发电机转子灭磁及过压保护压敏电阻的选择
大型发电机灭磁及转子过压保护
大型发电机灭磁及转子过压保护夏勇强摘要：本文叙述有关发电机灭磁的技术要求，并通过目前国内外普遍采用的灭磁方案比较及存在的问题，重点介绍了新型PTC线性电阻配合非线性电阻灭磁的动作原理，提出了一种新颖可靠的发电机灭磁方案。
关健词：磁场断路器高能陶瓷电阻非线性电阻灭磁一、概述：随着国内大型电站的相继兴建，机组的单机容量及励磁容量不断增大，特别是采用具有高顶值系数的自动可控硅励磁系统，对灭磁及转子过压保护的要求越来越高，采用常规灭磁开关的灭磁方式已不能满足大型发电机组正常、可靠灭磁的要求。
在电站的实际运行过程中，曾多次出现灭磁失败而引起转子过压，造成转子磁极击穿，烧毁灭磁开关及励磁设备等重大事故。
甚至出现因灭磁时间过长，以致在主变压器内部短路时未能迅速灭磁断流，造成主变绕组严重烧损，外罩炸裂的恶性事故，经济损失十分巨大。
因此快速可靠的灭磁及限制转子过电压的有效措施成了国内大型发电机组安全运行亟待解决的问题。
二、发电机灭磁的技术要求：2.1 必须满足各种运行工况下可靠灭磁的要求大型机组励磁电流不断增加，转子的电感越来越大，转子所储存的磁场能量也随之增大，所以大型机组的灭磁装置必须满足有足够大的灭磁容量。
它除了在正常及机端短路时等强励工况下能可靠灭磁外，特别对于具有高顶值系数的自励可控硅系统，还必须满足在空载误强励时可靠灭磁的要求。
2.2满足快速灭磁的要求，尽可能实现接近理想灭磁时间大型发电机虽然采用了现代快速灵敏的继电保护装置，但这种保护的作用是当发电机出现故障时，能尽快地将机组解列，即使机组解列，但故障电流依然存在。
不论发电机故障是一相短路还是部分绕组短路，在故障电流期间，损坏的程度随绝缘燃烧和铜线熔化的时间而增加，所以只有在发电机解列的同时，采用快速灭磁才是限制故障和使设备免于全部烧毁最充分有效的措施。
2.3灭磁应更加彻底大型机组的出口母线电压很高，在这种高压机组中，那怕只要有维持发电机母线电压10%的励磁残压，这种残压也足以维持故障处电弧，为此大型发电机组的灭磁应更加彻底。
发电机灭磁与过电压保护
1绪论随着我国电力工业的发展，对发电机安全稳定运行提出了更高的要求，励磁系统性能的优劣是机组安全运行的关键之一。
当发电机内部故障或停机时，继电保护装置能快速把发电机与系统断开。
但电机的惯性使转子转速不能突变，储藏在励磁绕组中的磁场能也不能迅速消失，励磁电流突变势必在转子绕组两端引起相当大的暂态过电压，这将造成电机内部绝缘损坏等问题。
因此，发电机出现故障停机时必须把转子励磁绕组的磁场能尽快地减弱到可能小的程度，这就是所说的灭磁。
灭磁的关键是：断流和消磁。
相应的灭磁保护装置主要包括两大部分，一是磁场断路器或灭磁开关，二是吸能限压元件，即灭磁电阻。
灭磁开关起断流和部分消磁的作用；灭磁电阻起消磁耗能的作用。
所论述的灭磁方式、设计灭磁方案都是围绕断流和消磁来展开。
目前常用的磁场断路器及非线性电阻灭磁系统，在某些电站的实际运行中曾发生灭磁失败致烧毁励磁系统设备事故，暴露了灭磁系统在参数设计及设备选择上存在的一些问题，包括磁场断路器的性能参数要求及其选择计算方法、灭磁电阻容量要求及其选择计算方法、对灭磁时间的要求、发电机应考虑的严重灭磁工况等。
本文试图对这些问题进行分析，并以这些依据设计出合理的灭磁方案。
2 灭磁方式及原理2.1灭磁方式灭磁系统从原理上分有两种：灭磁开关耗能型灭磁方式和灭磁电阻耗能型灭磁（或移能型灭磁方式）。
灭磁开关耗能型灭磁方式的原理是利用开关断口上的电弧燃烧来消耗转子能量以达到灭磁的目的。
