励磁系统参数计算

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50mw电站励磁系统参数的计算

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。

SAVR2000励磁模型及参数计算方法

SAVR2000励磁模型及参数计算方法

南瑞SA VR-2000自并激励磁系统传递函数图U c +OEL +UEL+发电机传递函数发电机机端电压U GG(S)11+T A S1+T d SK D S U FU RminU Rmax++++U gr ef U PSS-+11+T R SK P K I /S参数说明:U G 代表发电机机端电压K P 代表励磁调节器(励磁系统)比例环节参数,具体值待现场试验整定 Ugref 代表发电机定子电压给定值(参考值) K I 代表励磁调节器(励磁系统)积分环节参数,具体值待现场试验整定 Uc 代表励磁调节器输出的励磁控制电压K D 代表励磁调节器(励磁系统)微分环节参数,具体值待现场试验整定 URmax 代表发电机额定电压时,励磁调节器输出的最高励磁控制电压 T d 代表微分滞后时间常数,具体值待现场试验整定 URmin 代表发电机额定电压时,励磁调节器输出的最低励磁控制电压 T R 代表电压测量时间常数,为0.02 U F 代表励磁系统输出的发电机励磁控制电压 T A 代表励磁调节器自身时间常数,为0.002UEL 代表欠励限制 Upss 代表PSS 环节输出,请参阅PSS 模型部分,有关参数待现场试验整定 OEL 代表过励限制南瑞SA VR-2000 PSS-2A模型及参数说明参数说明:P:发电机有功功率ω:发电机机械转速T w1—T w3:隔直环节时间常数,需现场试验整定T1—T6:超前滞后环节时间常数,需现场试验整定T7:惯性环节时间常数,需现场试验整定T8—T9:斜坡环节时间常数,需现场试验整定M、N:斜坡函数阶数,需现场试验整定K S1—K S3:比例放大倍数,需现场试验整定注:PID参数、PSS参数标么值均可在参数窗中直接输入。

励磁系统计算公式

励磁系统计算公式

励磁系统计算公式励磁计算公式 1.晶闸管:(1)快速计算方式:I=I×1.5,U=U×12 LeLe(2)常规计算方式:1)反向重复峰值电压:1.31.521.01.414640,,,,,K,K,K,K,2UUr?==3529.3V 12342K 电网波动系数 K 裕度系数 13KK 过电压冲击系数海拔系数~海拔在1000米以下取1.0 24U 励磁变副边线电压 2根据计算及可控硅实际型号~选取正向重复峰值电压为4200V。

2)额定正向平均电流:K,K,K,K,ILe211.10.367700,,,,123PI?==775.3A PK,K,K,K,Nb0.910.90.91,,,,4567温度系数~一般取1.0 强励倍数 K6K 1均流系数~一般取0.9 海拔系数 K7K 2电路系数~其值为0.367 允许长期过流系数~一般取1.1 KPK 3风速系数~一般取0.9 Nb 并联支路数,退出1柜保证强励, K 4风速降低温度升高系数~一般取0.9 ILe 额定励磁电流 K 5考虑到足够裕量及实际规格~选择ABB公司生产的进口5STP 12F4200型可控硅。

2.磁场断路器:I=I×1.5 Le3.(线性、非线性)灭磁电阻:12-6,WkkkTRI,,,,,,12310 /k4fdedf002,26 1.30.735.00.59.920.08130810/0.9,,,,,,,, ,0.20( MJ)I为空载励磁电流。

fo4.快速熔断器:西安西整RS9-700A/500V 额定电压 500V 额定电流 700A快速熔断器选择的原则2额定电压额定电流热容量,指熔断It热容量,快熔的额定电压快熔的额定电流可按下式选快熔的热容量应小于晶闸管应大于实际工作取: I ,I,1.57I的热容量 KFT电压的有效值其中: I, 晶闸管实际工作K电流的有效值I , 快熔额定电流 FI, 晶闸管额定通态平均电T流2UU,2d熔断器的额定电压U :U>(三相桥式电路) NFNF2熔断器的额定电流I :I?I?k?k?k?k?I NFNFFaTIF环境温度系数k,冷却条件系数k,电流裕度系数kk值一般可取1.5,2。

