1. 发电机灭磁开关的作用及工作原理
作用:
1、发电机事故情况下利用跳灭磁开关迅速灭磁。
2、在检修的时候断开灭磁开关,形成明显的断开点。
工作原理:
灭磁开关有耗能型和移能型两种,前者在灭磁时将磁场储存的部分能量消耗在燃弧过程中,并通过短弧将电压限制在合适的范围内,属于非线性灭磁。后者则通过先期闭合的常闭接点将磁场电流转移至线性灭磁电阻,或通过建立足以使非线性灭磁电阻呈现低阻特性的电压,将磁场能量转移至灭磁电阻。
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。
(1)灭磁装置作用扩展阅读:
灭磁开关性能参数有:
(1)额定工作电压。灭磁开关额定工作电压大于发电机强行励磁电压,保证发电机强励时灭磁的安全性。
(2)最大分断电流。灭磁开关最大分断电流大于发电机强励电流,保证能分断极限励磁电流。
(3)灭磁能容。灭磁开关在发电机灭磁时,不论采用哪种灭磁方式,灭磁开关必须具备一定的灭磁容量,直流电流不可能自行消失,灭磁容量越大越好。
(4)灭磁弧压。这是区别灭磁开关与普通直流开关的重大特征,灭磁开关灭磁时,必需产生足够的灭磁弧压,才能保证发电机磁场能量快速转移至灭磁电阻中消耗,避免灭磁开关灭磁能容超过允许而损坏。
2. 励磁回路中的灭磁电阻起何作用
励磁回路中的灭磁电阻主要由两个作用:一是防止转子绕组因电流突然断开,磁场发生突变引起的过电压,使其不超过允许值;二是将磁场能量变为热能,加速灭磁过程。
3. 灭磁开关的作用原理
常规磁场断路器一般都串联在励磁直流回路中,目前国内大部分新建机组及老机组改造都选择灭磁开关配合ZnO 非线性电阻的灭磁方案。其基本原理如图。图中LP 为励磁整流装置,MK 为灭磁开关,RF 为氧化锌非线性电阻,UZ表示可控硅直流侧电压,UK 表示灭磁开关弧压,UL 表示灭磁非线性电阻的残压。FR 跨接于励磁绕组两端,发电机正常运行时,转子电压UL 较低,FR 呈高阻,漏电流仅微安量级。灭磁时MK 开断,弧压UK 上升,导致UL 反向并升高,高至一定值时FR 转为导通,励磁电流转入FR 衰耗,MK 熄弧开断。
这种以MK 跳闸建立弧压,并击穿氧化锌非线性电阻FR,以实现励磁电流由MK 转移到FR,来吸收转子磁能的灭磁方法,必须保证电压关系UK-UZ≥UL 的成立。这是直流侧灭磁正常换流的必要条件。根据公式UK-UZ≥UL,当直流开关用于非线性电阻灭磁系统时,对开关主触头断开时产生的弧压有严格的要求。为了建立更高的断口电压,以满足在灭磁时使非线性电阻导通并将励磁电流换流到灭磁回路中的要求,而使得开关的结构复杂化,在某些情况下,甚至要求开关具有两个或更多的串联主触头,这种专用的开关价格较高,市场较小,所以对生产及开发均带来了不利的影响。 尽管国内外对采用非线性电阻灭磁已达成了共识,但在非线性电阻的选择上却有所不同。国外普遍选择了碳化硅(SiC)压敏电阻作为灭磁装置的非线性电阻,而国内却大多选择了氧化锌(ZnO)压敏电阻。
从电气特性来看,ZnO 的电流衰减将几乎恒定在较快的水平。而SiC 的电流衰减的速度将随电流的减小而明显变慢。从而在整个灭磁时间上ZnO 的要比SiC 的短。如果采用相同的灭磁电阻和灭磁电压,则对灭磁时间来说,SiC 是ZnO 的两倍。
