[發明專利]一種采用耦合電抗器的并聯磁場斷路器滅磁電路及方法

有效

• 申請號: 201710700984.8
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN107453327B
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 吳維寧;許其品;余振;楊玲;朱宏超;耿敏彪
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司
• 主分類號: H02H7/06
• 分類號: H02H7/06
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;閆方圓

本發明公開了一種采用耦合電抗器的并聯磁場斷路器滅磁電路及方法，通過將兩臺同型號的磁場斷路器并聯實現分流，共同承擔發電機轉子電流；通過將耦合電抗器單元的兩組線圈分別與兩條磁場斷路器支路串聯，利用兩組線圈的耦合性，實現兩條磁場斷路器支路均流；通過耦合電抗器單元，使并聯磁場斷路器支路的電流相互牽制，避免先分閘的磁場斷路器先斷開，保持兩者同步，解決了目前大電流下磁場斷路器分斷能力不足的難題，提高了大型發電機組在各種嚴重工況下滅磁的安全性，具有良好的應用前景。

技術領域

本發明涉及大容量發電機組滅磁技術領域，具體涉及一種采用耦合電抗器的并聯磁場斷路器滅磁電路及方法。

背景技術

近年來，隨著我國用電負荷的增長，發電機單機容量的不斷提高，相應的發電機勵磁電壓、勵磁電流也越來越大，對發電機滅磁系統的要求越來越高。對于百萬千瓦級發電機組，尤其是百萬千瓦級核電機組，其額定勵磁電流已達到10000A，現有的磁場斷路器無法滿足要求。

為解決磁場斷路器的額定電流不足問題，在核電機組往往采取將兩個相同磁場斷路器并聯的方案，但是，簡單并聯方案一旦發生發電機轉子側短路等嚴重滅磁工況，由于磁場斷路器分斷時間不一致，其中，先分閘的磁場斷路器先分斷，而后分斷的磁場斷路器必然承受全部電流的分斷，而單個磁場斷路器分斷能力有限，必將導致后分閘的磁場斷路器無法斷開，造成磁場斷路器短路損壞，直接威脅到核電機組的安全。

目前應用最廣的滅磁形式是單磁場斷路器和滅磁電阻組成的移能型滅磁，其電路圖，如圖1所示，主要參數包括：勵磁整流器的整流電壓Ud、磁場斷路器MK的滅磁弧壓Uk、非線性滅磁電阻Rm 的滅磁殘壓Um，工作原理如下：磁場斷路器MK主觸頭分離后，弧壓升高，轉子兩端的電壓因磁場作用而反向，在轉子反向電壓達到非線性電阻的動作電壓前，流過非線性電阻的電流近似為0；當轉子反向電壓達到非線性電阻的動作電壓后，非線性電阻導通，電阻流過的電流Im隨弧壓的升高而增加，Ik減少，至Ik=0時，磁場斷路器熄弧分斷。但是，由于受材料及工藝水平等限制，想進一步提高磁場斷路器的分斷能力十分困難，而滅磁電阻系統是發電機電氣事故的最后一道防線，其性能及安全可靠性至關重要，因此，為了克服上述的問題，迫切需要一種能夠滿足大容量發電機組安全可靠的滅磁技術和方法。

發明內容

本發明的目的是克服現有的單磁場斷路器和滅磁電阻組成的移能型滅磁無法滿足巨型發電機組事故滅磁要求的問題。本發明的采用耦合電抗器的并聯磁場斷路器滅磁電路及方法，通過將兩臺同型號的磁場斷路器并聯實現分流，共同承擔發電機轉子的電流；利用兩組線圈的耦合性，實現兩條磁場斷路器支路均流；通過耦合電抗器單元，使并聯磁場斷路器支路的電流相互牽制，避免先分閘的磁場斷路器先斷開，保持兩者同步，提高了大型發電機組在各種嚴重工況下滅磁的安全性，具有良好的應用前景。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種采用耦合電抗器的并聯磁場斷路器滅磁電路，其特征在于：包括雙斷路器并聯回路單元、耦合電抗器單元和滅磁電阻單元，

所述雙斷路器并聯回路單元，采用兩臺同型號磁場斷路器并聯構成，兩條磁場斷路器支路用于實現分流，且兩條磁場斷路器支路的一端部共同與發電機轉子的一端相連接；

所述耦合電抗器單元內設置有兩組線圈，兩組線圈的一端部分別與對應側的磁場斷路器支路的另一端部相串聯，用于實現兩條磁場斷路器支路均流；

所述滅磁電阻單元，并聯在發電機組轉子的兩端，用于在雙斷路器并聯回路單元建立弧壓過程中使滅磁電阻導通消耗磁場能量。

前述的一種采用耦合電抗器的并聯磁場斷路器滅磁電路，其特征在于：所述耦合電抗器單元內兩組線圈共用同一鐵芯。

前述的一種采用耦合電抗器的并聯磁場斷路器滅磁電路，其特征在于：所述兩組線圈的同名端相反。

一種采用耦合電抗器的并聯磁場斷路器滅磁方法，其特征在于：包括以下步驟，