励磁系统重要参数及计算

励磁系统重要参数及计算

励磁系统重要参数及计算表6.21-2 励磁系统结构数据表技术条件与选型强励电压=2倍的额定励磁电压,当发电机电压下降到80%时,可以连续运⾏20S。

强励电流=2倍额定励磁电流,可以连续输出20S。

户内环境温度最⾼40摄⽒度。

b).1 励磁系统额定电流本励磁系统按照超出额定励磁电流10%来进⾏设计I fd = I fn ×1.1=30471.14.2 励磁系统强励电压采⽤2倍额定励磁电压作为强励电压Ufp=Ufn ×2=586V 。

设备设计⽤Ufp=Ufn ×2=586V 作为发电机的正常电压。

1.24.3 励磁系统强励电流采⽤2倍额定励磁电流作为强励电流Ifp=Ifn ×2=5540A,时间为20秒。

设备⽤Ifp=Ifn ×2=5540A 进⾏设计。

1.34.4 发电机三相短路时的励磁电流故障发⽣0.1秒,直流分量测量元件就能测量到。

参照ANSI/IEEE C37.18.1979标准-Ifm Kdc Ifd IfnIfg d x xd Ifdc ?=??='1,0 (xd and x’d 参照标准采⽤不饱和值), 考虑x’d 的10%的精度取x’d =0.3454。

认为 Ifm = IfdA Ifdc 56243047277015073036.003.11,0=??=- 测量的峰值电流在故障发⽣的0.1s (参照ANSI/IEEE C37.18.1979标准)Ifdc Ifc ?=35.31,0=3.5/3×5624=6561A (3.5 & 3 是Kc 和Kdc 各⾃的最⼤概率值,(参考定义 ANSI/IEEE C37.18-1979) -5.1励磁变参考 IEC 146.1.1, IEC 146.1.2 & IEC 14.1.3-励磁变输出电流 :- 长期输出电流: A I Itn fd 6.248732=?=-瞬时输出电流: A I Itns fP 452332=?= -励磁变输出电压 :- 在80%发电机电压下的理想输出电压V Ufp Uefti 55010cos 8.0/23=?=π-理想输出功率:KVA Itn Uefti Sefti 7.23693=??=-感应电压降:V I SeftiUeftixcc Dx fp 5.4032==π变压器 xcc≈6% (估计值)- 外部电压降 ( 晶闸管, 线等…)V Uefti Vt Df 51.5203,002=?+?=Vt0=晶闸管阀电压 (约 1.2V)0.03的因数相当于3%线路电压降,设计时必须考虑现场接线的因素。