灭磁时直接跳灭磁开关，切断转子电流灭磁。
灭磁开关跳开后，切断了供电电源和转子绕组的电流回路。
但励磁绕组具有很大电感，在开断直流时，会在断口两端产生很高的过电压，该过电压将会使断口开断所产生的电弧维持燃烧，直到磁场储能在电弧上全部消耗，转变为热能。
最终因能量耗尽，电弧不能维持燃烧，断口熄弧开断。
这种灭磁方式对开关的要求较高：①开关在分断转子电流时，要维持电弧的燃烧来消耗能量，并控制电弧电压在安全范围内，不能强力吹弧。
压敏电阻选择方法及计算
压敏电阻选择方法及计算压敏电阻是一种可以根据外界施加的压力或力而改变电阻值的元件。
它广泛应用于电子设备中，用于感测、监测或控制压力、力或挤压变量。
压敏电阻的选择方法和计算需要考虑以下几个因素：1.工作电压范围：压敏电阻的工作电压应小于其额定电压。
工作电压超过额定电压可能导致元件烧毁。
2.额定电阻值：压敏电阻有不同的额定电阻值可供选择。
额定电阻值应根据具体应用需求来确定。
一般来说，选择额定电阻值时应考虑压敏电阻的变化范围。
如果需要感测较小的压力变化，应选择较高的额定电阻值。
3.压力灵敏度：压敏电阻的压力灵敏度指的是单位压力变化时电阻值的变化量。
该指标用于评价压敏电阻的灵敏度。
对于需要高精度压力感测的应用，应选择具有高压力灵敏度的压敏电阻。
4.工作温度范围：压敏电阻的工作温度范围应匹配具体应用环境的温度范围。
高温或低温环境可能影响电阻值和性能。
5.频率响应：压敏电阻的频率响应指的是其在不同频率下的响应特性。
对于需要在高频率下工作的应用，应选择具有较快响应速度的压敏电阻。
在进行压敏电阻的计算时，可以按照以下公式进行计算：1.压力计算：压力=力/面积2.电阻变化计算：电阻变化=压力*压力灵敏度3.最终电阻值计算：最终电阻值=额定电阻值+电阻变化需要注意的是，以上计算只是一个简单的示例，实际应用中还需要考虑一些其他因素，如电压、电流及电源电阻等。
具体的计算方法和公式可能会有所不同，应根据具体的压敏电阻型号和应用场景来选择合适的计算方法。
总而言之，压敏电阻的选择方法和计算应根据具体的应用需求来确定。
参数如工作电压范围、额定电阻值、压力灵敏度、工作温度范围和频率响应等都是需要考虑的因素。
通过适当的计算方法，可以得到合适的压敏电阻型号和参数。
压敏电阻主要参数及选型
压敏电阻主要参数及选型压敏电阻（Varistor），又称压敏硅堆（MOV 堆），是一种非线性电阻器件，主要用于电压保护和电压稳压应用中，以保护电子电路免受过压和过电流的破坏。
压敏电阻的主要参数包括额定电压、最大浪涌电流、响应时间、容差和功耗等。
选型时需要根据应用的具体需求来选择合适的压敏电阻。
1. 额定电压（Rated Voltage）：压敏电阻的额定电压是指在正常工作状态下，压敏电阻能够受到的最大电压。
一般情况下，额定电压应大于或等于被保护电路的最高工作电压。
2. 最大浪涌电流（Maximum Surge Current）：压敏电阻能够短时间内承受的最大浪涌电流。
浪涌电流是指在一个很短的时间内突然出现的高电流。
3. 响应时间（Response Time）：压敏电阻的响应时间是指从受到过压到阻抗发生变化所需要的时间，也就是电阻从高阻态转变为低阻态的时间。
响应时间越短，说明压敏电阻对过压的响应能力越强。
4. 容差（Tolerance）：容差是指在制造过程中，压敏电阻额定电压和其实际分值之间允许的误差范围。
一般来说，容差越小，说明压敏电阻的性能越稳定，但成本也会相应增加。
5. 功耗（Power Dissipation）：压敏电阻在工作时会产生热量，功耗则是指压敏电阻的耗散功率。
