1. 發電機滅磁開關的作用及工作原理
作用:
1、發電機事故情況下利用跳滅磁開關迅速滅磁。
2、在檢修的時候斷開滅磁開關,形成明顯的斷開點。
工作原理:
滅磁開關有耗能型和移能型兩種,前者在滅磁時將磁場儲存的部分能量消耗在燃弧過程中,並通過短弧將電壓限制在合適的范圍內,屬於非線性滅磁。後者則通過先期閉合的常閉接點將磁場電流轉移至線性滅磁電阻,或通過建立足以使非線性滅磁電阻呈現低阻特性的電壓,將磁場能量轉移至滅磁電阻。
發電機組的內部或發電機出口端發生故障以及正常停機時都要快速切斷勵磁電源,由於發電機轉子繞組是個儲能的大電感,因此勵磁電流突變勢必在轉子繞組兩端引起相當大的暫態過電壓,造成轉子絕緣擊穿,所以必須盡快將轉子電感中的磁能快速消耗。
(1)滅磁裝置作用擴展閱讀:
滅磁開關性能參數有:
(1)額定工作電壓。滅磁開關額定工作電壓大於發電機強行勵磁電壓,保證發電機強勵時滅磁的安全性。
(2)最大分斷電流。滅磁開關最大分斷電流大於發電機強勵電流,保證能分斷極限勵磁電流。
(3)滅磁能容。滅磁開關在發電機滅磁時,不論採用哪種滅磁方式,滅磁開關必須具備一定的滅磁容量,直流電流不可能自行消失,滅磁容量越大越好。
(4)滅磁弧壓。這是區別滅磁開關與普通直流開關的重大特徵,滅磁開關滅磁時,必需產生足夠的滅磁弧壓,才能保證發電機磁場能量快速轉移至滅磁電阻中消耗,避免滅磁開關滅磁能容超過允許而損壞。
2. 勵磁迴路中的滅磁電阻起何作用
勵磁迴路中的滅磁電阻主要由兩個作用:一是防止轉子繞組因電流突然斷開,磁場發生突變引起的過電壓,使其不超過允許值;二是將磁場能量變為熱能,加速滅磁過程。
3. 滅磁開關的作用原理
常規磁場斷路器一般都串聯在勵磁直流迴路中,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。其基本原理如圖。圖中LP 為勵磁整流裝置,MK 為滅磁開關,RF 為氧化鋅非線性電阻,UZ表示可控硅直流側電壓,UK 表示滅磁開關弧壓,UL 表示滅磁非線性電阻的殘壓。FR 跨接於勵磁繞組兩端,發電機正常運行時,轉子電壓UL 較低,FR 呈高阻,漏電流僅微安量級。滅磁時MK 開斷,弧壓UK 上升,導致UL 反向並升高,高至一定值時FR 轉為導通,勵磁電流轉入FR 衰耗,MK 熄弧開斷。
這種以MK 跳閘建立弧壓,並擊穿氧化鋅非線性電阻FR,以實現勵磁電流由MK 轉移到FR,來吸收轉子磁能的滅磁方法,必須保證電壓關系UK-UZ≥UL 的成立。這是直流側滅磁正常換流的必要條件。根據公式UK-UZ≥UL,當直流開關用於非線性電阻滅磁系統時,對開關主觸頭斷開時產生的弧壓有嚴格的要求。為了建立更高的斷口電壓,以滿足在滅磁時使非線性電阻導通並將勵磁電流換流到滅磁迴路中的要求,而使得開關的結構復雜化,在某些情況下,甚至要求開關具有兩個或更多的串聯主觸頭,這種專用的開關價格較高,市場較小,所以對生產及開發均帶來了不利的影響。 盡管國內外對採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 的電流衰減將幾乎恆定在較快的水平。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。如果採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迴路的兩端,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於轉子迴路兩端,而需要採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。
在非線性電阻用於滅磁的初期,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。可能是考慮到裝置的通用性,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。對於老化和壽命問題,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。由於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。考慮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。
4. 滅磁開關的滅磁開關作用
一制,發電機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發電機磁場的能量(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。一般停機後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.
