灭磁电阻选型技术经济比较的复核和建议汇总

某700M水电机组
灭磁电阻选型技术经济比较的复核和建议
陈福山
目录
序号名称页号
前言 1
1. 招标文件的规定 1
2. 投标单位的推荐意见和性能保证值 1
3. SiC与ZnO的技术经济比较表 3
4. SiC灭磁电阻在运行中暴露的缺陷 5 4.1 严重事故灭磁中局部SiC飞弧短路烧毁 5 4.1.1 二滩550MW机组 5 4.1.2 天生桥二级220.5MW机组 6 4.1.3 隔河岩300MW机组7 4.1.4 SiC在严重事故灭磁中烧毁原因分析7 4.2 发电运行中SiC长时间误通电烧毁事故7 4.2.1 李家峡400MW机组7 4.2.2 沙岭子、襄樊、张家口300MW机组7 4.2.3 事故原因分析8 4.3 发电机较长时间异步运行中SiC烧毁8 4.3.1 八盘峡36MW机组8 4.3.2 潘家口150MW机组9 4.3.3 防止发电机较长时间异步运行烧毁灭磁电阻的正确途径9 4.4 有的大(巨)型发电机已经采用国产ZnO替换引进SiC灭磁9 4.4.1 白山左岸2台300MW机组9 4.4.2 葛洲坝大江2台125MW机组10 4.4.3 湛江奥里油2台600MW机组10 4.4.4 东北元宝山1台600MW机组10
4.4.4 采用国产ZnO替换引进SiC灭磁的原因分析10
5. SiC在实际试验中暴露的缺陷10 5.1 SiC型式试验报告的解读10 5.1.1 SiC型式试验报告11 5.1.2 SiC型式试验报告的解读11 5.2 白山P/D SiC特性试验12 5.2.1 SiC均流均能试验12 5.2.2 SiC负的电压温度系数特性13 5.3 三峡SiC特性试验13 5.3.1 三峡与该700MW发电机有关励磁灭磁技术参数对比13
5.3.2 三峡灭磁电阻试验14
⑴试品及试验方法14
⑵试验电路15
⑶试验方法15
⑷两个组件大电流小能量并联均流均能试验15
⑸两个组件14个支路大电流小能量并联均流均能试验16
⑹大电流大能量并联温升均流均能特性试验16
1) 两个SiC组件并联大能量温升试验18
2) 两个SiC组件从小到大分4次注入电流能量温升特性试验18
3) 一个SiC组件大能量温升特性试验19
4) SiC单片温度特性试验22
5.3.3 对三峡灭磁电阻总体性能评述摘录24 5.3.4 总结论摘录27
5.4 二滩SiC特性试验27
6. 大型发电机组发电机组灭磁时间过长的危害28 6.1 发电机组严重事故灭磁时间过长导致重大危害的实例28 6.1.1 丰满72.5MW机组相间短路事故、90MV A主变压器匝间短路事故28 6.1.2 云峰从前苏联引进4号机组(100 MW)两相对地短路事故29 6.1.3 葛洲坝二江主变压器内部短路事故29 6.1.4 二滩550MW机组灭磁电阻选型的4次反复29 6.1.5 岱海2号机600MW机组励磁失控误强励事故30
6.1.5 700MW巨型机组发生内部电气事故不能快速灭磁危害更大30
7. ABB对三峡700MW机组采用SiC与ZnO灭磁仿真计算的解读31 7.1 ABB灭磁仿真计算成果31 7.2 表13 SiC 栏下最大、最小的含义32
7.3 采用SiC与ZnO两种的灭磁参数性能对比33
8. 我国研制、生产、试验、运行ZnO灭磁电阻的最新成果33
9. 该发电机灭磁电阻选型复核结论和建议33 参考文献35
附图目录
[1] 二滩9RV6A251型SiC组件通流击穿燃弧示波图
[2] 二滩烧损的SiC电阻组件彩照
[3] 二滩SiC阀片击穿部位图彩照
[4] 天生桥二级6号机2002年4月4日灭磁事故烧毁部分P/D SiC组件在2005年10
月25日补充彩照
[5] ABB和M&I SiC型式试验接线图
[6] ABB和M&I SiC型式试验波形图之1
[7] ABB和M&I SiC型式试验波形图之2
[8]白山3# SiC 阀片16次冲击伏安特性示波图摘录
前言
在某700MW水轮发电机励磁系统及其附属设备的技术投标文件中，各投标单位分别选择采用碳化硅（SiC）和氧化锌(ZnO)进行了比较。