功耗过高可能会导致压敏电阻发热过多，从而影响其工作稳定性。
在选型压敏电阻时，首先需要确定所要保护的电路或设备的最高电压和最大浪涌电流，然后根据这些参数选择额定电压和最大浪涌电流符合要求的压敏电阻。
此外，还需考虑压敏电阻的响应时间、容差和功耗等因素，以确保所选的压敏电阻能够满足应用需求并具有较好的可靠性。
总之，压敏电阻的主要参数及选型需要综合考虑电路的工作电压和浪涌电流等要求，以及压敏电阻的响应时间、容差和功耗等因素，选择合适的压敏电阻。
发电机灭磁电阻阻值r的确定原则
发电机灭磁电阻阻值r的确定原则下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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灭磁与转子过电压保护
技术讲座讲稿灭磁与转子过电压保护2004年1０月灭磁与转子过电压保护1.非线性电阻所谓非线性电阻是指加于此电阻两端的电压与通过的电流呈非线性关系，其电阻值随电流值的增大而减少。
作为非线性电阻的材料一般用碳化硅和氧化锌。
就非线性特性而言，氧化锌电阻优于碳化硅。
在评价非线性电阻特性时，通常以非线性电阻系数β来表征,此系数仅与电阻阀片的材质有关。
碳化硅S ｉC 非线性电阻β＝0．25~0.5；氧化锌ZnO 非线性电阻β=0.025～0.０5。
U GU DU CU对于氧化锌非线性电阻，标志其特征的主要数据有: （1）导通电压U D (U 1０m Ａ）当元件的漏电流为１0mA 时的外加电压值，其后如果电压继续上升，流过非线性压敏元件的电流将迅速增大，为此，定义在导通电压U D 以下的区域为截止区，U D 以上的区域为导通区。
(2）残压U Ｃ(U 残）当元件流过100A 电流时,非线性电阻两端的残压值。
对于氧化锌非线性灭磁电阻元件而言,在正常工作及导通条件下流多的漏电流均会引起元件部分分子结构的损坏并影响到元件的使用寿命，为此正常工作电压的选择不宜过高。
（３）荷电率SU G 为元件工作电压，此值影响到元件的老化寿命。
荷电率比值取得越高，元件的漏电流也越大，从而加速老化过程。
一般S ≤０.5为宜。
U ｆN ——额定励磁电压 U f0——空载励磁电压 U ac ——阳极电压Ｕm ｉn ——最小工作电压 COS α=U ｆ０/ U ａc /1.35U min = 2U ac S ＩN(120+α) Ｓ=︱U min ︱/U D2.灭磁开关2.1 名词、术语2.1.1 断路器按规定条件,对配电电路、电动机或其他用电设备实行通断操作并起保护作用，即当电路内出现过载、短路或欠电压等情况时能自动分断电路的开关电器。
2．１．２磁场断路器用于配合非线性(或线性）电阻分断发电机励磁回路的断路器。
2．２条件发电机成功灭磁的条件,是磁场断路器在分断过程中主触头上的弧压应足够高以保证转子电流全部转移至灭磁电阻，且主触头可以承受此转移过程中的燃弧弧能。
压敏电阻的选用要点及原则
压敏电阻的选用要点及原则压敏电阻是一种特殊的电阻器件，具有压力敏感的特性，能够根据外力的大小产生不同的电阻变化。
在实际应用中，正确选择和使用压敏电阻非常重要。
下面，我将介绍压敏电阻的选用要点及原则。
1.耐压能力：选择合适的压敏电阻需要根据实际应用场景的最大工作电压确定，一般要求压敏电阻的耐压能力要大于实际工作电压。
如果应用场景存在过电压现象，还需要考虑压敏电阻的耐受过电压能力。
2.响应时间：压敏电阻的响应时间是指它从受到外力到电阻变化的时间，响应时间越短越好。