大唐观音岩水电站励磁系统主要参数计算与选择

大唐观音岩水电站励磁系统主要参数计算与选择

大唐观音岩水电站励磁系统主要参数计算与选择首先,我们需要计算出励磁系统的主要参数。

励磁系统主要包括励磁电流、励磁电压、励磁损耗等参数。

其中,励磁电流是通过励磁线圈的电流值,励磁电压是通过励磁变压器的输出电压,励磁损耗则是电路中的能量损耗。

励磁电流的计算比较简单,可以根据水轮发电机的额定容量和功率因素来确定。

一般来说,励磁电流是发电机容量的2%-4%之间。

例如,如果水轮发电机的额定容量为100MW,那么励磁电流就在2MW至4MW之间。

励磁电压的计算需要考虑励磁发电机的额定电压和励磁变压器的变比。

励磁变压器将系统电压调整到合适的励磁电压,一般取值在150V至300V之间。

根据励磁电流和励磁电压,可以计算出励磁损耗。

励磁损耗一般在2kW至5kW之间。

励磁系统参数计算完成后,接下来就是选择合适的励磁设备。

励磁系统的核心设备是励磁变压器和励磁线圈。

励磁变压器需要具备较高的耐压能力和良好的调节性能。

根据励磁电压和变压器的变比,可以确定励磁变压器的级数和容量。

励磁线圈的选取要考虑到励磁电流和线圈的耐压能力。

除了励磁变压器和励磁线圈外,励磁系统还需要配备自动调节装置和保护装置。

自动调节装置能够根据发电机的负荷变化自动调节励磁电流和电压,保持发电机的稳定工作。

保护装置主要是为了保护励磁设备不受损坏,当发生故障时及时切断电路。

总之,大唐观音岩水电站的励磁系统主要参数计算和选择需要考虑发电机的额定容量、功率因素,以及励磁电压、电流和损耗等因素。

根据这些参数,可以选择合适的励磁设备,并配备自动调节装置和保护装置,以确保水电站的稳定运行。

磁场参数计算公式

磁场参数计算公式

磁场参数计算公式一、磁场强度与磁感应强度计算公式1、磁场强度与磁感应强度定义磁场强度是线圈安匝数的一个表征量,反映磁场的源强弱。

磁感应强度则表示磁场源在特定环境下的效果。

打个不恰当的比方,你用一个固定的力去移动一个物体,但实际对物体产生的效果并不一样,比如你是借助于工具的,也可能你使力的位置不同或方向不同.对你来说你用了一个确定的力.而对物体却有一个实际的感受,你作用的力好比磁场强度,而物体的实际感受好比磁感应强度。

2、磁场强度与磁感应强度区别磁场强度和磁感应强度均为表征磁场性质(即磁场强弱和方向)的两个物理量。

由于磁场是电流或者说运动电荷引起的,而磁介质(除超导体以外不存在磁绝缘的概念,故一切物质均为磁介质)在磁场中发生的磁化对源磁场也有影响(场的迭加原理)。

因此,磁场的强弱可以有两种表示方法:在充满均匀磁介质的情况下,若包括介质因磁化而产生的磁场在内时,用磁感应强度B表示,其单位为特斯拉T,是一个基本物理量;单独由电流或者运动电荷所引起的磁场(不包括介质磁化而产生的磁场时)则用磁场强度H表示,其单位为A/m2,是一个辅助物理量。

具体的,B决定了运动电荷所受到的洛仑兹力,因而,B的概念叫H 更形象一些。

在工程中,B也被称作磁通密度(单位Wb/m2)。

在各向同性的磁介质中,B与H的比值即介质的绝对磁导率μ。

3、磁场强度计算公式:H = N × I / Le式中:H为磁场强度,单位为A/m;N为励磁线圈的匝数;I为励磁电流(测量值),单位位A;Le为测试样品的有效磁路长度,单位为m。

4、磁感应强度计算公式:B = Φ / (N × Ae)式中:B为磁感应强度,单位为Wb/m^2;Φ为感应磁通(测量值),单位为Wb;N为感应线圈的匝数;Ae为测试样品的有效截面积,单位为m^2。

二、磁通量与磁通密度相关公式:1、Ф = B * S(1)Ф:磁通(韦伯);B :磁通密度(韦伯每平方米或高斯),1韦伯每平方米=104高斯S:磁路的截面积(平方米)2、B = H * μ(2)μ:磁导率(无单位也叫无量纲);H:磁场强度(伏特每米)3、H = I*N / l (3)I :电流强度(安培);N :线圈匝数(圈T);l :磁路长路(米)4、当电源电压做正弦变化时,主磁通也做正弦交变,设其瞬时值为:wt m sin Φ=Φ 带入公式dtd Ne Φ-=得感应电动势的瞬时值为 wt wN dtd Ne m cos Φ-=Φ-= 则感应电动势的有效值为:m m m m fN fN wN e E Φ-=Φ-=Φ-==44.42222π 其中f 为交流电频率,N 为线圈匝数。

llc励磁电流计算公式

llc励磁电流计算公式

llc励磁电流计算公式概述在电力传输和变换系统中,经常需要计算l lc励磁电流。

本文将介绍l l c励磁电流计算的公式和相关注意事项。

励磁电流的定义励磁电流是指为了激励电力设备正常运行所需要的电流。

在ll c系统中,励磁电流对于保证设备的正常运行至关重要。

ll c励磁电流计算公式根据ll c系统的特性,励磁电流可以通过以下公式来计算:I_ex ci ta ti on=K*V*c os(φ)其中:-`I_ex ci ta ti on`表示励磁电流,单位为安培(A)-`K`表示系数,根据具体设备的参数而定-`V`表示电压,单位为伏特(V)-`φ`表示电压相位差,单位为弧度(ra d)公式解读上述公式中,励磁电流的计算结果取决于系数K、电压V和电压相位差φ的值。

