发电机灭磁工作原理

灭磁工作原理
当发电机组的内部或发电机出口端发生故障以及正常停机时都要快速切断励磁电源，由于发电机转子绕组是个储能的大电感，因此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，造成转子绝缘击穿，所以必须尽快将转子电感中的磁能快速消耗，这就是通常所说的灭磁。

通常使用的灭磁方法有：线性电阻灭磁、灭磁开关灭磁、逆变灭磁和非线性电阻灭磁。

本公司采用氧化锌非线性电阻灭磁方式利用其特殊的伏安特性，达到近似恒压灭磁的效果。

灭磁的原理如图1所示，其中i转子中的电流、FR1为氧化锌非线性电阻、FMK为灭磁
开关、Uo为励磁电压、LP为整流电源、Uk为灭磁开关弧压、U R为氧化锌非线性电阻残压。

若要使转子电流衰减至零，必须在转子两端加一个与其励磁电源电势相反的电势U，灭磁方程式为Ldi/dt+U=O。

可见电感中电流衰减率正比于反向电势U，反向电势越大，灭磁时间
越短。

但反向电势受转子绝缘水平限，限不能超过转子绝缘允许值因此最理想的灭磁方式是
灭磁电压保持恒定，电流保持一个固定的变化率( di/dt=-U/L )按直线规律衰减至零。

由于
氧化锌非线性电阻残压U R变化很小，灭磁时近似于恒压，即U R=U。

发电机正常运行时转
子电压低，氧化锌非线性电阻呈高阻态，漏电流仅为微安级。

灭磁时，灭磁开关FMK跳开,
切开励磁电源，在满足 Uk》U O+U R时，电流被迫入灭磁过电压保护器中，转子绕组中所储能量被氧化锌非线性电阻消耗，且氧化锌良好的伏安特性保证了这部分能量几乎以恒压的形式消耗，确保了发电机组的安全。

图1
发电机转子灭磁及过电压保护装置采用多组氧化锌非线性电阻并联跨接于转子绕组两端，
由于氧化锌非线性电阻 FR1、线性电阻R1、快速熔断器 RD、二极管D1组成(见图2)。

其核心部件FR1具有限制反向过电压和吸收磁能的作用；各支路中都有特制熔断器 RD，熔
断器的熔断时间小于 2ms并且熔丝电压足够高，当部分支路必生故障，其相应熔断器快速
熔断，产生的电压将故障支路的短路电流迅速迫入其他支路，故障支路被切除。

线性电阻 R1和二极管D1在机组正常运行时降低氧化锌非线性电阻FR1的荷电率，延缓阀片老化。

（1）主要部件与作用
同步发电机在运行时常因一些故障或其他原因使转子系统出现过电压。

这些过电压产生的条
件不同、强弱不同，所以应当采取不同的保护方法。

同步发电机转子灭磁及过电压保护装置
基本原理如图2、图3所示。