因此，在应用中需要选择响应时间较短的压敏电阻，以保证实时性和准确性。
3.电阻值范围：压敏电阻的电阻值范围是指电阻在受到压力作用下能够变化的范围。
在选用时需要根据具体应用要求选择合适的电阻值范围。
一般来说，电阻值范围越大，应用范围越广。
4.精度：压敏电阻的精度是指它的电阻值与实际值之间的偏差。
不同应用场景对精度的要求不同，一般来说，要尽量选择精度较高的压敏电阻，以保证测量和控制的准确性。
5.稳定性：压敏电阻的稳定性是指在长时间使用过程中，其电阻值的稳定性程度。
稳定性好的压敏电阻在长时间使用后，电阻值的变化非常小。
因此，在选用压敏电阻时，需要考虑其稳定性，尽量选择稳定性好的产品。
6.温度特性：压敏电阻的温度特性是指在不同温度下其电阻值的变化。
不同种类的压敏电阻具有不同的温度特性。
在选用时，需要根据具体应用环境的温度要求选择合适的压敏电阻，以保证在不同温度下有稳定的电阻值。
7.环境要求：在特殊的环境条件下，如湿度、腐蚀性气体等，需要选择能够适应这些环境的特殊压敏电阻，以保证正常工作。
8.可靠性：压敏电阻的可靠性是指它在使用寿命内的可靠程度。
选择压敏电阻时，需要选择具有较高可靠性的产品，以保证其在长时间使用中不易损坏。
总的来说，正确选择和使用压敏电阻需要考虑其耐压能力、响应时间、电阻值范围、精度、稳定性、温度特性、环境要求和可靠性等多个因素。
根据具体应用需求，综合考虑这些要素，并选择符合要求的压敏电阻，才能保证系统的稳定性和可靠性。
灭磁电阻的计算与选择
灭磁电阻的计算与选择（srgpz，admin，Leildy）srgpz：[求助]有关灭磁电阻的选择移能型灭磁开关的工作原理是：通过先期闭合的常闭接点将磁场电流转移至线性灭磁电阻，或通过建立足以使非线性灭磁电阻呈现低阻特性的电压，将磁场能量转移至灭磁电阻。
我现在的问题是对上面提到的灭磁电阻的选择要怎么来确定，如果有公式麻烦将公式附上.谢谢版主！！admin：非线性灭磁电阻容量的选择：所谓非线性灭磁电阻的容量，是指在灭磁时，由非线性灭磁电阻所吸收的磁场能量，并继而转换为热能的容量。
上述磁场能量的大小决定于灭磁时发电机的运行工作状态，一般按下列较严重的故障情况来考虑。
包括：１、主变压器高压侧三相短路。
２、发电机端三相短路。
３、励磁系统故障引起误强励，特别是发电机空载并网前引起的误强励。
此时，在发电机励磁绕阻中储藏的能量最大。
最大误强励励磁电流的数值决定于发电机过电压保护定值，一般为１。
３倍，由此，可求得最大误强励励磁电流值为：Im=1.3×1.35U2÷Rf ( 1 )式中U2——励磁变压器二次值；Rf——发电机励磁绕阻电阻值。
误强励产生的励磁电流值Ifm有时可达额定励磁电流值的４～５倍，以ABB公司承制的三峡水轮发电机为例，U2＝1243V，Rf＝0.1144Ω，代入上式( 1 )可得：Ifm＝1.3×1.35×1243÷0.1144＝19069 ( A )发电机额定励磁电流IfN＝4158 ( A )由此可得：Ifm ÷IfN＝19069÷4158＝4.58 ( 倍 )在灭磁过程中储藏在转子回路的总磁能将分别由励磁绕阻电阻、阻尼绕阻电阻、断路器的电弧压降以及非线性灭磁电阻按一定比例消耗。
显然绕阻储藏的磁能越多，由非线性电阻分担消耗的能量也越多。
对灭磁电阻容量的选择应该满足在任何工况下灭磁电阻吸收的最大容量值，一般由灭磁电阻所吸收的容量约占磁场总能量的60%左右。
压敏电阻选择方法及计算
压敏电阻选择方法及计算压敏电阻是一种特殊的电阻器件，其电阻值随外界施加的压力变化而变化。
它广泛应用于电子仪器、工业自动化、医疗器械等领域。