下面对这些参数进行逐一解读:系数K系数K是根据具体设备的参数而定的,不同的设备具有不同的系数值。

系数K的大小受到励磁系统结构、磁路参数和设备特性等因素的影响。

电压V电压V表示供给l lc系统的电压大小,它是励磁电流计算的重要参数之一。

通常,电压V是由电力系统的输电线路提供的。

电压相位差φ电压相位差φ是指励磁电流与电压之间的相角差异。

它的取值范围为0到π,其中0表示电流和电压处于完全同相,π/2表示电流和电压相位差90度。

注意事项在使用l lc励磁电流计算公式时,需要注意以下几点:1.系数K的确定应根据具体设备的参数进行选择,不同设备具有不同的系数值。

2.电压V的值应准确地输入,以保证计算结果的准确性。

3.电压相位差φ的取值应符合实际情况,应注意电流和电压的相位差异。

结论本文介绍了l lc励磁电流计算公式,通过该公式可以计算出l lc系统的励磁电流。

在实际应用中,需要根据具体设备的参数确定系数K,并准确输入电压V和电压相位差φ的值。

励磁电流的准确计算对于保证l lc 系统的正常运行至关重要。

希望本文对您理解ll c励磁电流计算公式有所帮助!。

励磁系统低励限制与失磁保护配合的实用计算方法

励磁系统低励限制与失磁保护配合的实用计算方法

励磁系统低励限制与失磁保护配合的实用计算方法摘要:继电保护规程中明确要求发电机励磁调节器的低励限制动作应能先于发变组保护中的失磁保护动作。

失磁保护定值按异步阻抗圆整定,动作方程采用R-X平面坐标描述,且为二次值,而在励磁调节器中的低励限制环节,采用P-Q平面坐标描述,且为一次值。

由于失磁保护和低励限制采用了不同的坐标系,要验证失磁保护和低励限制的定值整定配合的是否合理,就要把两者转换在一个坐标平面下分析。

以某电厂2*600MW机组的实际情况为实例,分析、计算和总结了励磁系统低励限制与发电机失磁保护配合的实用计算方法。

关键词:低励限制;失磁保护;配合。

一、概述:励磁系统涉网参数与相关保护的配合是网源协调的一项重要内容,而励磁系统低励限制与发电机失磁保护的配合就是其中的一项。

在励磁调节器中设有低励限制器,又叫P/Q 限制单元,而大中型发电机都配有失磁保护,失磁保护大都按阻抗特性构建,二者之间存在一定的配合关系。

由于失磁保护动作方程一般采用—平面进行描述,低励限制动作方程一般采用P—Q平面进行描述,分别属于不同的坐标体系,无法直接比较两者之间的配合关系。

而整定时未考虑两者之间的配合而导致失磁保护误动时有发生。

根据相关规程和标准,发电机低励限制的动作应先于失磁保护动作,而二者之间整定值的相互配合是满足上述动作顺序的基础,但相关规程和标准并没有给出二者之间的配合方法。

现场为了验证二者之间是否配合合理,常采用继电保护测试仪加实际模拟量的方法来实现,显然这种办法比较费时。

二、低励限制和失磁保护的配合关系计算:1、相关参数收集:发电机额定容量:Sg=706MW主变额定容量:St=720MVA发电机同步电抗:Xd=184.17%发电机暂态电抗:Xd’=25.39%主变电抗:Xt=18%系统电抗(最大):Xs=0.143系统电抗(最小):Xs=0.153机端电压:U=22KV2、参数有名值计算:Xb=Un2*nTA/(Sg*nTV)=222*5000/(706*220)=15.58Ω(发电机基本阻抗)Xt=Xt*Sg/St*Xb =0.18*706/720*15.58=2.75ΩXs(小)=Xs*Sg/100*Xb =0.153*706/100*15.58=16.8ΩXs(大)=Xs*Sg/100*Xb=0.143*706/100*15.58=15.73ΩXd=1.8417Xd’=0.25393、失磁保护异步圆映射的P-Q平面的理论计算(针对发变组保护B屏DGT-801保护装置):在R-X平面中失磁保护异步阻抗圆如图一所示:设失磁保护异步圆的圆心为(0,Xo),半径为Ro,圆内为动作区,其动作方程为:这是二次阻抗值的方程,式中XO 为圆心,RO 为半径,将R=UcosΦ/I,X=UsinΦ/I(U、I为机端线电压和相间电流的二次值)代入(1)式中化简得:备注:圆内为动作区,圆外为稳定区式(5)即为失磁保护异步圆映射到P-Q平面的表达式,式中:Xo 为失磁保护异步圆的圆心,Ro为失磁保护异步圆的半径;P、Q 为发电机有、无功率的二次值;U为机端线电压二次值;由式(5)知失磁保护异步圆映射到P-Q二次值平面仍是一个圆特性,动作圆与Q轴相交的坐标为(0,- U2/(Xo+Ro))和(0,-U2/(2(Xo-Ro)))两点,动作区在圆内。

