20厘米.封顶高度为2.4米.栏杆高度为1.0米.蜗壳进人孔和尾水管进人孔处,设爬梯,爬梯长2.5米.4.2厂房的采光、通风和防潮本电站采用坝后式厂房,采光采取自然采光采光窗户高度 1.5米.但下游设计洪水位为64.39米大于发电机层61.383米,则应辅以人工照明.采用自然通风.在冬季,采取将发电机风罩打开一个窗口,将发电机产生的热量送入主厂房中取暖.水轮机层和母线道等处,靠机电设备发出的热量维持必须的温度 .防潮可采取防止渗漏、加强通风、加强排水等措施.在各运行层设置防水龙头防止火灾.4.3主厂房的分缝本电站两机组设置一条伸缩缝.其宽度为5厘米.5、副厂房的布置设计为了保证机组正常运行,在主厂房近旁布置的各种辅助机电设备、控制、试验、管理和运行人员工作和生活的房间,称为副厂房.对于本电站,副厂房设置上游侧.宽度为7.6168米,长为32.542米.6、吊桥选择本电站吊桥宽度由3.2主厂房的宽度计算可知吊车标准宽度L k=13.5米7、结论在设计过程中,我手机了很多的工程设计资料,仔细了解设计原资料,从工程概况、方案讨论及订正到图纸结构设计,以科学的理论知识为基础,以工程实例为依据,根据国家标准规范,结合科学手段精心设计完成.实际和设计经验,错误在所难免,敬请诸位老师批评指正为谢. 【参考文献】[1]水电站第4版,中国水利水电出版社,010.[2] 水电站厂房设计规范SL266-2001.[3] 水电站机电设计手册－水力机械.[4] 水电站建筑物设计参考资料.。
MW发电厂电气部分初步设计(励磁系统)
封面业设计说明书作者：PanHongliang仅供个人学习（摘要此次设计的主要任务是1×125MW+4×300MW的火电厂电气部分的初步设计。
首先确定电气主接线方案，选择发电机、主变压器、联络变压器、厂用变压器和启/备变压器。
用所选择的发电机与变压器的参数进行标幺值的计算；并做出可能发生各种短路的等值电路图，分别计算各电源对短路点的计算电抗，列出短路计算结果表；通过对各设备最大持续电流的计算，分别对断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、熔断器、全连式分相封闭母线等设备进行选择，并通过短路计算结果中的各短路值对所选的设备进行校验。
了解该电厂励磁系统的原理如设计方法。
关键词：电气主接线；短路计算；设备选择；AbstractThe main assignment of the design is the initial plan of electric with regard to regional fossill—fule plant (1×1250MW+3×300MW). To begin with ,we must ensure the project of electric main line .What more ,we select the capacity of generator ,we selectgenerator、transformer、liasion transformer、transformer which used in the factory and enlighten spare transformer. We can carry out the short circuit calculation .The diagram of equivalent can be make out at the basic of transformer and generator data respectively. At last, we calculate the reactance which the point of short circuit to every power system and lay out the table of short circuit. Interrupter, disconnect switch, busbar, lighting arresters can be selected by way of the calculation. We can check the install we choose via the result of short circuit. Find out the protection principle of 600MW generator and transformer, know the movement situation of the protection.Keywords:electric main line。