在选择压敏电阻的时候，需要考虑以下几个因素：电阻值范围、材料种类、尺寸和灵敏度。
1.电阻值范围：压敏电阻的电阻值一般在几百欧姆到几十兆欧姆之间，根据具体的应用需求确定所需要的电阻值范围。
2.材料种类：常见的压敏电阻材料有氧化锌压敏电阻、硅酸铅压敏电阻等。
不同的材料具有不同的特性和适用范围，需要根据具体应用选择适合的材料种类。
3.尺寸：压敏电阻的尺寸大小会直接影响到其在电路中的应用。
需要根据实际情况选择合适的尺寸，以满足空间需求和电路特性要求。
4.灵敏度：压敏电阻的灵敏度是指其电阻值对外界压力变化的敏感程度。
一般来说，灵敏度越高，对压力变化的响应越灵敏。
根据实际需要，选择适合的灵敏度。
压敏电阻的计算方法可以根据具体的应用需求进行。
以下是一些常见的计算方法：1.电阻分压法：当需要测量或检测一些物体的压力时，可以将压敏电阻作为一个分压电阻，利用电压分压原理进行计算。
根据电压值和电阻分压比例，可以计算出物体施加的压力。
2.桥式电路法：可以使用压敏电阻组成桥式电路，利用电桥平衡原理来测量物体压力。
根据电桥的平衡条件，可以得到物体施加的压力。
3.灵敏度计算法：根据压敏电阻的灵敏度计算压力变化。
灵敏度可以通过压敏电阻的电阻值变化与施加的压力变化之间的关系来得到。
在进行压敏电阻的选择和计算时，需要根据具体的应用要求和电路设计进行考虑。
选择合适的压敏电阻，并根据实际情况进行相应的计算，以满足应用需求。
压敏电阻型号及选用方法
压敏电阻型号及选用方法压敏电阻是一种用于电子电路中的电阻器件。
它能够根据外部的压力或电压变化而改变电阻值，因此常常被用于传感器、开关、稳压电路等应用中。
压敏电阻的型号选择需要考虑以下几个方面：1.工作电压范围：不同型号的压敏电阻有不同的工作电压范围。
选用时需要根据实际需求确定工作电压范围，并选择能够满足需求的型号。
2.额定电阻值：压敏电阻的额定电阻值是指在额定工作条件下的电阻值。
根据实际需求确定所需要的额定电阻值，并选择相应的型号。
3.断电电流：压敏电阻在断电状态下会有一个较小的电流通过，这个电流被称为断电电流。
选用时需要考虑断电电流对电路性能的影响，并选择适当的型号。
4.响应时间：压敏电阻的响应时间是指它从受到压力或电压变化到改变电阻值所需要的时间。
选用时需要根据实际需求确定所需要的响应时间，并选择相应的型号。
5.温度特性：压敏电阻的电阻值会随温度的变化而变化，这个变化称为温度特性。
选用时需要考虑温度特性对电路性能的影响，并选择相应的型号。
在选用压敏电阻时，还需要考虑其使用环境和寿命要求。
例如，如果在潮湿的环境中使用，需要选择具有防潮性能的型号；如果需要长时间使用，需要选择具有较长寿命的型号。
以下是几种常见的压敏电阻型号及其特点：1. Varistor（MOV）：Varistor是最常见的一种压敏电阻类型，它的电阻值与电压成正比，能够在过电压保护中起到很好的作用。
它的工作电压范围广泛，通常从几伏到几千伏不等。
2.NTC热敏电阻：NTC热敏电阻的电阻值随温度的升高而降低。
它在温度测量和温度补偿应用中广泛使用。
3.PTC热敏电阻：PTC热敏电阻的电阻值随温度的升高而增大。
它在过流保护和温度控制应用中常被使用。
4. Flexiforce压敏电阻：Flexiforce压敏电阻是一种特殊的压敏电阻，它能够测量物体施加的力。
它通常用于力传感器中。
综上所述，选用适合的压敏电阻型号需要考虑工作电压范围、额定电阻值、断电电流、响应时间、温度特性等因素，并根据使用环境和寿命要求进行选择。
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事故后的处理