ZnO 压敏电阻的非线性指数非常小,漏电流也比较小(正常运行只有微安级)。因此它可以直接跨接在转子回路的两端,从而使接线简单,装置的动作迅速而可靠。而SiC 压敏电阻的非线性指数比较大,漏电流也比较大(正常运行时为毫安级)。因此它不能直接跨接于转子回路两端,而需要采用跨接器等投入环节,这将使装置的接线变复杂,降低了装置动作的迅速性与可靠性,同时也加大了装置维护的工作量。
在非线性电阻用于灭磁的初期,ZnO 的非线性特性较硬,灭磁时间较短,限压能力较强,但它的能容量太低,容易老化而使特性系数发生变化,且对断路器的要求很高。可能是考虑到装置的通用性,使得国外研究人员最终选择了性能很稳定的SiC 作为灭磁非线性电阻。但目前我国生产的ZnO 电阻片在各方面性能已有了很大的突破,电阻片的能容大大提高。对于老化和寿命问题,只要严格控制选片、组片、装置的容量裕度选择恰当,它可以经受500 次的额定冲击,其寿命可以大大提高。因此,就这一点来说,它完全可以很好地满足运行的要求。
另外,ZnO 击穿故障类型一般为短路形式,而SiC 的则为开路形式。由于运行中非线性电阻的短路故障对励磁系统的危害较为严重,所以这一点也可能是国外研究人员不选择ZnO 的另一原因。国内对这一问题的解决方法是,在ZnO 支路串联快速熔断器。当ZnO 电阻发生击穿故障时,熔断器立即响应,快速熔断,使故障支路退出工作,从而保证了整个装置的正常运行。为了可靠性,熔断丝的最小熔断值一般选择为支路ZnO 电阻的极限能容,使得只有一片发生故障,熔断器就动作,以免故障扩大。考虑到有故障支路退出工作,因此在设计装置能容量时要留有足够的裕度。
4. 灭磁开关的灭磁开关作用
一制,发电机事故情况下利用跳灭磁开关迅速灭磁;
二,在检修的时候断开灭磁开关,形成明显的断开点.
实现这两个功能的关键是迅速消耗发电机磁场的能量(转化为热能)。目前国内外广泛使用的是移能型灭磁开关,它在灭磁时将励磁电流及磁场能量迅速转移到灭磁电阻中衰耗,本身基本不吸能量。一般停机后是不用断开灭磁开关的,因为正常停机是靠自动励磁调节器改变可控硅的触发角进行逆变灭磁.
5. 发电机系统中灭磁开关的作用
灭磁开关是在发电机停机时防止发电机过电压用的,发电机停机断开发专电机出口开关时,由于原先还带有属一些负荷,此时转子还供有比空载励是流还大的工作电流,当开关断开时所有的励磁电流及由于外界负荷的断开引起的汽轮机转速的升高,这两部分全部都用来建立电压,使发电机的电压高于额定电压,当不投入灭磁开关时发电机将出现过电压,使绕组发生电击穿。说白了就是防发电机过电压保护用的。灭磁屏:是用于装灭磁开关、灭磁电阻的柜子。磁场变阻器:是用来调节励磁电流用的,也就是说直流电路想降低流过的电流的话可以串联一个电阻进去,磁场变阻器就是这个用用。灭磁开关是一个两位两通开关,正常运行时使发电机与直流励磁回路相通,停机时发电机转子绕组与灭磁电阻相通进行放电。磁场变阻器呢是串联在直流励磁回路里边的。
6. 电力系统自动装置灭磁是什么意思
1、灭磁的含义:发复电制机灭磁,就是把转子励磁绕组中的磁场储能通过某种方式尽快地减弱 到可能小的程度。
2.对自动灭磁装置的基本要求:
1)灭磁时间尽可能短;
2)当灭磁开关断开励磁绕组时,励磁绕组两端产生的过电压应不超过允许值Um。
3)灭磁装置动作后,要求发电机定子剩余电动势不足以维持电弧。
4)灭磁装置的电路和结构应简单可靠装置应有足够大的容量,能把发电机磁场储能全部或大部分泄放给灭磁装置,而装置不应过热,更不应烧坏。
3.灭磁的方法:1)线性放电电阻灭磁;2)非线性电阻灭磁;3)采用灭弧栅灭弧;4)利用全控桥逆变灭磁。