本文就各单位在投标书中提出的对碳化硅（SiC）和氧化锌(ZnO)两种非线性灭磁电阻的技术经济比较，及其推荐的灭磁电阻主要“性能保证值”进行复核，并综合对各电厂运行和各种试验情况，对灭磁电阻选型提出建议。

1.招标文件规定
招标文件6.2.7.1 b)灭磁电阻5) 中规定：
投标方应对单片、组件和整套灭磁电阻选用碳化硅和选用氧化锌这两种非线性电阻的设计方案的技术参数、性能，包括其容量、电流和电压的额定值、极限值、伏安特性，串并联组合后在严重事故大电流冲击通电流灭磁过程中的均能（包括均流）系数，个别电阻片在灭磁通流过程中击穿烧损的保护措施，和在相关工程投运经验教训等，投标方都要在投标文件中向招标方提供详细的说明；并结合本工程提出在发电机额定空载灭磁、额定负载灭磁、强励顶值灭磁、空载误强励灭磁和机端三相突然短路事故灭磁等典型工况下的灭磁计算或仿真试验，提交其成果，并作出采用碳化硅和氧化锌两种方案的技术经济比较，提出推荐意见。

2.投标单位的推荐意见和性能保证值
各投标单位按招标文件要求，在投标书中对该发电机灭磁电阻采用SiC 和ZnO两种方案都作了技术经济比较，并提出性能保证值。

现在先将各投标单位投标书中首推SiC的主要性能值归纳成下表1。

表中(XXX)内容是复核中，对各投标单位对招标文件要求响应情况的评述，或对填写数字错误的修正意见。

①南瑞
集团②上海ABB③东方
电机
④广科院⑤维奥
机电
⑥哈电机
表1
投标 1＃投标2＃投标3＃投标4＃投标5＃投标6＃
推荐方案.制造厂.灭磁电阻材料.组件型号.M&I
SiC，
600A系列(缺单片
特性号Spec.)
M&I. Si C
600AUS16/
Spec.6298(
单片) (组件
型号与龙滩
同)
M&I. Si C
600AUS16/S
pec.6298(单
片) (组件型
号与龙滩同)
M&I. Si C
600AUS16/S
pec.6298(单
片) (组件型
号与龙滩同)
M&I Si C，
600AUS154/p
(缺单片特性号Spec.)
M&I SiC，
Spec.6360
/6031(单片)(组
件型号与三峡
同)
整套并联电阻
片支路数/每个91/2 16/1
(误写为每
16/1
(误写为每1
16/1
(误写为每1
11/14
(误写为11个70/2
并联支路串联片数1个组件16
片并联，实
际应是96/2)
个组件16片
并联，实际应
是96/2)
个组件16片
并联，实际
应是96/2)
组件，每个组
件14片，实际
应是154/1)
整组(套)/每个组件/每个电阻片允许最大电流(A) 9894/761/108.73(
这是厂家设计
严重事故中通
过的最大电流，
没有按标书要
求填写产品本
身允许值)
36000/6000
/6000
36000/6000
/6000
36000/6000
/6000
8570(这是厂家设
计严重事故中通过
的最大电流) / 没有
按标书要求填写产
品本身允许值)
7085/708/100(这
是厂家设计严重事
故中通过最大电流，
没有按标书要求填
写产品本身允许值)
整组(套)/每个组件/每个电阻片允许最大电压(V)2100/(这是
厂家选择的
最大灭磁电
压值,没有按标
书要求填写产
品本身允许值)
1882(这是
厂家选择的
最大灭磁电
压值,没有按
标书要求填写
产品本身允许
值)
1882(这是厂
家选择的最
大灭磁电压
值,没有按标书
要求填写产品本
