1、 發電機滅磁開關及發電機滅磁開關及 過電壓保護問題探討過電壓保護問題探討大唐東北電力試驗研究所電氣室大唐東北電力試驗研究所電氣室于于 菲菲大唐東北電力試驗研究所電氣室大唐東北電力試驗研究所電氣室于菲于菲序序 言言電力工業正電力工業正處于大電網處于大電網與大機組的與大機組的發展階段發展階段對發電機轉子對發電機轉子滅磁及過電壓滅磁及過電壓保護的要求越保護的要求越來越高來越高大唐東北電力試驗研究所電氣室大唐東北電力試驗研究所電氣室于菲于菲問題的提出問題的提出發電機滅磁開關及過電壓保護作用發電機滅磁開關及過電壓保護作用存在問題的影響分析存在問題的影響分析采取措施采取措施1234大唐東北電力試驗研究所電

2、氣室大唐東北電力試驗研究所電氣室于菲于菲l 滅磁保護是同步發電機勵磁系統的主保滅磁保護是同步發電機勵磁系統的主保護之一。護之一。l 通過檢查發現某些電廠滅磁開關分、合通過檢查發現某些電廠滅磁開關分、合閘電壓不合格。閘電壓不合格。l 通過檢查發現絕大部分電廠發電機轉子通過檢查發現絕大部分電廠發電機轉子過電壓保護未進行試驗。過電壓保護未進行試驗。1 問問題題的的提提出出大唐東北電力試驗研究所電氣室大唐東北電力試驗研究所電氣室于菲于菲2 發電機滅磁開關及過電壓保護作用發電機滅磁開關及過電壓保護作用 2.12.1 發電機轉子過電壓產生的原因發電機轉子過電壓產生的原因2.22.2 滅磁及過電壓保護技術的

3、發展滅磁及過電壓保護技術的發展2.32.3 發電機滅磁的基本要求發電機滅磁的基本要求2.42.4 發電機過電壓保護及基本要求發電機過電壓保護及基本要求大唐東北電力試驗研究所電氣室大唐東北電力試驗研究所電氣室于菲于菲 2.1 發電機轉子過電壓產生的原因發電機轉子過電壓產生的原因發電機運行時發電機運行時：轉子繞組處在交變磁場中，在正轉子繞組處在交變磁場中，在正常對稱運行時，轉子旋轉磁場和定子旋轉磁場沒常對稱運行時，轉子旋轉磁場和定子旋轉磁場沒有相對運動，轉子繞組中只流過直流電流。有相對運動，轉子繞組中只流過直流電流。發電機受到系統較大擾動時：由于電樞反應，發電機受到系統較大擾動時：由于電樞反應，會

4、使轉子繞組電流發生劇烈擺，此時相當于會使轉子繞組電流發生劇烈擺，此時相當于勵磁回路處于開路狀態，因而轉子繞組兩端勵磁回路處于開路狀態，因而轉子繞組兩端產生很高的反向過電壓，常常達到額定勵磁產生很高的反向過電壓，常常達到額定勵磁的好多倍。的好多倍。發發電電機機運運行行大唐東北電力試驗研究所電氣室大唐東北電力試驗研究所電氣室于菲于菲 2.2 滅磁及過電壓保護技術的發展滅磁及過電壓保護技術的發展五、六五、六十年代十年代八十年八十年代后代后發展史發展史七十七十年代年代滅磁電阻滅磁電阻DM-2DM-2滅磁開關滅磁開關線性或非線性電阻線性或非線性電阻逆變滅磁逆變滅磁滅磁開關滅磁開關吸能元件吸能元件大唐東北

5、電力試驗研究所電氣室大唐東北電力試驗研究所電氣室于菲于菲 2.3 發電機滅磁的基本要求發電機滅磁的基本要求對于大型發電機的滅磁系統，通常應滿足對于大型發電機的滅磁系統，通常應滿足1 1）滅磁裝置動作后，應使發電機最終的剩磁低于能維持滅磁裝置動作后，應使發電機最終的剩磁低于能維持短路點電弧的數值。短路點電弧的數值。2 2）滅磁過程中，發電機的轉子勵磁繞組所承受的滅磁反滅磁過程中，發電機的轉子勵磁繞組所承受的滅磁反電壓不越過規定的倍數。電壓不越過規定的倍數。3 3）滅磁時間應盡可能短暫。滅磁時間應盡可能短暫。大唐東北電力試驗研究所電氣室大唐東北電力試驗研究所電氣室于菲于菲 2.4 發電機過電壓保護