水轮发电机电磁计算单
水轮发电机电磁计算单水轮发电机电磁计算单型号: SFW4000-8/1730设计时间 :2012年08月28日 16:26:10====================================== ================================= 序号名称变量结果单位====================================== =================================1 额定数据1.01 额定功率 Pn 4000 (kW)1.02 额定容量 SN 5000 (kVA)1.03 额定电压 UN 6300 (V)1.04 额定电流 IN 458.2 (A)1.05 额定功率因素cosφn .81.06 额定频率 fN 50 (Hz)1.07 极数 2p 81.08 相数 M 31.09 额定转速 nN 750 (r/min)1.10 飞逸转速 nr 1000 (r/min)1.11 无功功率 Pr 3000 (kW)1.12 飞轮力矩 GD2 9 (T?m2)1.13 机械时间常数 Tmec 3.338 (s)1.14 转子重量估算 Gr 15.18 (t)1.15 机组正常运行时定子本体承受的扭矩 Tn 520000 (KN.m)1.16 三相短路时，定子基础承受的扭矩为 Td 4109800 (KN.m)2 定子铁芯数据2.01 定子铁芯外径 Dl 1730 (mm)2.02 定子铁芯内径 Di 1330 (mm)2.03 定子槽数 Z 1082.04 定子槽楔高度 hk 5.5 (mm)2.05 槽型选择 CXXZ 开口槽2.06 定子槽宽度 bs 16.8 (mm)2.07 定子槽高度 hs 71 (mm)2.08 定子齿顶处齿距 t1 38.69 (mm)2.09 定子铁芯总长度 lt 860 (mm)2.10 无通风槽的定子铁芯长度 l 690 (mm) 2.11 定子铁芯叠压系数 KFE .952.12 最小气隙δmin 10 (mm)2.13 最大气隙δmax 15 (mm)2.14 定子铁芯段数 nv 182.15 通风沟高度 bv 10 (mm)2.16 每段铁芯长 tv 38.33333 (mm)2.17 定子铁芯边缘段阶梯形高度a1 0 (mm)2.18 定子铁芯边缘段阶梯形宽度 c1 0 (mm) 2.19 极距τ 522.3 (mm)2.20 硅钢片 GGP W3102.21 比值lt/τ 1.652.22 比值δmax/δ 1.52.23 比值δ/τ .0192.24 比值bs/δ 1.683 磁极数据及阻尼绕组数据3.01 极弧系数αp .6893.02 极靴宽度 bp 360 (mm)3.03 极靴高度 hp 55 (mm)3.04 极身宽度 bm 235 (mm)3.05 极身高度 hm 210 (mm)3.06 主极极身长度 lm 860 (mm)3.07 极弧半径 Rp 551 (mm)3.08 磁极压板厚度δp 45 (mm)3.09 磁极结构 CJJG 薄板 16Mn3.10 冲片厚度 1.5 (mm)3.11 阻尼条节距 t2 30.7 (mm)3.12 每极阻尼条数 nB 73.13 阻尼条直径 dB 14 (mm)3.14 阻尼环选择连续阻尼环3.15 阻尼绕组槽开口宽度 bsh 3 (mm) 3.16 阻尼绕组槽开口高度 hsh 3 (mm) 3.17 阻尼环厚度 aR 10 (mm)3.18 阻尼环宽度 bR 50 (mm)4 定子绕组及励磁绕组数据4.00 定子线圈选择 DZXQ 圈式线圈4.01 每槽有效导体数 Ns 84.02 每相并联支路数 a 24.03 每极每相槽数 q 4-1/24.04 绕组节距 Y1 114.05 短距系数β .8154.06 每相串联匝数Wφ 724.07 定子绕组线规 c-aXb 4-2.5X5 4.08 电负荷 A 473.8 (A/mm)4.09 绕组基波系数 Kdp1 .9154.10 定子绕组的电流密度 J 4.79 (A/mm)4.11 热负荷 AJ 2271 (A/mm.mm)4.12 定子绕组每相电阻r(15) .04344 (Ω)4.13 