5. 發電機系統中滅磁開關的作用
滅磁開關是在發電機停機時防止發電機過電壓用的,發電機停機斷開發專電機出口開關時,由於原先還帶有屬一些負荷,此時轉子還供有比空載勵是流還大的工作電流,當開關斷開時所有的勵磁電流及由於外界負荷的斷開引起的汽輪機轉速的升高,這兩部分全部都用來建立電壓,使發電機的電壓高於額定電壓,當不投入滅磁開關時發電機將出現過電壓,使繞組發生電擊穿。說白了就是防發電機過電壓保護用的。滅磁屏:是用於裝滅磁開關、滅磁電阻的櫃子。磁場變阻器:是用來調節勵磁電流用的,也就是說直流電路想降低流過的電流的話可以串聯一個電阻進去,磁場變阻器就是這個用用。滅磁開關是一個兩位兩通開關,正常運行時使發電機與直流勵磁迴路相通,停機時發電機轉子繞組與滅磁電阻相通進行放電。磁場變阻器呢是串聯在直流勵磁迴路里邊的。
6. 電力系統自動裝置滅磁是什麼意思
1、滅磁的含義:發復電制機滅磁,就是把轉子勵磁繞組中的磁場儲能通過某種方式盡快地減弱 到可能小的程度。
2.對自動滅磁裝置的基本要求:
1)滅磁時間盡可能短;
2)當滅磁開關斷開勵磁繞組時,勵磁繞組兩端產生的過電壓應不超過允許值Um。
3)滅磁裝置動作後,要求發電機定子剩餘電動勢不足以維持電弧。
4)滅磁裝置的電路和結構應簡單可靠裝置應有足夠大的容量,能把發電機磁場儲能全部或大部分泄放給滅磁裝置,而裝置不應過熱,更不應燒壞。
3.滅磁的方法:1)線性放電電阻滅磁;2)非線性電阻滅磁;3)採用滅弧柵滅弧;4)利用全控橋逆變滅磁。
7. 直流電機為什麼要加滅磁裝置
直流電機轉子有勵磁繞組,運行時有直流電通過產生磁場,該磁場與定子繞內組的磁場相容互作用,電機轉子就會轉動。
如果電機發生故障突然停機,定子和轉子的電源都應當立即切除,但由於電機鐵芯中還儲存著磁場的能量,如果轉子繞組打開,此磁場將在轉子上感應出很高的電壓,甚至擊穿轉子繞組的絕緣。為了不出現這種情況,就在轉子繞組上加設了滅磁裝置,來消除鐵芯剩餘磁場在轉子繞組上產生的電壓。
8. 勵磁系統的作用是什麼
供給同步發電機勵磁電流的電源及其附屬設備統稱為勵磁系統。它一般由勵磁功率單元和勵磁調節器兩個主要部分組成。勵磁功率單元向同步發電機轉子提供勵磁電流;而勵磁調節器則根據輸入信號和給定的調節准則控制勵磁功率單元的輸出。
1、維持發電機端電壓在給定值,當發電機負荷發生變化時,通過調節磁場的強弱來恆定機端電壓。
2、合理分配並列運行機組之間的無功分配。
3、提高電力系統的穩定性,包括靜態穩定性、暫態穩定性及動態穩定性。
4、在發電機內部出現故障時,進行滅磁,以減小故障損失程度,根據運行要求對發電機實行最大勵磁限制及最小勵磁限制。
(8)滅磁裝置作用擴展閱讀:
勵磁系統種類:
勵磁機勵磁系統(exciter excitation system),使用勵磁機勵磁功率單元的勵磁系統。
直流勵磁機勵磁系統(DC exciter excitation system),使用直流勵磁機勵磁功率單元的勵磁系統。
交流勵磁機勵磁系統(AC exciter excitation system),使用交流勵磁機勵磁功率單元的勵磁系統。
無刷勵磁系統(brushless excitation system),使用旋轉整流器交流勵磁機勵磁功率單元的勵磁系統。
9. 發電機的自動滅磁裝置有什麼作用滅磁電阻的阻值有多大
勵磁迴路中的滅磁電阻Rm主要有兩個作用,其一是防止轉子繞組間的過電壓,專使其不超過允許值,其屬次是將磁場能力變為熱能,加速滅磁過程。
轉子繞組的過電壓是因電流的突然斷開,磁場發生突變引起的。 當用整流器勵磁的同步電機出現故障,在過渡過程中勵磁電流變負時,由於整流器不能使勵磁電流反向轉動,勵磁迴路象開路一樣,從而導致繞組兩端出現過電壓。該過電壓的測值,根據測量得知,可達轉子額定電壓值的10倍以上。
10. 發電機勵磁裝置的作用
發電機勵磁裝置的作用:
1、發電機並網前,調節發電機輸出的端電壓; 勵磁
2、發電機並網回後,答調節發電機承擔的無功功率;
3、提高同步發電機並列運行的靜、動態穩定
4、 靜態穩定: 採用靈敏快速的勵磁調節系統,可以提高發電機在小干擾下的穩定性(靜態穩定);
5、動態穩定:採用響應快速、頂值電壓較高的勵磁調節系統,可以提高發電機在的大擾動下的穩定性(動態穩定、暫態穩定);
6、發電機事故時,對轉子繞組迅速滅磁,以保護發電機的安全。
勵磁系統是電站設備中不可缺少的部分。勵磁系統包括勵磁電源和勵磁裝置,其中勵磁電源的主體是勵磁機或勵磁變壓器;勵磁裝置則根據不同的規格、型號和使用要求,分別由調節屏、控制屏、滅磁屏和整流屏幾部分組合而成。
勵磁裝置的使用,是當電力系統正常工作的情況下,維持同步發電機機端電壓於一給定的水平上,同時,還具有強行增磁、減磁和滅磁功能。對於採用勵磁變壓器作為勵磁電源的還具有整流功能。勵磁裝置可以單獨提供,亦可作為發電設備配套供應。