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########大学毕业论文设计50MW电站励磁系统参数计算指导老师:胡先洪王波、张敬学生姓名:########《电气工程及自动化》2002级目录1发电机组参数A.额定容量(MVA)B.额定功率因数(滞后)C.额定电压(kV)D.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(?)L. 直轴瞬态开路时间常数T?do(s)M. 直轴瞬态短路时间常数T?d(s)N. 直轴同步电抗(Xd )O.直轴瞬态电抗(Xd ’) 2 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倍。

A. 具体计算公式:式中:Ku----电压强励倍数(α=10?时),取倍(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、额定电压和功率因素为的励磁电流的倍时,能够长期连续运行。

A.具体计算公式:式中:K------裕度系数。

I-----发电机额定容量、额定电压和功率因素时励磁电流。

fNB.针对本文设计发电机组:2.3额定容量计算取标准容量: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:式中:K -------电压裕度系数,取;fN U ------励磁变压器二次侧线电压。

B. 针对本文设计发电机组:取:V U RRM 26003.2 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倍时,单桥输出为:双桥并联运行满足发电机额定容量励磁电流倍强励能力时,单桥输出为: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 = 晶闸管元件的正向平均电流值:IT(AV)=Ki ? IT(av)=?431=862 (A)取:IT(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。

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1mm2通过电流计算电缆截面:励磁变到整流柜阳极电缆截面积应大于383 mm2。

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1mm2通过电流计算电缆截面:转子到灭磁开关的连接电缆截面积应大于469mm2。

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:式中:W fmax—转子绕组的最大储能,J;W—转子绕组的空载储能,J;f0L 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 =;R f — 转子绕组直流电阻(75℃温度时),=f R Ω。

因此,MJ W f 54.05921307.076.6215.32max =⨯⨯⨯⨯= 2 ZnO 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: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/=;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;汽发机组取经验值。

m ax f W 为最大转子储能。

实际取。

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 ×=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×=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 ≥URV+U式中: UK—灭磁开关建压;URV—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:式中:I f0 — 空载励磁电流,592A ;d X — 直轴同步电抗,=d X ;'d X — 直轴瞬变电抗,='d X 。

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 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℃。

体积小、重量轻:与传统的铝型材散热器相比较,在热阻相同的条件下,尺寸和重量要小1/3~1/2左右。

运行安全可靠:热管的工作介质在封闭的腔体内进行工作,封口采用国际先进的焊接技术,其工作寿命一般为20年,它所采用的制造材料不会对环境产生任何的污染,是一种环保产品。

第二代环型热管实现了气、液分流,从而解决了普通热管结构工作时,气、液混流引起的相互干扰问题,将热管的传热效率提高了2~3倍。

具备散热器温度实时监测,温度报警时自动启动备用风机实现强迫风冷。

采用进口低噪音风机作为备用冷却风机。

采用多种均流措施,如均流互感器,筛选元件参数均流等。

二、励磁装置及转子过电压保护主要硬件配置:灭磁开关:法国CEX71-1600A 双极跳开,直流500V。

灭磁电阻:高能氧化锌ZnO电阻,灭磁能容, 残压800V。

过电压保护组件:PTC&ZnO过电压吸收器按压敏电压1200V设计,设计过电压动作计数器及复位按钮。

设置直流辅助起励回路,满足黑启动运行模式灭磁柜工作原理说明:正常运行时,FMK主、弧触头闭合,电流通过FMK流过。

正常灭磁为逆变灭磁,灭磁开关不动作。

事故跳FMK灭磁时,FMK常闭触头先闭合,FMK弧触头建压,在磁场电流的作用下,迅速在其两端建立起断口电压Uk,当Uk超过高能ZnO的压敏电压(U)时,即能10mA有效阻断磁场电流并实现快速移能灭磁。

灭磁及过电压保护原理图指导老师简历胡先洪,三峡电厂测控分部主任王波,能达公司励磁部部长张敬,能达公司励磁部主任设计师胡先洪照片(同西门子励磁设计师Mr. Reiman在三峡泄洪闸合影)。

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