处理灭磁柜。事故后检查发现 , 靠转子侧灭磁
保护的压敏电阻 R8 , 第 2, 5, 6, 11, 12, 14 支路有明 显的烧黑痕迹, R9 的第 2 支路也有烧黑痕迹, 靠整 流柜过压保护的压敏电阻 R 6 支路有积灰尘, 没有烧 黑的现象( 整流桥的过压保护定值比灭磁定值高 ) 。 对灭磁柜进行清扫 , 解开压敏 电阻的连 线, 用 QS1 型可控硅测试仪, 对各支路压敏电阻测试, 即对
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防范措施
灭磁及过压保护装置, 是转子的主保护, 必须做
好以下防范措施。 对所有 3 台机的灭磁及过压保护装置的压敏 电阻制定管理规程, 在每年机组的大、 小修中 , 压敏 电阻用 QS1 型可控硅测试仪检测, 以本文论述的方 法作参考, 严格挑选压敏电阻。 安装时要注意金属电极板、 穿芯螺杆与高强 度绝缘板的安全距离, 上螺杆的紧度要合适, 过紧会 压裂阀片, 太松会接触不良 , 造成阀片无效。 定期清扫积灰 , 一般 1 次/ 6 个月, 或有停机 的机会, 用空气压缩机的风力对柜内的器件进行清 扫 , 以防积灰爬电。 值班员在当班时 , 发现励磁系统出现大幅度 摆动, 可将电压调节器切换至手动 , 加强监视 , 根据 实际情况, 可以降低负荷, 维持运行。尽可能避免转 子带大电流跳灭磁开关 ( 除事故跳闸外) 。 加强全体员工的业务培训 , 严格执行岗位职 责制。运行人员做好岗位练兵, 做好反事故演习 , 提 高业务素质 , 保证机组的安全满发。
2006 年第 5 期
广西电力
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1~ 16 支路整组测试, 电压升至 2 000 V ( 仪器最高 输出 ) , 无转折电压; 后分为单个阀片加电压( 该柜元 件为 2 片串联 , 16 个支路并联 ) , 同样无转折电压 , 判断已烧坏。拆下后 , 更换了新的压敏电阻阀片。
5
对压敏电阻参数重新配置
谢育享
XIE Yu - xiang
( 广西左江电厂 , 广西 左江 532200)
摘要 : 利用压敏电阻作发电机转子灭磁及过压保护 , 是目前最常用的一 种方法。压敏 电阻如何与 发电机转 子的参数相 配 合 , 关系到机组灭磁和过压保护的成败。文章以左江电 站某次转子出现的灭磁不良 , 而发 生烧坏可控 硅及其它 元件的事故 为 例 , 对发电机转子灭磁及过压保护进行探讨 , 并提出了一些见解。 关键词 : 发电机转子 ; 灭磁降压 ; 压敏电阻 ; 可控硅整流桥 中图分类号 : T M 864 文献标识码 : B 文章编号 : 1671- 8380( 2006) 05- 0042- 034来自4 1事故原因分析
灭磁电阻 R8 和过压保护 R9 烧坏的原因 发电机转子接线图如图 1 所示。
图 1 发电机转子接线图
事故前发电机运行的工况为 : 有功 20 MW, 无 功 9 M var, 转子电压、 电流在正常范围内运行。突 如其来的冲击, 使转子励磁电流、 电压大摆动, 励磁 柜后出现闪光, 并有较 浓的焦味 , 强励出现越 限信 号, 脉冲信号继电器掉牌 , 强行励磁动作。这一次冲 击, 将转子灭磁及过压装置的压敏电阻 R8 和 R9 导 通。造成压敏电阻烧坏的原因有以下两方面。 当强行励磁时 , 转子电压迅速升高, 高于压敏 电阻的阻断电压值 , 压敏电阻各支路导通流过较大 电流 , 而且强励时间长, 超过阀片的容量而造成永久 性烧坏, 恢复不了原有的保护功能。 