身允许值)
1882(这是厂
家选择的最
大灭磁电压
值,没有按标书
要求填写产品
本身允许值)
1100(这是厂家
选择的最大灭
磁电压值,没有
按标书要求填写产
品本身允许值))
<2100/<2100/10
50(机端三相短
路) <1700/1700/
<850(空载误强
励)(复核评述同
左)
整组(套)典
型/最大/最小伏安特性计算式90..2I 0.3132
/99..1I 0.3132
/87..1I 0.3173
34.19I0.4
/39..07I 0.4
/28.32..1I0.4
34.19I0.4
/39..07I 0.4
/28.32..1I0.4
34.19I0.4
/39..07I 0.4
/28.32..1I0.4
V=KIβ
(具体参数
订货时供)
110I0.41/119I0.41/
101I0.409(该计算
式可能有误)
工作能容量
整套/每个组件/每个电阻片(kJ 注明温升值) 13650/1050/75
(105K)
/90(130K)
12000(145K)/
1100
/62.5
12000(145K)/
1100
/62.5
12000(145K)/
1100
/62.5
10100/910
/65(没标明温
升值)
12600/1050
/75(105K)
/90(130K)
最大灭磁能量
计算值(MJ)
8.71 8.017 8.017 8.017 8.4 8.22
三相短路/误强励I f降到10%灭磁时间 (s)2.3～3.0 2.1～3.4 2.1～3.4 2.1～3.4< 6 1.42～1.7
/2.3～3
灭磁时最大温
升(注明环境温度和注入能量)130(25K，
8.71MJ)
93(25K，
8.017MJ)
93(25K，
8.017MJ)
93(25K，
8.017MJ)
79(没有注明环境温
度和注入能量)89.6(40K，
7.63MJ)
最严重事故灭
磁时并联支路均能/ 均流系数<0.8 / <0.8
0.9(截止目
前国内实测
<0.8 / <0.8)
0.9(截止目前
国内实测<0.8
/ <0.8)
0.9(截止目
前国内实测
<0.8 / <0.8)
近似1(明显错误)
<0.8 / <0.8
单片外形尺寸
外径 /内径
/厚度 (mm)
152/26/20 152/26/15.2 152/26/15.2152/26/15.2 152//(没填写/) / 20 152/26/20
SiC与ZnO技术经济比较意见(详见表2)P.18首推SiC.
ZnO完全可用于该
灭磁
9.9.5)P.4对该
SiC和ZnO均
可满足
9.9.5.4ZnO和SiC都
可满足该要求，可以
采用
9.5)P.7对该SiC
和ZnO均满足
可用
文件二十.对灭磁
SiC是最佳选择
ZnO不合适
9.7.15对SiC.ZnO
都有经验，可按业
主要求选用
3. SiC与ZnO的技术经济比较表
现将各投标单位提出的SiC和ZnO非线性电阻技术性能比较内容归纳成下表2。

因为投标2＃、投标3＃与投标4＃的技术性能表内容相同,其它单位表内容不尽相同，所以将投标2＃9.9.5)中的P.3 表1 SiC和ZnO非线性电阻性能比较表等参数作为比较对象，同时把其它单位有不同意见的用(XXX)标明；为节省表的篇幅，各单位名称用表1中的①～⑥代替，华中工学院王士良教授学术报
告用代号⑦；而复核发现明显问题和评述用⑧(XXX)标明。