7. 直流电机为什么要加灭磁装置
直流电机转子有励磁绕组,运行时有直流电通过产生磁场,该磁场与定子绕内组的磁场相容互作用,电机转子就会转动。
如果电机发生故障突然停机,定子和转子的电源都应当立即切除,但由于电机铁芯中还储存着磁场的能量,如果转子绕组打开,此磁场将在转子上感应出很高的电压,甚至击穿转子绕组的绝缘。为了不出现这种情况,就在转子绕组上加设了灭磁装置,来消除铁芯剩余磁场在转子绕组上产生的电压。
8. 励磁系统的作用是什么
供给同步发电机励磁电流的电源及其附属设备统称为励磁系统。它一般由励磁功率单元和励磁调节器两个主要部分组成。励磁功率单元向同步发电机转子提供励磁电流;而励磁调节器则根据输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元的输出。
1、维持发电机端电压在给定值,当发电机负荷发生变化时,通过调节磁场的强弱来恒定机端电压。
2、合理分配并列运行机组之间的无功分配。
3、提高电力系统的稳定性,包括静态稳定性、暂态稳定性及动态稳定性。
4、在发电机内部出现故障时,进行灭磁,以减小故障损失程度,根据运行要求对发电机实行最大励磁限制及最小励磁限制。
(8)灭磁装置作用扩展阅读:
励磁系统种类:
励磁机励磁系统(exciter excitation system),使用励磁机励磁功率单元的励磁系统。
直流励磁机励磁系统(DC exciter excitation system),使用直流励磁机励磁功率单元的励磁系统。
交流励磁机励磁系统(AC exciter excitation system),使用交流励磁机励磁功率单元的励磁系统。
无刷励磁系统(brushless excitation system),使用旋转整流器交流励磁机励磁功率单元的励磁系统。
9. 发电机的自动灭磁装置有什么作用灭磁电阻的阻值有多大
励磁回路中的灭磁电阻Rm主要有两个作用,其一是防止转子绕组间的过电压,专使其不超过允许值,其属次是将磁场能力变为热能,加速灭磁过程。
转子绕组的过电压是因电流的突然断开,磁场发生突变引起的。 当用整流器励磁的同步电机出现故障,在过渡过程中励磁电流变负时,由于整流器不能使励磁电流反向转动,励磁回路象开路一样,从而导致绕组两端出现过电压。该过电压的测值,根据测量得知,可达转子额定电压值的10倍以上。
10. 发电机励磁装置的作用
发电机励磁装置的作用:
1、发电机并网前,调节发电机输出的端电压; 励磁
2、发电机并网回后,答调节发电机承担的无功功率;
3、提高同步发电机并列运行的静、动态稳定
4、 静态稳定: 采用灵敏快速的励磁调节系统,可以提高发电机在小干扰下的稳定性(静态稳定);
5、动态稳定:采用响应快速、顶值电压较高的励磁调节系统,可以提高发电机在的大扰动下的稳定性(动态稳定、暂态稳定);
6、发电机事故时,对转子绕组迅速灭磁,以保护发电机的安全。
励磁系统是电站设备中不可缺少的部分。励磁系统包括励磁电源和励磁装置,其中励磁电源的主体是励磁机或励磁变压器;励磁装置则根据不同的规格、型号和使用要求,分别由调节屏、控制屏、灭磁屏和整流屏几部分组合而成。
励磁装置的使用,是当电力系统正常工作的情况下,维持同步发电机机端电压于一给定的水平上,同时,还具有强行增磁、减磁和灭磁功能。对于采用励磁变压器作为励磁电源的还具有整流功能。励磁装置可以单独提供,亦可作为发电设备配套供应。