压敏电阻参数选配不恰当 , 16 个支路压敏特 性误差较大, 各支路通过电流不一致, 过大者先被烧 毁, 即在 20: 18 事故中先烧坏一部分; 后在 22: 04 操 作停机要跳灭磁开关时, 由于转子的灭磁压敏电阻 有部分失去了保护功能, 剩余的部分分解不了太大 的电流, 又将另一部分支路烧断。 4 2 击穿整流桥可控硅等元件的原因 在事故过程的记录中, 当时并没有立即停下机 组, 而只是降负荷至有功 17 M W, 无功 3 0 Mvar, 运 行至 22: 04 才停下 2 号机。从此分析 , 在 20: 18 至 22: 04 运行期间, 是灭磁压敏电阻 R 8 和 R 9 在开路 的情况下运行, 灭磁开关跳闸瞬间, 转子消弧太慢 , 产生很高的电压 , 将整流桥的可控硅、 阻容保护等元 件击穿 , 造成整流桥的 电源经可控硅、 阻容元 件短 路, 快速熔断器全部烧断 , 扩大了事故。 式中 式中
发电机组参数为: 额定功率 P = 24 0 M W; 额
5 1 压敏电阻参数选择 定电压 U r = 10 5 kV; 额定电流 I r = 1 552 5 A; 转 子额定电流 I d = 962 A; 转子额定电压 Ud = 215 V; 转子直流电阻( 热态) R = 0 165 。 图 2 为厂家提供的压敏电阻的伏安特性资料。 OA 区是阻断区 , 电阻很大 , 只有微小电流通过, 可 长期运行 ; AB 区是导通区 , 电阻变小 ( 呈线性状态) 电流较大 , 只能短时工作; 超过 AB 区以后是饱和导 通区即稳压区, 电阻很小( 呈非线性状态) 电流很大, 但电压不变, 是选择灭磁及过压保护压敏电阻最佳 的动作区, 以达到灭磁和限压作用, 这个区域工作时 间一般为几百毫秒 , 否则, 将超过其热容量 ( 允许通 过的能量) 而被烧坏。
收稿日期 : 2006- 04- 26; 修订日期 : 2006- 06- 16
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事故过程
左江电厂在 2003 年 4 月 22 日 20: 18, 值班员发
现 2 号机旁盘有闪光, 闻到有焦味, 当时 2 号机带有 功 20 MW, 无功 9 Mvar( 该厂单机容量 24 MW) , 监控 系统出现 2 号机励磁参数越限, 脉冲信号掉牌 的信 号, 电流、 电压、 有功、 无功量摆动约半分钟后稳定, 当 时机组没停, 而是把有功负荷降至 17 MW, 无功降为 3 Mvar, 保持此负荷运行至晚上 22: 04 才停机。 停机后检查发现, 2 号机转子灭磁柜、 灭磁电阻 ( R8 ) 、 过压保护 ( R9 ) 的一些支路烧黑 , 有明显放电 痕迹 ; 整流柜的可控硅全部击穿; 熔断器全部熔断; 可控硅元件阻容保护也全部击穿; 引至可控硅控制 极的脉冲屏蔽线部分被烧坏。
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广西电力
2006 年第 5 期
发电机转子灭磁及过压保护压敏电阻的选择
Influence for Safety Operation of Generator by Selection of Pressure - sensitive Resistor for Demagnetization and Overvoltage Protection of Rotor