表2
性能SiC ZnO
密度M(g/cm2) 2.4 5.4⑧(ZnO大于SiC)比热C(J/ cm3 ºC) 1.7 2.8⑧( ZnO大于SiC)
单片能容量较大②(Ф152δ15.2mm一次性极
限62.5kJ.温升145K+环温
40K=185K)⑧(M&I答复三峡传真Ф
152δ20.额定75 kJ.温升105K+环
温25K=130K，一次性极限90 kJ.
温升130K+环温25K=155K[1])较小①(科聚公司已能生产Ф158δ12 的ZnO，单片能容量120kJ，可在特殊要求场合使用。

)⑧( ZnO 120kJ 大于SiC 极限值90kJ)
非线性系数α3～5（典型值2.8～3.5）(⑤2.8～
3，软且稳定。

20～50（典型值30～40）⑤(30～40，硬且变化。

)①(国内实际运行经验证明稳定性可信赖。

)⑧(见寿命栏。

ZnO优于SiC)
电压温度系数αu（% ，V/ ºC）-0.3～-0.85⑤正。

⑧(M&I样本：在
0～100ºC之间为-0.12，没有说明
实用时> 100ºC的数值；三峡SiC
实测是-0.472⑦-0.5；“⑤正”显然
是错了)
0.01～0.05⑤负。

⑧(科聚公司
实测ZnO：90年代中期为
-0.063；90年代后期己改进为
0.015～0.033；为正值了[2]。

ZnO
明显优于SiC)
能量密度W(J/ cm3) 120～260300～700⑧( ZnO大于SiC)。

漏电流亳安级/数十伏，(需通过可控硅跨
接器或者灭磁开关常闭触头隔断) 毫(应改为微)安级/0.5U10mA(①<50μA/0.5U10mA⑧(ZnO优于SiC)
允许温升 (ºC)145(①(允许使用温度130。

)⑥
(130)⑧(105环温25，见单片能容
量拦)145①150。

145,环境温度40 ºC ⑥150。

允许极限温度(ºC)⑤600。

⑥155。

①155，⑧(与M&I
给三峡传真[1]130+25=155一致，与
9-7-4-3中160＋20(环境温度)自相
矛盾；后者可能有误)
①185。

⑤150。

⑥185。

限压特性与注入电阻的电流直接相关；过电
压消失后不能自然关断，需专设“熄
灭线”关断。

①差。

⑥差。

好；过电压消失后可自然关断。

⑧(ZnO明显优于SiC)
灭磁时间较长⑧(ABB为三峡灭磁作仿真计
算：在相近最大灭磁电压的条件下，
强励顶值和额定空载的灭磁时间，
SiC约为ZnO的2倍[3])短，有利于快速灭磁，减轻机组事故损害范围。

①(恒压灭磁时间最短)⑧(ZnO明显优于SiC)
响应速度(μs) ≦1 ≦0.05⑤du/dt非常高会造成励
磁绕组飞弧。

⑧(ZnO的限压特性
和响应速度均明显优于SiC，避
雷器早己完全用ZnO替代SiC,这
是国际公认的，⑤的观点显然错
误)
均能系数90%①、⑥60%～80%，⑧(科聚实
测：白山P/D 4片为88.6%[4]；二
滩9RV6A的12并2串片为
68.28%[5]；三峡66A/US14/7P/2S两
组14并2串片为83%[6])90%①、⑥(90%以上)⑧(ZnO优于SiC)
寿命长⑤(实际上无限，与放电次数无
关。

)较长①(长，>90000h，老化试验证明：60%荷电率下寿命110年)⑤(有限，取决于放电次数)⑧(科聚公司供军用产品在承受1万次冲击试验后性能仍稳定可靠[7]。

仅从某些使用条件下寿命长短讲SiC优于ZnO；但从作为发电机灭磁、保护、安全和综合性能条件上讲，ZnO比SiC更能满足规程和用户要求)
失效模式和个别电阻片在通流过程击穿烧损的保护措施失效为开路，不需要保护。