6、及基本要求發電機過電壓保護及基本要求 1 1）轉子過電壓保護：在整流橋的直流側即發電機轉轉子過電壓保護：在整流橋的直流側即發電機轉子勵磁繞組的兩端，裝設抑制這類過電壓的保護裝置。子勵磁繞組的兩端，裝設抑制這類過電壓的保護裝置。 2 2）轉子過電壓的影響因素：影響轉子過電壓的因素轉子過電壓的影響因素：影響轉子過電壓的因素很多，其中主要的有很多，其中主要的有故障前的工況、故障種類、電故障前的工況、故障種類、電機類型、結構和其參數等等。機類型、結構和其參數等等。大唐東北電力試驗研究所電氣室大唐東北電力試驗研究所電氣室于菲于菲3）轉轉子過電子過電壓保護壓保護裝置的裝置的要求：要求：A A、 可靠性高，

7、電路簡單，元部件不易壞。可靠性高，電路簡單，元部件不易壞。B B、 動作正確，在發生各種過電壓時都能有動作正確，在發生各種過電壓時都能有效地保護發電機轉子勵磁繞組和整流裝置。效地保護發電機轉子勵磁繞組和整流裝置。C C、 保護裝置動作后應能自動恢復，并能重保護裝置動作后應能自動恢復，并能重復動作。復動作。D D、 裝置結構簡單，價格經濟，便于安裝。裝置結構簡單，價格經濟，便于安裝。大唐東北電力試驗研究所電氣室大唐東北電力試驗研究所電氣室于菲于菲4）通常采用的幾種保護裝置：通常采用的幾種保護裝置：l 非線性電阻非線性電阻：應用氧化鋅非：應用氧化鋅非線性電阻和轉子線性電阻和轉子繞組并接，既作繞組并

8、接，既作滅磁裝置，同時滅磁裝置，同時又是整流橋直流又是整流橋直流側唯一的過電壓側唯一的過電壓抑制裝置。抑制裝置。l 可控硅可控硅過壓保護：過壓保護：采用可控硅采用可控硅和滅磁電阻和滅磁電阻或限流電阻或限流電阻串聯后與轉串聯后與轉子繞組并聯子繞組并聯。l 過電壓保護動作值過電壓保護動作值的設定：首先應考慮的設定：首先應考慮發電機勵磁繞組的絕發電機勵磁繞組的絕緣水平，過電壓保護緣水平，過電壓保護裝置的動作電壓應低裝置的動作電壓應低于轉子勵磁繞組出廠于轉子勵磁繞組出廠耐壓試驗電壓值的耐壓試驗電壓值的70%70%。大唐東北電力試驗研究所電氣室大唐東北電力試驗研究所電氣室于菲于菲l 易發生滅磁開關誤跳閘

9、，引起發電機非停事易發生滅磁開關誤跳閘，引起發電機非停事故；故；l 滅磁開關分閘不成功，發電機內電勢不能切滅磁開關分閘不成功，發電機內電勢不能切除，引起發電機內部過電壓損壞定子絕緣，甚除，引起發電機內部過電壓損壞定子絕緣，甚至燒損發電機。至燒損發電機。l 如果過電壓保護動作電壓過低，則易造成發如果過電壓保護動作電壓過低，則易造成發電機非停事故；電機非停事故；l如果發電機轉子過電壓保護裝置動作電壓過高如果發電機轉子過電壓保護裝置動作電壓過高，則對發電機轉子絕緣不利，有可能產生高電，則對發電機轉子絕緣不利，有可能產生高電壓損壞轉子絕緣。壓損壞轉子絕緣。3.1 3.1 滅磁滅磁開關分閘開關分閘電壓不合電壓不合格的影響格的影響3.23.2 不不掌握發電掌握發電機轉子過機轉子過電壓保護電壓保護動作特性動作特性影響影響大唐東北電力試驗研究所電氣室大唐東北電力試驗研究所電氣室于菲于菲4 采取措施采取措施l 滅磁開關試驗滅磁開關試驗l 發電機發電機轉子過電壓試驗轉子過電壓試驗測試滅磁開關