定子绕组每相电阻r(75) .05387 (Ω)4.15 磁极线圈极间最小距离 15.08742 (mm)4.16 励磁绕组铜线线规 af 3.15 (mm)4.17 励磁绕组铜线线规 bf 31.5 (mm)4.18 励磁绕组每极匝数 Wf 54.54.19 励磁绕组每匝数长度(单排线圈) lcf 2444.871 (mm) 4.20 励磁绕组铜线截面积 Af 98.675 (mm)4.21 额定负载时励磁绕组的电流密度 Jf 3.41 (A/mm) 4.25 磁极线圈选择 XQXZ 普通磁极线圈4.26 线圈端部转角 R 35 (mm)4.28 磁极线圈样式 CJYS 平头线圈4.29 励磁绕组电阻Rf(15) .1895 (Ω)4.30 励磁绕组电阻Rf(75) .235 (Ω)4.31 励磁绕组电阻Rf(130) .2767 (Ω)5 磁密5.01 极靴上气隙的平均磁通密度Bδ 7191 (G)5.02 定子1/3齿高处的磁通密度 Bt1/3 15237 (G)5.03 定子1/2齿高处的磁通密度 Bt1/2 15688 (G)5.04 定子轭的磁通密度 Bj 14474 (G)5.05 极身上部的磁通密度 Bp 12167 (G)5.06 极身根部的磁通密度 Bm 13397 (G)5.07 磁极的平均磁通密度 Bm1/2 13090 (G)5.08 额定电压下的空载磁位降 Ff0 18869 (A)5.09 总气隙系数kδ 12185.10 定子绕组漏抗Xσ .06615.11 短路比 Kc 1.045.12 气隙平均磁通密度Bδ＇ 7667 (G)5.13 定子轭的磁通密度 Bj＇ 15432 (G)5.14 定子齿的磁通密度 Bt1/3 16726 (G)5.15 极身根部的磁通密度 Bm＇ 17101 (G)5.16 极身上部的磁通密度 Bp＇ 14509 (G)5.17 磁极的平均磁通密度 Bm1/2 16453 (G)5.18 额定千伏安.cosφ=0过励时的总磁位降Σ 40350 (A) 5.19 额定励磁磁动势 Ffn 36704 (A)6 励磁数据5.01 空载额定电压时的励磁电流 If0 173 (A)5.02 额定负载时的励磁电流 IfN 336 (A)5.04 空载时励磁绕组的滑环电压 Uf0 32 (V)5.05 额定负载时励磁绕组的滑环电压 UfN 93 (V)5.06 直流励磁机的额定电压 Uf 102 (V)5.07 直流励磁机的额定电流 If 370 (A)5.08 直流励磁机的额定功率 Pf 37 (kW)5.09 励磁系统的顶置电压 Ufmax 186 (V)5.10 直流励磁机的最大励磁电流 Ifmax 956 (A)5.11 直流励磁机的瞬时最大功率 Pfmax 178 (kW)7 电抗6.01 直轴电枢反应电抗 Xad 1.0376.02 交轴电枢反应电抗 Xaq .5496.03 直轴同步电抗 Xd 1.1036.04 交轴同步电抗 Xq .6156.05 直轴瞬变电抗 Xd＇ .2086.06 交轴瞬变电抗 Xq＇ .6156.07 直轴超瞬变电抗 Xd〃 .1266.08 交轴超瞬变电抗 Xq〃 .1356.09 励磁绕组总电抗Xσ2 .136.10 零序电抗 X0 .0396.11 保梯电抗 xp .1678 时间常数7.01 定子绕组开路时励磁绕组的时间常数 Tdo＇ 3.5 (s)7.02 定子绕组和励磁绕组开路时直轴阻尼绕组的时间常数 TDdo＇ .148 (s)7.03 定子绕组开路时交轴阻尼绕组的时间常数 TDqo＇ .096 (s) 7.04 定子绕组短路时励磁绕组的时间常数 Td＇ .032 (s)7.05 定子绕组开路时，励磁绕组短路时直轴阻尼绕组的时间常数 Tdo〃 .019 (s)7.06 定子绕组及励磁绕组短路时直轴阻尼绕组的时间常数 Td〃 .021 (s)7.07 定子绕组短路时交轴阻尼绕组的时间常数 Tq〃 .66 (s) 7.08 励磁绕组短路时定子绕组的时间常数 Ta .008 (s)7.09 机端三相短路时瞬变电流衰减时间常数 Td3＇ .66 (s)7.10 机端三相短路时超瞬变电流衰减时间常数 Td3〃 .019 (s) 7.11 机端三相短路时定子电流非周期分量衰减时间常数 Ta3 .386 (s)7.12 机端两相短路时瞬变电流衰减时间常数 Td2＇ .961 (s) 7.13 机端两相短路时超瞬变电流衰减时间常数Td2〃 .024 (s)7.14 机端两相短路时非周期分量衰减时间常数 Ta2 .008 (s)7.15 机端单相短路时瞬变电流衰减时间 Td1＇ 1.041 (s) 7.16 机端单相短路时超瞬变电流衰减时间 Td1〃 .025 (s)9 损耗和效率8.01 空载额定电压时定子齿中铁耗 PFet 4.714 (kW) 8.02 空载额定电压时定子轭中铁耗 PFej 11.541 (kW) 8.03 空载额定电压时极靴表面附加损耗(叠片或实心磁极) PFepo 4.440 (kW)8.04 空载时总损耗 PFe 20.695 (kW)8.05 短路电流为额定电流时磁场三次谐波在定子齿中引起的附加损耗 Pt3 2.376 (kW)8.06 额定电流时定子绕组铜耗 Pcu 33.931 (kW)8.07 额定电流时双层定子绕组铜耗 Pcus 0.039 (kW) 8.08 短路电流为额定电流时定子磁场中齿谐波在极靴表面及阻尼绕组中产生的附加损耗 Ppt 0.357 (kW) 8.09 短路电流为额定电流时定子绕组磁势中高次谐波在极靴表面产生的附加损耗 Pkv 0.444 (kW) 8.10 短路电流为额定电流时在定子此压板及端盖上的附加损耗 Pad 0.282 (kW)8.11 短路电流为额定电流时的总损耗 Pk 37.428 (kW) 8.12 额定负载，额定电压额定功率因数时的励磁损耗 Pcuf 27.322 (kW)8.13 推力轴承损耗 Ptb 15.412 (kW)8.14 座式轴承及导轴承损耗 pgb 19.415 (kW)8.15 风摩损耗 Pfv 13.990 (kW)8.16 总机械损耗(包括风摩损耗) Pmec 29.402 (kW)8.17 总损耗Σ 114.847 (kW)8.18 发电机额定负载时的效率η 97.209 %10 温升及经济指标9.01 铁芯对空气的温升θFe 26.7 (K)9.02 线圈绝缘温度降θi 59.7 (K)9.03 线圈端部表面对空气的温升θE 36 (K)9.04 定子有效部分的最高温升θmax 28 (K)9.04 定子线圈对空气的平均温θcu 55 (K)9.05 转子线圈对空气的温升θf 64.6 (K)9.07 定子绕组铜重 Gcu 604.26 (kg)9.08 励磁绕组铜重 Gcuf 936.14 (kg)9.09 阻尼绕组铜重 GB 112.9502 (kg)9.10 发电机定子有效铁重 GFe 4174 (kg)9.11 发电机单位容量有效铁重量 gfe .8349308 (kg) 9.12 发电机单位容量有铜铁重量 gcu .3306694 (kg)。
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大学毕业论文设计50MW电站励磁系统参数计算《电气工程及自动化》2002级目录1 发电机组参数 (3)2 励磁变压器技术参数计算 (3)2.1 二次侧额定线电压计算 (3)2.2 二次侧额定线电流计算 (4)2.3 额定容量计算 (4)3 晶闸管整流元件技术参数计算 (5)3.1 晶闸管元件额定电压的选择 (5)3.2 晶闸管元件额定电流的选择 (5)4 快速熔断器参数计算 (6)5 励磁电缆计算 (7)6 灭磁及过压保护计算 (7)6.1 灭磁阀片计算 (7)6.2 过电压保护计算 (9)7 直流断路器计算 (9)8 附录121 发电机组参数A. 额定容量（MVA ）58.8B. 额定功率因数（滞后） 0.85C. 额定电压（kV ）10.5D. 额定频率（Hz ） 50E. 相数3F.空载励磁电压（V ）62G. 额定负荷及功率因素下励磁电压（V ） 164 H. 空载励磁电流（A ） 592 I. 额定负荷下励磁电流（A ） 1065 J. 励磁绕组绝缘的最高耐压（直流V ） 1500 K. 励磁绕组75︒C 的电阻（Ω） 0.1307 L.直轴瞬态开路时间常数T 'do(s) 6.76M. 直轴瞬态短路时间常数T 'd(s) 1.82 N.直轴同步电抗（Xd ） 1.059O. 直轴瞬态电抗（Xd ’） 0.3082 励磁变压器技术参数计算2.1 二次侧额定线电压计算励磁系统保证在机端正序电压下降到额定值的80％时，能够提供励磁系统顶值电压。
励磁系统顶值电压为发电机额定容量时励磁电压的2.0倍。