⑧(二滩
SiC片在合肥试验证实存在边缘飞
弧短路和直接击穿打孔短路两种故
障状况[5]。

天生桥二级6号机运行
中灭磁事故，SiC烧毁呈短路[8]。

M&I样本说SiC要防止飞弧短路。

这证明SiC局部损坏，存在不能自
动开路退出，必须事故仃机处理缺
陷。

“失效为开路，不需要保护”说
失效为短路，每个并联支路设置
快熔保护。

①个别损坏，有信号
指示，并能自动退出工作，不需
要事故仃机。

⑧(ZnO明显优于
SiC)
4. SiC灭磁电阻在运行中暴露的缺陷
4.1 严重事故灭磁中局部SiC发生飞弧短路烧毁
4.1.1 二滩550MW机组
2001年5月二滩将一台发电机的SiC灭磁电阻备品6个组件(运行接线是6个并联)中一个组件(型号为9RV6A251，片子Φ152mmδ10mm，接线2串12并，是从CGE随6台550机组成套引进。

合同规定：机组正常强励顶值电流为5800A，强励顶值‘非限定’电流为8209A)拿到合肥科聚公司作试验，注入正常强励顶值电流六分之一录波:开始为1026A、2926V，经84ms，下降到800A、2500V、注入能量才196kJ(为组件标称能容量的540kJ的36.4%)时，其中一个端部的2并2串4个SiC片的边缘防潮绝缘面突然发生击穿放电飞弧短路故障。

按M&I样本，SiC片子厚度与发生飞弧电压关系是250V/mm，SiC两片串联后厚度20mm，组件出现≥250×20=5000V 时才会发生飞弧。

录波证明试验中没有发生如此高电压；而且是在组件电压从2926V经84ms下降到2500V时才发生飞弧短路的。

显然不是单纯由于电压过高导致飞弧。

事后检查还发现发生边缘飞弧的端部片温很高与另一端部片温低，两端温度差异很大。

所以结论应是：这种SiC组件在大电流冲击(正常强励顶值电流)过程中呈现明显不均能现象导致局部SiC片子过热飞弧烧损。

仅据手头资料，这次试验可能是我国笫一次在试验室仿真试验中质发现SiC组件在正常强励顶值大电流冲击下会发生：边缘高压飞弧短路现象(见附图1、2)。

由于事后检查发现该组件24片SiC导电接触平面都没有击穿烧损现象，只是在边缘绝缘表面呈现有飞弧烟熏痕迹，就将整个组件SiC片拆卸擦诜干净，再分别作单片V-A特性测试；结果是：
3#片在99A吸能4.2kJ时击穿(检测最大电流100A)，15#片在58A吸能1.5kJ时击穿(最大电流60A)，击穿发生在阀片距离边缘1～2cm部位，穿孔，孔径大约0.5～1mm；使用数字万能表电阻挡测量，呈短路状态。

仅据手头资料,这可能是国内第一次从试验室检测中发现引进的某些SiC片在V-A特性中会出现击穿打孔短路故障，其故障形态与某些质量不好的ZnO在V-A特性中出现击穿打孔短路故障形态完全类似(见附图3)，其它22个片子在60A以下的V-A特性
正常。

综合上述V-A特性测试分析计算，该组件12 并2串的均能系数为68.28%。

由于这种选型的SiC灭磁电阻组件还存在：正常强励顶值电流5800A灭磁时灭磁电压高达2600～2700V，超过灭磁安全允许值的24%～29%；灭磁电阻能容量偏低的缺陷，2002年二滩电厂已经重新招标，至今己经有4台换用600A/US16/P型号灭磁电阻。

