
1、概述
所謂滅磁就是把轉子勵磁繞組中的磁場能量盡快地衰減。同步發電機組或變壓器發生內部故障時,雖然發電機與系統斷開,但磁場電流產生的感應電勢將維持故障電流,對電機絕緣造成損壞,甚至燒壞鐵芯。為了盡可能地縮短故障點電弧燃燒時間,防止事故擴大,要求在轉子絕緣允許的情況下,盡快地將轉子磁能衰滅到零。
通常所用的滅磁方法有:線性電阻滅磁;勵磁機滅磁; 滅磁開關滅磁;逆變滅磁;非線性電阻滅磁,前4種滅磁效果均不及非線性電阻滅磁。非線性電阻滅磁包括碳化硅非線性電阻和氧化鋅非線性電阻(ZnO)兩種,但碳化硅非線性系數小、漏電流大、滅磁時間長,其效果不如氧化鋅。
ZnO非線性電阻是目前所知的的滅磁元件,目前國內基本上都采用此種滅磁元件。其滅磁速度,是接近理想滅磁的滅磁方式。主要有以下優點:
① 氧化鋅閥片單位體積能容量大,可做到350~750J/cm3,單只閥片可做到25kJ/只。
② 保護性能好,殘壓比[5.2]不大于1.4,滅磁時轉子電壓幾乎被限制在一個定值,不隨電流的變化而變化,十分接近理想滅磁。
③ 漏電流[5.3]小,氧化鋅閥片漏電流不大于50μA,漏電流越小,在正常工況下氧化鋅閥片耗散的功率越小,閥片的老化越慢,性能越好。
④ 沖擊壽命[5.4]長,閥片能夠在持續運行電壓Ue=0.75U10mA(即荷電率[5.5]為0.75)下工作100年。
我公司經過多年的研究與探索,開發生產的“發電機轉子過電壓及滅磁保護單元”技術****,設備精良,擁有國家發明的納米摻雜高能ZnO壓敏電阻復合粉體配方和制備工藝,國家,具有國內同類產品所的優點。
2、過電壓滅磁保護方案的選擇及其特點
發電機轉子系統需要滅磁及過電壓保護的工況有多種,見的有:
① 滅磁過電壓:此種過電壓時間短,能量集中;
② 轉子正向過電壓;
③電源側過電壓。
一個完備的保護方案必須能夠對上述各種過電壓都有保護功能,所以,針對上述各種過電壓,我們選配保護元件如下:
① 滅磁和正向過電壓保護元件RV1,對滅磁過電壓進行保護,為了保證滅磁單元的優良品質,我們做到了:對滅磁能量的精確計算;對每片閥片采用****技術進行測量并保證精度;對閥片作全電流的測試;用均能的原則對閥片進行合理的組合匹配,保證各并聯支路的能量吸收誤差小于2%。
② 電源側過電壓保護RV2,對電源側的過電壓能可靠保護。
3、滅磁保護單元原理圖
4、元器件選配及方案設計
定制滅磁過壓保護單元,需提供以下參數,我公司根據客戶提供參數進行元器件選配及方案設計。
4.1 空載勵磁電流If0
4.2 額定勵磁電流IFn
4.3 發電機空載時間常數Td0
4.4 強勵倍數KV
4.5 強勵時勵磁繞組飽和系數KS
4.6 勵磁繞組電阻Rf0(75℃)
4.7 額定勵磁電壓UfN
4.8 空載勵磁電壓Uf0
4.9 勵磁整流器的交流輸入電壓Uac
4.10 勵磁整流器中晶閘管/二極管的額定電壓UN
5、術語
5.1 氧化鋅殘壓U殘:閥片流過100A的電流時閥片兩端的電壓值。
5.2 殘壓比:閥片流過100A電流時的電壓與流過10mA電流的電壓比值 。
5.3 漏電流:在氧化鋅電阻兩端施加 U10mA電壓時的直流泄漏電流
5.4 老化壽命:氧化鋅電阻承受標稱能量所能承受的沖擊次數。
5.5 荷電率:氧化鋅電阻能夠承受的長期施加于其上的工作電壓與氧化鋅電阻10mA電壓的比值。
























