[实用新型]大型发电机自动真空灭磁装置

说明书

本实用新型涉及一种电力系统大型发电机在系统发生事故时可靠切断励磁负载电流及快速灭磁的装置。

发电机自动灭磁装置，是保护发电机在事故状态下免受强大短路电流和过电压冲击危害的重要保护设备。目前国内外大型发电机的自动灭磁装置，在灭磁开关的设计应用方面，均采用直流空气断路器。长期运行经验得知，此类断路器在断流灭弧容量、机电寿命、环境污染等方面存在一些不足问题，列举如下：1、断流灭弧容量不足；2、开断负载电流时电弧能量过大，＞0.2MJ；3、机电寿命短；4、存在双向环境污染问题；

由于直流空气灭磁开关存在以上这些不足问题，因此无论在技术性能上或是在实际使用上，都给自动灭磁装置的安全可靠性带来了直接影响。例如：由于断流灭弧容量不足，导致运行中开关触头经常损坏，即是个非常普遍的问题。特别是在发电机发生内部故障及出口短路事故状态下，灭磁开关的安全可靠断流则更为困难。

实际案例：河北××发电厂2台200MW发电机，均配置DM2型自动灭磁装置，于1997-1999年投产后，由于其断流灭弧容量不足，在每次切断励磁负载时开关触头都发生严重烧伤故障，甚至到了不更换处理，就无法继续运行的程度。因此，不但给生产维护造成了被动局面，而且也给机组的安全稳定运行带来严重威胁。

本实用新型的目的是提供一种具有断流灭弧能力强，灭磁速度快，技术性能健全，无环境污染，机电寿命长、检修维护简单，运行安全可靠的大型发电机自动真空灭磁装置。

本实用新型的目的是这样实现的：一种大型发电机自动真空灭磁装置，由发电机及励磁电源同步灭磁开关电路、辅助释能电路、过电压保护电路、极性选择触发电路、滑差过电压保护控制电路构成，其中：

发电机灭磁电路：由真空灭磁开关FMK、辅助释能电路、主整流桥、发电机转子绕组、线性天磁电阻RM、过电压保护电路构成，其中：真空天磁开关FMK串联于励磁回路中，线性灭磁电阻RM与二极管D串联后再并联于转子绕组两端；接触器SK并联于二极管D两端；

励磁电源灭磁电路：由真空灭磁开关LMK、励磁调节器整流桥、主励转子绕组、灭磁电阻LRM组成，LMK串联于励磁电源回路中，LRM并联于主励绕组两端；

辅助释能电路：由开关管FP、接触器ZK、灭磁电阻RM组成，FP与ZK并联后其两端跨接于主整流桥正极和RM中部；

极性选择触发电路：是控制辅助释能电路FP开关管导通的触发电路，其工作讯号联结于发电机转子电源两端，脉冲输出极联结于开关管FP触发极G；

过电压保护电路：其中操作过电压抑制电路由D、RM、RF组成，D串接RM后并接于发电机转子绕组两端；截流过电压抑制电路由FP、ZK、RM、C组成，FP、ZK并联后跨接于主整流桥正极与灭磁电阻RM中部，电容C并联于FMK两端；

滑差过电压保护电路：由滑差电压继电器、滑差过电压保护控制电路VSJ、SK、ZK组成，其中：滑差电压VS与主励转子电压组成与门条件。

本实用新型还可以下述方式实现：发电机真空灭磁开关FMK与励磁电源真空灭磁开关LMK合并于同一开关。

真空灭磁开磁选用40KA纵磁场真空灭弧室，设计为二线排列或三线排列型式，并联通流容量为7.3KA，最大开断电流为80KA。

本实用新型具有断流灭弧能力强、灭磁速度快、保护功能健全、无环境污染、机电寿命长、检修维护简单、运行安全可靠等突出优点，可大大提高大型发电机和电网的安全稳定运行水平。

下面结合附图作详细说明：

图1本实用新型系统原理结线框图

图2主电路(3JC)结线原理图

图3主电路(2JB)结线原理图

图4发电机、主励灭磁特性曲线图

图5现有技术发电机灭磁特性曲线图

图6辅助释能电路导通后灭磁特性曲线图

图7滑差保护结线原理图

图8极性选择触发电路原理图

图9滑差电压继电器原理图

图10现有技术发电机自动灭磁装置原理图

图1、2、3、7中FSP为辅助释能电路，RM为RM灭磁电路，SV为滑差过电压保护电路，LCT为励磁调节器，LRM为LRM灭磁电路，JXC为极性选择触发电路，SVC为VS测量继电器电路，FMK为FMK联锁回路；FMK、LMK分别为发电机、励磁电源纵磁场真空灭弧室断路器；FP为辅助释能电路开关管；SK、ZK为滑差过电压控制电路；RM为合金线性灭磁电阻器；RF为ZnO非线性元件；C为截流过电压吸收电容器；FDG为发电机；ZLG为主励电源；