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        玉柴柴油發電機組的滅磁方法和作用

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        玉柴柴油發電機組的滅磁方法和作用

        發布日期:2019-06-10 作者: 點擊:

          玉柴柴油發電機組的滅磁方法和作用:逆變滅磁:利用三相全控橋的逆變工作狀態,控制角由小于90°的整流運行狀態,突然后退到大于90°的某一適當角度,此時勵磁電源改變極性,以反電勢形式加于勵磁繞組,使轉子電流迅速衰減到零的滅磁過程稱為逆變滅磁。這種滅磁方式將轉子儲能迅速地反饋到三相全控橋的交流側電源中去,不需放電電阻或滅弧柵,是一種簡便實用的滅磁方法。由于無觸點、不燃弧、不產生大量熱量,因而滅磁可靠。反電勢愈大,滅磁速度愈快。三相全控橋逆變時產生的反電勢與其交流側電源電勢成正比,因此反電勢的數值受到一定限制,同時為防止“逆變顛覆”而設的最大控制 max(或最小逆變角 min)的限制,也在一定程度上降低了反電勢。所以,單獨逆變滅磁,受交流電源電壓的限制,逆變滅磁時,勵磁電流雖直線下降,但逆變時所施加的反電勢數值比滅弧柵滅磁方式要小,因此電流衰減率較小,滅磁時間相對較長,但過電壓倍數也很低。

          非線性電阻滅磁:勵磁系統正常停機,調節器自動逆變滅磁; 事故停機,跳滅磁開關將磁場能量轉移到耗能電阻滅磁。當玉柴柴油發電機組處于滑極等非正常運行狀態時,將在轉子回路中產生很高的感應電壓,此時安裝在轉子回路中的轉子過電壓檢測單元A61模塊將檢測到轉子正向過電壓信號,馬上觸發V62可控硅元件,將耗能電阻單元FR并入轉子回路,通過耗能電阻的吸能作用,將產生的過電壓能量消除;而轉子回路的反向過電壓信號則直接經過V61二極管接入耗能電阻吸能,以確保玉柴柴油發電機組轉子始終不會出現開路,從而可靠地保護轉子絕緣不會遭受破壞。由于這種保護的存在,轉子繞組會產生相反的磁場,抵消定子負序電流產生的反轉磁場,以保護轉子表面及轉子護環不至于燒壞。

          滅磁電阻的作用:玉柴柴油發電機組的勵磁繞組就是一個具有較大電感的線圈,在正常情況下,勵磁電流在玉柴柴油發電機組轉子上產生較強的磁場。當玉柴柴油發電機組內部故障時,需要迅速切斷勵磁電流,除去玉柴柴油發電機組的磁場,以免事故擴大。但是,用開關直接切斷這種具有較大電感的電路中的電流是很困難的。因為直接切斷勵磁電流會在勵磁繞組的兩端產生高電壓,可能燒壞開關觸頭。因此,在切斷勵磁回路前,首先在轉子兩端并聯接入滅磁電阻,這樣再切斷勵磁回路時,滅磁電阻就可迅速吸收勵磁繞阻的磁能,減緩轉子電流變化速度,達到降低轉子自感電動勢,起到抑制轉子過電壓和滅磁的目的。

        玉柴柴油發電機組

          滅磁電阻的投退不是在玉柴柴油發電機組并列或解列時,而是在玉柴柴油發電機組起勵建壓之前要將滅磁電阻從轉子回路中斷開,在玉柴柴油發電機組滅磁時將滅磁電阻投入并在轉子線圈兩端。

          滅磁開關:就是用于快速降低勵磁回路中的電流的開關。

          開機建壓前,投入滅磁開關,在玉柴柴油發電機組停機或事故情況下,跳開滅磁開關切斷勵磁回路電流,達到快速降低玉柴柴油發電機組電壓的目的。

          作用:

          (1)是迅速切斷玉柴柴油發電機組勵磁繞組與勵磁電源的通路

          (2)迅速熄滅玉柴柴油發電機組內部的磁場。

          作用原理

          直流滅磁

          常規磁場斷路器一般都串聯在勵磁直流回路中,目前國內大部分新建機組及老機組改造都選擇滅磁開關配合ZnO 非線性電阻的滅磁方案。

          交流滅磁

          非線性電阻

          盡管國內外對采用非線性電阻滅磁已達成了共識,但在非線性電阻的選擇上卻有所不同。國外普遍選擇了碳化硅(SiC)壓敏電阻作為滅磁裝置的非線性電阻,而國內卻大多選擇了氧化鋅(ZnO)壓敏電阻。

          從電氣特性來看,ZnO 的電流衰減將幾乎恒定在較快的水平。而SiC 的電流衰減的速度將隨電流的減小而明顯變慢。從而在整個滅磁時間上ZnO 的要比SiC 的短。如果采用相同的滅磁電阻和滅磁電壓,則對滅磁時間來說,SiC 是ZnO 的兩倍。

          ZnO 壓敏電阻的非線性指數非常小,漏電流也比較小(正常運行只有微安級)。因此它可以直接跨接在轉子回路的兩端,從而使接線簡單,裝置的動作迅速而可靠。而SiC 壓敏電阻的非線性指數比較大,漏電流也比較大(正常運行時為毫安級)。因此它不能直接跨接于轉子回路兩端,而需要采用跨接器等投入環節,這將使裝置的接線變復雜,降低了裝置動作的迅速性與可靠性,同時也加大了裝置維護的工作量。

          在非線性電阻用于滅磁的初期,ZnO 的非線性特性較硬,滅磁時間較短,限壓能力較強,但它的能容量太低,容易老化而使特性系數發生變化,且對斷路器的要求很高??赡苁强紤]到裝置的通用性,使得國外研究人員最終選擇了性能很穩定的SiC 作為滅磁非線性電阻。但目前我國生產的ZnO 電阻片在各方面性能已有了很大的突破,電阻片的能容大大提高。對于老化和壽命問題,只要嚴格控制選片、組片、裝置的容量裕度選擇恰當,它可以經受500 次的額定沖擊,其壽命可以大大提高。因此,就這一點來說,它完全可以很好地滿足運行的要求。

          另外,ZnO 擊穿故障類型一般為短路形式,而SiC 的則為開路形式。由于運行中非線性電阻的短路故障對勵磁系統的危害較為嚴重,所以這一點也可能是國外研究人員不選擇ZnO 的另一原因。國內對這一問題的解決方法是,在ZnO 支路串聯快速熔斷器。當ZnO 電阻發生擊穿故障時,熔斷器立即響應,快速熔斷,使故障支路退出工作,從而保證了整個裝置的正常運行。為了可靠性,熔斷絲的最小熔斷值一般選擇為支路ZnO 電阻的極限能容,使得只有一片發生故障,熔斷器就動作,以免故障擴大??紤]到有故障支路退出工作,因此在設計裝置能容量時要留有足夠的裕度。

          滅磁開關的一般通用要求

          1、通流性能好:接觸電阻小、運行溫升低,短時過流量大

          2、絕緣強度高:能耐受正常運行中的工作電壓及暫態過程中短時電壓的沖擊而不損壞

          3、機械動作靈:合閘分閘動作靈敏可靠,不能誤動和拒動

          4、綜合性能優:結構牢固穩定、安裝維護簡便、工藝精良、外形美觀、體積小、重量輕、價格低

          滅磁開關作用

          一、玉柴柴油發電機組事故情況下利用跳滅磁開關迅速滅磁

          二、在檢修的時候斷開滅磁開關,形成明顯的斷開點

          實現這兩個功能的關鍵是迅速消耗玉柴柴油發電機組磁場的能量(轉化為熱能)。目前國內外廣泛使用的是移能型滅磁開關,它在滅磁時將勵磁電流及磁場能量迅速轉移到滅磁電阻中衰耗,本身基本不吸能量。一般停機后是不用斷開滅磁開關的,因為正常停機是靠自動勵磁調節器改變可控硅的觸發角進行逆變滅磁.


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