这是我国巨型水轮发电机中首次发生刚投运几年就把整套引进灭磁装置重新更换事件。

以上详见[5]和附图1、2、3(原图是彩色照片清晰，可见原件。

黑白复印件清晰度较差)。

4.1.2 天生桥二级220.5MW机组
2002年4月4日，天生桥二级6号机(220.5MW)从伊林成套引进的励磁装置发生发电机空载运行状态下励磁调节器失控误强励，事故灭磁中PA2/6/28/10型号(12个组件，2串168并)的SiC灭磁电阻发生局部冒烟着火烧损，当时外观检查有2个组件明显烧损(已被伊林拿走)，烧损SiC片子呈短路状态。

同时CEX71-2000型磁场断路器常闭触头被电弧焊死。

事故后现场已经为6号机换用另一种型号(PA2/6/12/20)的SiC灭磁电阻。

这种SiC片子从V-A特性上看，允许最大电流为100A，一台机组168并应为16800A,而天生桥二级发电机额定励磁电流1567A，这次励磁空载误强励事故，励磁电流即使误强励到3倍额定励磁电流也只有6268A，仅为它允许最大电流值的37.3%，不应该出现飞弧击穿短路故障。

所以事故原因的结论是：发电机空载误强励事故灭磁励磁电流转移到SiC 灭磁电阻中去的过程中，在2串168并SiC片子中发生严重不均流不均压不均能现象，最终导致SiC片子飞弧击穿短路烧毁故障。

仅据手头资料，这可能是我国大型发电机中第一次发现引进SiC灭磁在发电机空载误强励事故灭磁飞弧击穿短路烧毁。

以上详见[8]和附图4。

4.1.3 隔河岩300MW机组
隔河岩1台300MW机组励磁装置是从CGE成套引进的。

在一次现场作发电机空载灭磁试验时，在发电机发生过电压时磁场断路器跳闸灭磁，3个9RV6A251型并联接线的SiC组件中有1个组件燃弧(冒烟着火)，其它2个组件完好。

当时
现场把备品组件换上恢复运行[10]。

4.1.4SiC在严重事故灭磁中烧毁原因分析
过去长期以来，我国对SiC灭磁电阻的检验一般只是经过发电机额定空戴灭磁、额定负载甩负荷灭磁、定子静态短路电流为额定电流时灭磁等安装调试或一般事故灭磁的考验，SiC的表现：虽然灭磁时间较长，但安全性上表现还是良好的。

再加外商对我国的技术封锁，不祥细说明SiC的特性，和我们有的专业人员的某些误解，一直误认为作为灭磁电阻，SiC失效多为开路，ZnO失效形成短路，所以误认为从安全上看，引进的SiC是优于ZnO的。

直到上述三厂SiC烧毁短路都是发生在严重事故状态下灭磁时，才开始使我们对SiC灭磁的安全性产生怀疑。

上述三厂SiC烧毁原因从表现表面上看是局部并联支路烧毁，呈现灭磁过程出现严重不均能。

但从SiC的基本物理性能分析和测试检验上看，则是由于SiC存在固有的较大的负温度系数，它使得大量并联支路接线的SiC在大电流高能量冲击的灭磁过程中，使得原供产品供货中原来已经存在的不均流不均能现象出现反复恶性循环加剧，直到局部过热、飞弧、击穿、烧毁。

详见5.(第5节)。

4.2发电运行中SiC长时间误通电烧毁事故
4.2.1李家峡400MW机组
2001年5月6日李家峡4号机(400MW)刚并网发电运行不久，运行就发现由ABB供货的(SiC组件型号为600A/US16/P特性号6298，组件型号与投标2＃、投标3＃与投标4＃三家推荐型号相同)的6个SiC组件，3并2串接线，中己有3个组件冒烟着火烧黑，后按灭磁柜“紧急跳闸按钮”，跳闸甩负荷仃机，用灭火器灭火。

