[實用新型]一種大型發電機滅磁及過電壓保護組合裝置

有效

• 申請號: 201420608839.9
• 申請日: 2014-10-21
• 公開（公告）號: CN204068801U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 王波;張敬;謝敏
• 申請（專利權）人: 中國長江電力股份有限公司
• 主分類號: H02P9/12
• 分類號: H02P9/12
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

技術領域

本實用新型屬于水利水電設施領域，具體涉及一種用于大型發電機滅磁及過電壓保護組合裝置。?

背景技術

近年來我國的水電建設事業得到了飛躍的發展，隨著機組單機容量的增加，發電機勵磁電壓及勵磁電流也上升到新的水平，機組故障后的滅磁電壓和滅磁電流也大大增加，這給機組的滅磁系統的方案設計及設備選型帶來嚴峻的挑戰。滅磁裝置的重要作用是當發電機內部及外部發生諸如短路及接地等事故時迅速切斷發電機勵磁，并將儲存在發電機勵磁繞組的磁場能量快速消耗在滅磁裝置的耗能元件中，避免或降低對設備的損壞及限制事故的擴大，是發電廠和電力系統安全運行的重要保障。?

目前我國水輪發電機轉子滅磁及過電壓保護裝置中核心部件滅磁電阻均采用氧化鋅或碳化硅非線性電阻，且非線性電阻為滅磁耗能和過電壓保護吸能共用電阻的單一模式。氧化鋅電阻具有良好的開關特性，漏電流小，可以直接并聯在發電機轉子的兩端。采用氧化鋅非線性電阻的滅磁及過電壓保護裝置具有滅磁可靠、吸能快速的特點，且過電壓消失后自動關斷的特點。滅磁裝置采用氧化鋅電阻時，由于氧化鋅電阻具有較高的壓敏電壓，在施加電壓低于壓敏電壓前，氧化鋅電阻僅有漏電流流過，可以認為處于截止狀態。而對于大型發電機組為了快速的耗能滅磁，氧化鋅電阻的壓敏電壓取值較高，因此需要較高斷口弧壓的滅磁開關相配合，否則可造成換流失敗而燒毀開關。氧化鋅電阻單片容量較小且擊穿后呈短路狀態需要在支路中串聯熔斷器，對大型機組滅磁容量需求龐大時，氧化鋅電阻滅磁裝置的體積遠超過碳化硅電阻。滅磁裝置采用碳化硅電阻時，碳化硅的伏安特性介于線性電阻和氧化鋅電阻之間，具有特性穩定、導通電壓低的特點。國內大型發電機滅磁電阻大部分采用碳化硅電阻。但碳化硅電阻的漏電較大，不能直接并聯在發電機的兩端，需采用跨接器或輔助斷口隔離，用作過電壓保護電阻時，在正向過電壓消失后無法自動關斷，只能采用逆變滅磁方式造成機組的停運。?

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，而提供的一種既能快速可靠的滅磁，又能保證過電壓消失后回路自動關斷的過電壓保護裝置。?

實用新型的目的是這樣實現的：?

一種大型發電機滅磁及過電壓保護組合裝置，它包括勵磁系統可控硅整流橋、帶有常閉觸頭的雙斷口直流斷路器、可以正反向過電壓觸發器與氧化鋅非線性電阻組成的轉子過電壓保護裝置，帶延時功能的電流繼電器串聯在過電壓保護回路中，在發電機轉子正負極并聯的碳化硅非線性電阻組成的滅磁裝置，碳化硅非線性電阻與輔助開關連接。

進一步的，過電壓保護裝置包括正向可控硅和反向可控硅以及相應的電壓觸發器，常閉觸頭與輔助開關并聯后依次與二極管、碳化硅非線性電阻串聯。?

具體的，碳化硅非線性電阻一端接發電機轉子繞組的正極，另一端接二極管的負極，二級管的正極分別接至雙斷口直流斷路器的常閉觸頭和輔助滅磁開關，常閉觸頭和輔助滅磁開關與發電機轉子繞組的負極連接。?

本實用新型取得了以下的技術效果：?

采用上述結構，在發電機事故停機時，滅磁開關跳開，發電機轉子繞組等效為大電感。發電機正常運行時轉子通過直流電流進行勵磁，當滅磁開關主觸頭斷開時，常閉觸頭閉合投入碳化硅電阻構成滅磁時轉子繞組的續流回路。

在事故停機滅磁時，當滅磁開關的主觸頭分離并形成電弧后，在滅磁開關主觸頭形成的分斷弧壓小于勵磁裝置可控硅整流橋的輸出電壓之前，將在碳化硅非線性電阻流過一定的電流，該電流流過滅磁開關的主觸頭而成為滅磁開關分斷電流的電流增量，為了降低空載誤強勵等極端滅磁工況下滅磁開關的最大分斷電流，因此在碳化硅非線性電阻滅磁回路中串入二級管限制滅磁開關分斷電流的電流增量。?