A.具体计算公式：min2cos 35.18.0α⨯⨯=fNu fT UK U式中：Ku----电压强励倍数（α=10︒时），取2.0倍（在80%U GN 下）。
fNU-----发电机额定容量时励磁电压。
B. 针对本文设计发电机组：︒⨯⨯⨯=10cos 35.18.01640.22fT U=308V综合考虑，取fNU =360V2.2 二次侧额定线电流计算励磁系统保证当发电机在额定容量58.8MVA 、额定电压和功率因素为0.85的励磁电流的1.1倍时，能够长期连续运行。
A.具体计算公式：322fNfT IK Iα=式中：αK ------裕度系数1.1。
fNI-----发电机额定容量、额定电压和功率因素时励磁电流。
B. 针对本文设计发电机组：A I fT 9563210651.12=⨯⨯=2.3 额定容量计算KVA I US fT fT fT 59610956360310333222=⨯⨯⨯=⨯=--取标准容量：630KVA励磁变压器设计参数表：3 晶闸管整流元件技术参数计算3.1 晶闸管元件额定电压的选择在 1.1倍负荷运行温度下，晶闸管整流器所能承受的反向峰值电压不小于2.75倍励磁变压器二次侧最大峰值电压。
A.晶闸管反向重复峰值电压具体计算公式：fNRRM UKU 2≥式中：K -------电压裕度系数，取2.75；fNU------励磁变压器二次侧线电压。
B.针对本文设计发电机组：V UK U fNURRM 1400360275.22≥⨯⨯≥≥取：V U RRM 2600=3.2 晶闸管元件额定电流的选择晶闸管整流装置采用三相全控桥式结构，满足发电机各种工况下（包括强励）对励磁系统的要求。
晶闸管整流桥并联支路数按(n －1)原则考虑冗余，即一桥故障时能满足包括强励在内的所有功能，二桥故障时能满足除强励外所有运行方式的要求。
A.针对本文设计发电机组：单桥运行满足额定容量励磁电流的1.1倍时，单桥输出为： A 117210651.1=⨯双桥并联运行满足发电机额定容量励磁电流2.0倍强励能力时，单桥输出为：A10652/10650.2=⨯按单桥最大输出1172A 计算，单个桥臂流过的电流平均值：取电流裕度系数Ki =2.0 晶闸管元件的正向平均电流值：I T(AV)=Ki ⨯ I T(av)=2.0⨯431=862 (A)取：I T(AV)=1400A 。
实际单柜输出能力：采用2柜并联时，额定工况下每柜实际负荷电流：裕度系数：根据以上计算，选取ABB 公司生产的晶闸管5STP16F2600，通态平均电流1400A ，反向重复峰值电压2600V 。
晶闸管设计参数表：4 快速熔断器参数计算根据晶闸管选型，计算单柜输出1172A 电流时，单个桥臂流过的电流有效值：选取快速熔断器额定电流800A 。
)(43157.1/1172577.0A I TAV =⨯=)(6761172577.0A i =⨯=)(1905577.0/2/140057.1A I =⨯=)(5332/1065A i ==6.3533/1905=5 励磁电缆计算A.励磁变到整流柜阳极电缆计算根据晶闸管选型计算，长期运行电流最大为1172A ， 按照1mm 2通过2.5A 电流计算电缆截面： 23835.2/1172816.0mm S a =⨯=励磁变到整流柜阳极电缆截面积应大于383 mm 2。
B.励磁变到整流柜阳极电缆计算机组额定励磁电流为1065A ，按照1mm 2通过2.5A 电流计算电缆截面：24695.2/10651.1mm S =⨯=+转子到灭磁开关的连接电缆截面积应大于469mm 2。
6 灭磁及过压保护计算6.1 灭磁阀片计算灭磁电阻采用ZnO 非线性电阻。
在最严重灭磁工况下，需要非线性电阻承受的耗能容量不超过其工作能容量的80%，在20%的非线性电阻组件退出运行时，仍能满足灭磁设备的要求。
非线性电阻能在尽可能短的时间内释放磁场能量，灭磁过程中，励磁绕组反向电压不高于励磁绕组出厂对地耐受试验电压幅值的50%。
A.针对本文设计的发电机组： 1转子绕组的最大储能：202000max215.3215.3 5.3f f d f f f fI R T I L W W ⋅'⋅=⋅==式中：W fmax — 转子绕组的最大储能，J ；W f0 — 转子绕组的空载储能，J ； L f0 — 转子绕组在空载时不饱和电感，H ； I f0 — 空载励磁电流，I f0 =592A ；'0d T — 直轴瞬态开路时间常数，'0d T =6.76s ；R f — 转子绕组直流电阻(75℃温度时)，=f R 0.1307Ω。