枪修中是利用5号主发电机还没有订货但它的励磁装置己经到货的全套6个SiC组件才得以较快更换，恢复正常运行的。

检修中还发现由ABB供货的型号为AMF-CC-NOR-2000A 磁场断路器的常闭触头在这次事故中己经被电弧烧坏焊死，不能再用，也予以更换了。

[9]
4.2.2 沙岭子、襄樊、张家口300MW机组
据手头资料，SiC灭磁电阻在发电机正常发电运行中(不是在灭磁过程)长时间误通电烧毁事故，在我国大型发电机组上已经发生多起。

十五年前，1991年10月沙岭子火电厂1台300MW发电机也配置了ABB供
货的AMF-CC-NOR-2000A磁场断路器和SiC灭磁电阻，也是发生发电机发电运行中SiC冒烟着火烧毁事故。

以后还有襄樊火电厂1台300MW发电机、张家口火电厂2台发电机也都先后发生类似的发电机发电运行中SiC冒烟着火烧毁事故。

[13] [14]
4.2.3 事故原因分析
这5台大型发电机SiC灭磁电阻在发电机发电运行中烧毁事故的原因都是相同的，主要是因为：SiC电阻的非线性“差”，伏安特性“软”，动态电阻很“小”，过电压消失后在很低电压后仍能流通较大电流，不能自动断流；也就是当发电机在与电网并列拉入同步过程中由于存在“相角差”转子绕组产生过电压,或者机组出口断路器操作产生过电压，或者遭遇雷击传递过来的瞬间过电压较大时，只要能把磁场断路器常闭触头在打开状态下的间隙(引进的AMF-CC-NOR-2000A型磁场场断路器的常闭触头开路间隙偏小，只有2mm)击穿产生电弧，或者是促使过电压保护跨接器动作，使得SiC中出现电流，瞬间过电压消失后，发电机很低的正向空载励磁电压就能通过SiC，把间隙中电弧或者跨接器晶闸管导通维持住了，导致SiC在发电机发电运行中长时间带电通电流运行能量累积过热而烧毁。

据手头资料有的火电厂如沙岭子,1991年事故处理中就己经用国产ZnO更换引进SiC灭磁电阻投运了；李家峡电厂4台400MW机组至今仍采用原来引进的SiC灭磁电阻和磁场断路器在运行，显然仍是存在严重安全隐患的。

2006年7月20日我己提出建议有关方面予以改造优化，以保安全。

详见[9]。

4.3发电机较长时间异步运行中SiC烧毁
4.3.1八盘峡36MW机组
八盘峡36MW机组灭磁装置ASEA供货，在发电联网运行中，曾发生一次磁场断路器己经跳闸把SiC灭磁电阻接入转子绕组，而机组出口断路器拒动没有断开，导致发电机较长时间异步运行，SiC灭磁电阻烧毁。

这是我在八十年代为白山工程去八盘峡调查到的。

4.3.2 潘家口150MW机组
潘家口2台150MW抽水蓄能机组是整套从意大利ABB引进的，其中1台机曾在在一次发电事故紧急仃机过程中，磁场断路器正确动作跳闸灭磁，但机组出
口断路器拒动未能与电网断开解列，导致机组由电网带动异步运行，后仃机检查发现SiC灭磁电阻片中已有3~4片，因过载过热爆裂成3小块，其它电阻片都发黑，联接用母线有的已被过电流烧断。

