灭磁系统简介

灭磁系统简介.doc(广州擎天电气控制公司)

一、火电机组灭磁主回路

二、水电机组灭磁主回路

优点

正常停机逆变灭磁,事故停机跳灭磁开关将能量转移到灭磁电阻进行灭磁

正反向过压保护采用可控硅跨接器,整定方式简单.反向两并,增加可靠性

智能的保护动作计数器

可允许机组异步运行

采用独特的熄灭线技术,转子出现瞬间过压保护动作时,可由用户选择停机或不停机处理方式

三、灭磁开关

自并励励磁系统仍应在直流側装备灭磁开关（尤其是采用ZnO非线性电阻灭磁），以确保在任何需要灭磁的工况下（包括空载误强励），保证快速可靠灭磁。

国产灭磁开关存在缺陷：机构误动或拒动、工艺落后、大电流开断能力不足、小电流不能可靠断弧等。我公司一般采用进口ABB公司F1S或F4S灭磁开关，与国产开关相比，虽然价格较贵，但可靠性高、操作简便、易于维护。

F1S或F4S灭磁开关的优点：

1、分合闸同步误差

2、双跳闸线圈

3、自动防跳功能、操作回路简单

4、分合闸功率小

5、辅助接点可任意设定

四、ZnO灭磁应采取的措施

1、ZnO参数的选择

单片能容——标称15KJ，使用10KJ

总能量——按最严重工况

残压——转子绝缘能力，灭磁开关弧压

U10mA电压——荷电率

2、均能组合

3、切除脉冲

左图为磁场断路器分断时的灭磁回路原理图。作用在氧化锌上的电压：

UF=UW-UZ，由图可知磁场能量转移的必要条件是，作用于非线性电阻上的电压大于其残压UR，即UF>UR，右图为串联交流电源的灭磁回路原理图。

4、串联特制的快速熔断器

四、SiC与ZnO对比

在国内，采用ZnO非线性电阻灭磁十分普及，也较为成功。国外则较多地采用SiC非线性电阻灭磁。我们认为，这两种电阻各有优缺点，分析对比见下表所示：

五、冗余灭磁方式

近年来，国内有单位提出了冗余灭磁方式，即在转子回路串联两个磁场断路器，互为备用，以此实现冗余。应当指出，这种方式仅仅是为了防止灭磁开关分闸失败而采取的一种防范措施，增加了主回路和控制回路的复杂性，降低了主回路的可靠性，得不偿失。国外部分厂家生产的灭磁开关，如ABB公司的F4S/E系列开关，配有双分闸线圈，既可同时动作，也可以主备用方式工作。选用此类开关，可有效地防止分闸失败。

交流灭磁方式

在国外，交流灭磁方式逐渐推广并应用，在国内由西门子供货的广蓄二期也采用了交流灭磁方式。但在国内仍以直流灭磁方式为主，这有两方面的原因：一是用户的习惯和接受程度，二是国内普遍采用氧化锌灭磁，客观上对灭磁开关的弧压提出了更高的要求。

采用交流灭磁的主要理由是交流开关选型容易，制造技术成熟，生产成本低，灭磁开关装于交流侧，额定电流较直流侧小，还可用于整流器故障保护。但交流开关断弧能力差，弧压低，因此，配合SiC使用是合适的。采用交流灭磁，必须辅之以切脉冲，否则不能换流移能。

六、串联交流电源的灭磁方式

1997年，我们在万家寨MW机组上首先使用这种串联大功率交流电源的灭磁方式。取得成功之后，1999年我们又将这一成果推广应用到岩滩302MW水轮发电机组。从97年开始我们陆续在众多大中型同步发电机中应用这种灭磁方式，得到满意的结果。特别是在空载误强励情况下，可以分析阳极电压越高，交流电压负半波幅值越大，越能驱使能量向氧化锌转移。

采用串联大功率交流电源的灭磁方式，可以保证在任何工况下磁场能量均能顺利转移到氧化锌。这个方案实施起来，基本上不需要增加硬件，灭磁时切除脉冲电源即可，是一种既简单又可靠的方法。采用这种方式灭磁可以加快灭磁时间，减少开关电磨损，也可降低对磁场断路器弧压的苛求，对新老机组灭磁回路设计和改进具有普遍意义。