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图 3 灭磁方块图
2= 900 ( V) ( 取
厂家提供压 敏电阻的单个阀 片容量 ( 瞬态 ) 为 10~ 20 kJ, 16 个支路总能量为: W cj= 16 10= 160 ( kJ) ( 厂家提供下限值) 160/ 76 349 = 2 1 ( 5) ( 6) 灭磁 装 置 储 存总 能 量 倍 数: K w = W c/ W f = 经以上计算, 左江电厂的灭磁及过压保护装置, 已有 2 1 倍的余量。选择 16 个支路并联投入运行, 经过两年多来运行的考验, 灭磁开关跳闸多次, 发电 机转子未发生任何故障 , 说明以上的计算和考虑原 则是可行的 , 值得参考使用。
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引言
烧坏整流桥可控硅元件 , 烧坏阻容保护等 , 提出对转 子灭磁及过压保护压敏电阻的选择进行探讨。
为保障电网的安全、 稳定运行 , 发电机在出故障 时往往会跳灭磁开关。在跳开瞬间 , 转子线圈会产 生很高的感应电压, 该电压如处理不好 , 会破坏转子 的绝缘和损坏整流桥的可控硅及其它元件, 造成事 故停机。因此, 必须要迅速灭磁降压, 才能保护发电 机转子绝缘以及可控硅的安全。 最常见的方法有线性电阻灭磁和压敏电阻灭磁 两种。使用线性电阻灭磁 , 灭磁时间较长, 过压倍数 高, 但它结构简单, 在中小型机组使用比较多; 用压 敏电阻灭磁, 灭磁时间短 , 过压倍数低, 而且可以实 现灭磁移能, 减少灭磁开关的负担, 目前在大、 中型 发电机组中得到了广泛应用。但是 , 由于我国生产 灭磁及过压保护装置的厂家较多 , 多数厂家的产品 仅附产品说明书, 由用户自行配置压敏电阻。如果 压敏电阻没有严格按各台机组的参数来选配, 就会 造成参数搭配不合理 , 而常出现故障。鉴于此 , 要求 各用户的有关人员, 必须掌握压敏电阻的有关性能、 技术参数以及测试方法, 结合本厂各台机组的实际 情况 , 来配置压敏电阻, 才能达到灭磁降压的效果。 据了解, 广西左江、 浮石电厂的发电机转子灭磁 及过压保护装置 , 由于参数配置不当, 曾发生过发电 机转子灭磁事故 , 危及机组安全, 影响了发电。本文 根据左江电厂 2 号机组转子灭磁柜出现的问题 , 即
二是发电机转子的绝缘强度 , 转子绝缘最薄弱 的是在滑环, 机组转子的耐压试验一般设定 ( 2 5~ 3 0) U d 。 U N = ( 2 5~ 3) U d= ( 2 5~ 3) = 537 5~ 645 ( V) 215 ( 2)
式中 U N 耐压试验的电压, V。 根据以上两个方面的考虑, 结合厂家提供的压 敏电阻使用说明, 选择转子电压限制值, 按转子额定 电压的 4~ 5 倍为合适 , 即: U y= ( 4~ 5) U d U y = ( 4~ 5) Uy 215 = 860~ 1 075 ( V) 转子限压值 , V 。
图2 整组伏安特性
5 2 确定转子过电压限制值 转子过电压限制值应从两个方面考虑 : 一是发电机的强励倍数, 发电机的强励倍数一 般设定为 1 5~ 2 0 。 U q = ( 1 5~ 2 0) U d = ( 1 5~ 2 0) = 322 5~ 430 ( V) Uq Ud 强励电压值 , V; 转子额定电压, V 。 215 ( 1)
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广西电力
2006 年第 5 期