事后电厂把该机的全部SiC电阻片送到华北电管局检测，发现三分之二的电阻片的特性尚正常，三分之一的电阻片特性不正常。

最后电厂换用凯立生产ZnO来保证运行。

另一台机的SiC电阻片烧毁原因没有查明白，电厂用万能表检查SiC电阻片特性，发现都是开路！坏了。

最后电厂就暂时换用线性电阻来保证运行。

这是我在2001年6月4日通过该厂原励磁专业负责人调查到的。

[11]
4.3.3 防止发电机较长时间异步运行烧坏灭磁电阻的正确途径
水轮发电机发生“磁场断路器己跳闸灭磁，机组出口断路器拒动仍联网，导致较长时间异步运行”这种情况，不仅可能烧坏非线性灭磁电阻(无论是SiC、或ZnO灭磁电阻，后者事例可见2005年莲花电厂励磁事故分析报告)，而且将会损伤发电机本身，所以应该按规程在继电保护和机组开关联动逻辑程序控制上，采取一系列可靠的后备保护措施来防止这类事故发生，例如机组出口断路器拒动就应立即启动断路器拒动后备保护切断与电网联接的所有其它断路器，以隔断全部电源等。

有人主张在转子并联回路上增设一套“发生异步运行就自动接通短路的专用保护装置”。

它的安全可靠性需进一步探讨，它的启动值难以正确整定，过低容易误动反而导致事故，过高则可能拒动不起作用。

所以规程中至今没有采纳这种保护措施。

4.4 有的大型发电机己经主动采用国产ZnO替换引进SiC
4.4.1 白山左岸2台300MW机组
白山右岸3台300MW机组从1986年开始采用ZnO灭磁电阻灭磁替换DM2型灭磁开关灭磁。

白山左岸2台300MW机组1991和1992年安装投产时，按照当时电厂领导意见，采用了库存的从ASEA引进的SiC灭磁电阻和ASLG-4000型磁场断路器。

因为设计前电厂、哈机厂、水电一局和东勘院代表组成联合小组去葛洲坝调查该型灭磁装置在葛厂2台机上运行情况，现场提供录波图证实：发电机额定空载灭磁的灭磁电压很低，只有400～500V，仅约为右岸机组的1/3；灭磁时间很长4～5s，却约为右岸机组的4倍；对防止发电机和主
变压器电气事故损失扩大不利，所以决定把原ASEA供货SiC 1串252并接线由哈机厂改为2串126并接线，这样灭磁电压增加约1倍，灭磁时间缩短约1/2。

2000年长江规设院、东北勘设院和中科院等离子所等代表联合组成三峡灭磁科研攻关组访问白山电厂时，发现白山电厂早己主动把2台300MW机的SiC灭磁电阻更换为ZnO灭磁电阻了。

4.4.2 葛洲坝大江2台125MW机组
葛洲坝大江2台125MW机组原来投产时都是采用ASEA供货的SiC灭磁电阻的，2006年8月电话调查时，发现该厂已经在2004年和2005年先后主动把该2台机的SiC更换为ZnO了。

[15]
4.4.3湛江奥里油2台600MW机组
2006年从3月份开始湛江奥里油火电厂已经先后有2台600MW机组采用国产ZnO灭磁电阻投产运行。

见南瑞集团投标文件。

4.4.4东北元宝山火电厂1台600MW机组
东北元宝山火电厂2006年已经向科聚公司订购并己经生产出1套采用国产ZnO灭磁电阻的灭磁装置，已发运现场，即将投入600MW机组运行。

4.4.5采用国产ZnO替换引进SiC的原因分析
显然，这些大厂他们都是经过多年对多台大型机组采用SiC和ZnO同台对比运行实践经验教训的总结，从灭磁性能的优缺点和安全性的比较上，确认ZnO灭磁时间短，又很安全，性能上是明显优于SiC，经济和更换维护上方便，才决定采用国产ZnO替换引进SiC的。

5. SiC在实际测试中暴露的缺陷
5.1SiC型式试验报告的解读
5.1.1SiC组件型式试验报告
ABB于2005年2月提出一份针对M&I的600A/US16/P/Spec.6298型SiC 一个组件(1串16并Φ152mmδ15.2mmSiC片组成)的型式试验报告，投标2＃、投标3＃与投标4＃对该励磁投标书的附件，其上注明报告原始试验数据来自1993年2月。

为了节省篇幅，现将它主要试验数据归纳成下表3。

表3。