因此，MJW f 54.05921307.076.6215.32max =⨯⨯⨯⨯=2ZnO 非线性电阻计算：采用ZnO 非线性电阻灭磁时，所需的灭磁电阻的能容量：MJW K K W fN 49.054.073.025.1max21=⨯⨯==式中：K 1为容量储备系数，在20%的非线性电阻组件退出运行时，仍能满足灭磁设备的要求，K 1=1/0.8=1.25；K 2为耗能分配系数，因转子储能量不完全消耗于灭磁电阻中，还有转子电阻、磁场断路器、阻尼绕阻及发电机的整锻铁心中均有耗能，水发机组取经验值0.73；汽发机组取经验值0.5。
maxf W为最大转子储能。
实际取0.8MJ 。
3灭磁残压计算：灭磁过程中，励磁绕组反向电压不高于励磁绕组出厂对地耐受试验电压幅值的50%,不低于励磁绕组出厂对地耐受试验电压幅值的30%。
164×10 ×1.414=2320(V) 50%×2320 = 1160(V) 30%×2320 = 696(V)故灭磁残压实际选取：V RV =900V灭磁阀片设计参数表：6.2 过电压保护计算过电压保护动作电压最低瞬时值高于最大整流电压的峰值，并高于自动灭磁装置正常动作时产生的过电压值，动作电压最高瞬时值低于功率整流桥的最大允许电压，且最大不超过励磁绕组出厂对地耐压试验电压幅值的70%，过电压保护动作值的变化范围不超过±10%。
A. 针对本文设计的发电机组：最大整流电压的峰值：360×1.414=509(V)自动灭磁装置正常动作时产生的过电压值：900V功率整流桥的最大允许电压：2600V励磁绕组出厂对地耐压试验电压幅值的70%：70%×2320 =1624(V)综合考虑，取过压保护动作值为1200V。
采用ZnO非线性灭磁电阻兼作过压保护，由过压保护跨接器控制，当转子绕组过电压超过过压保护跨接器整定值时，过压保护跨接器动作，触发过压保护回路晶闸管，投入灭磁电阻，将转子绕组过电压限制在灭磁残压值。
7 直流断路器计算1 建压能力计算：采用交流灭磁方式，跳灭磁开关的同时封锁脉冲，灭磁开关建压能力满足：U K≥U RV+U式中：U K—灭磁开关建压；U RV — 灭磁电阻残压；U — 灭磁时整流柜输出最大整流电压。
灭磁电阻残压：900V由于交流灭磁时利用阳极电压负半波辅助建压，U 为负值，考虑最严重情况U=0时，灭磁开关建压要求为900V 。
2最大灭磁电流计算：⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⋅=12'0dd f fm X XI I式中：I f0 — 空载励磁电流，592A ；d X — 直轴同步电抗，=dX 1.059； 'd X — 直轴瞬变电抗，='dX0.308。
因此，最大灭磁电流：A I fm 34791308.0059.12592=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯⨯=直流磁场断路器设计参数表：8 附录总体说明针对本50MW水轮发电机技术要求，对发电机励磁系统的设计采用静止式可控硅全控桥自并激励磁方式。
励磁系统共五块屏：●1台微机励磁控制器，采用双通道多DSP分级控制技术。
●3台热管散热可控硅整流柜，采用第二代环行热管技术。
●1台灭磁开关及转子过电压保护装置，采用法国CEX71-1600A 2.1专用灭磁开关，高能ZnO非线性电阻灭磁，高能PTC与ZnO非线性电阻作为过压保护。
●1台环氧干式变压器（带铝合金外壳，风冷，温度控制）。
其中一、热管散热可控硅整流装置主要配制：●采用进口可控硅DCR1006SF2626，990A/2600V。
●整流桥设计裕度充分，整流桥3柜并联，单桥故障时仍能满足包括强励在内的所有功能。
●每只可控硅都设置有过流过压保护。
●触发回路采用高频脉冲列触发技术，采用了电压嵌位和强触发技术，避免可控硅的误触发，提高了抗干扰能力。
●脉冲变压器采用环氧浇注，耐压可达到DC15000V。
●脉放电源采用独立的双重电源供电。
●采用第二代环型热管散热器，具备以下优势：⏹响应速度快：由于热管壳体内部为真空状态（一般为1×10-3Pa）,工作介质的相变温度远低于常压下的沸点温度（启动温度低），内部流体的流动阻力小。
因此，热管的传热系数一般为金属银的40～1000倍。
⏹等温性能好：热管的等温性能是其它材料所无法比拟的。
一般一根长十米的热管，其两端温差为2～3℃。