发电机灭磁非线性电阻的维护和试验

第一章发电机基础知识部分1、同步发电机的工作原理是什么？同步发电机是根据电磁感应原理，通过转子磁场和定子绕组间的相对运动，将机械能转变为电能。

电磁感应原理指出：当导体在磁场中作切割磁力线的运动时，导体中就会产生感应电动势，感应电动势的方向由右手定则确定，感应电动势的大小与磁场强弱、导体切割磁力线部分的长度以及切割速度均成正比。

以二极同步发电机为例：在定子槽中嵌入导体，转子绕有线圈，通入直流电后产生磁场，根据右手定则，线圈两端分别为N级和S级，转子高速旋转时，磁场也在高速旋转，旋转的磁场切割定子槽中的导体，在导体中产生正弦电动势。

这就是同步发电机的原理。

2、同步发电机是怎样发出三相交流电的？同步发电机定子绕组是有规律排列的，如果按照A、B、C三相对称排列，那么它就发出三相交流电。

转子磁场在不断地切割着定子绕组，绕组的A、B、C三相存在电角度120。

一次切割。

当切割A相时，A相的感应电压达到顶值，切割B相时，B相的感应电压达到顶值，当切割C相时，C相的感应电压达到顶值，因而发出了三相交流电。

3、发电机为何要在轴上装接地电刷？在轴上装接地电刷，使产生的轴电流可以通过此电刷接地，以减少对轴承的危害，这样做效果比采用绝缘轴承座好。

4、励磁系统的作用是什么？励磁系统的作用主要是供给同步电机的励磁绕阻直流电源，它对同步电机的作用可以从以下几个方面体现：（1）调节励磁，可以维持电压恒定。

（2）可使各台机组间无功功率合理分配。

（3）采用完善的励磁系统及其自动调节装置，可以提高输送功率极限，扩大静态稳定运行的范围。

（4）在发生短路时，强行励磁又有利于提高动态稳定能力。

（5）在暂态过程中，同步电机的行为在很大程度上取决于励磁系统的性能。

5、发电机对励磁系统有什么要求？励磁系统对于发电机和电力系统运行的可靠性有很大的意义，它直接影响发电机在事故情况下的变化状态，因此发电机对励磁系统要求很高，具体表现在以下几个方面：（1）励磁系统不受外部电网的影响，否则在事故情况下会发生恶性循环，以致电网影响励磁，而励磁又影响电网，情况越来越坏。

大型发电机灭磁及转子过压保护夏勇强摘要：本文叙述有关发电机灭磁的技术要求，并通过目前国内外普遍采用的灭磁方案比较及存在的问题，重点介绍了新型PTC线性电阻配合非线性电阻灭磁的动作原理，提出了一种新颖可靠的发电机灭磁方案。

关健词：磁场断路器高能陶瓷电阻非线性电阻灭磁一、概述：随着国内大型电站的相继兴建，机组的单机容量及励磁容量不断增大，特别是采用具有高顶值系数的自动可控硅励磁系统，对灭磁及转子过压保护的要求越来越高，采用常规灭磁开关的灭磁方式已不能满足大型发电机组正常、可靠灭磁的要求。

在电站的实际运行过程中，曾多次出现灭磁失败而引起转子过压，造成转子磁极击穿，烧毁灭磁开关及励磁设备等重大事故。

甚至出现因灭磁时间过长，以致在主变压器内部短路时未能迅速灭磁断流，造成主变绕组严重烧损，外罩炸裂的恶性事故，经济损失十分巨大。

因此快速可靠的灭磁及限制转子过电压的有效措施成了国内大型发电机组安全运行亟待解决的问题。

二、发电机灭磁的技术要求：2.1 必须满足各种运行工况下可靠灭磁的要求大型机组励磁电流不断增加，转子的电感越来越大，转子所储存的磁场能量也随之增大，所以大型机组的灭磁装置必须满足有足够大的灭磁容量。

它除了在正常及机端短路时等强励工况下能可靠灭磁外，特别对于具有高顶值系数的自励可控硅系统，还必须满足在空载误强励时可靠灭磁的要求。

2.2满足快速灭磁的要求，尽可能实现接近理想灭磁时间大型发电机虽然采用了现代快速灵敏的继电保护装置，但这种保护的作用是当发电机出现故障时，能尽快地将机组解列，即使机组解列，但故障电流依然存在。

不论发电机故障是一相短路还是部分绕组短路，在故障电流期间，损坏的程度随绝缘燃烧和铜线熔化的时间而增加，所以只有在发电机解列的同时，采用快速灭磁才是限制故障和使设备免于全部烧毁最充分有效的措施。

2.3灭磁应更加彻底大型机组的出口母线电压很高，在这种高压机组中，那怕只要有维持发电机母线电压10%的励磁残压，这种残压也足以维持故障处电弧，为此大型发电机组的灭磁应更加彻底。

微机非线性励磁调节器的定期检验与运行操作维护河南电力试验研究所一、编写说明本检验方法适用于由河南电力试验研究所豫电自动化公司生产的McNEC—1及MNER—2型微机非线性励磁调节器。

该检验主要是在机组进行检修或调节器运行中出现异常时检查中使用。

检查时发现调节器屏以内出现问题时，可将详细情况记录下来，并通知厂家前来解决，现场人员不要擅自打开机箱进行处理。

二、定期检验：1、试验前的准备工作：①检验所需设备：a、中频试验机组b、双线示波器一台c、三相精密电源或微机继电保护综合测试仪一台（可产生三相电压及三相电流）d.数字万用表一块e.试验测试线一套f、工具一套②中频试验机组的调整：中频试验机组输出电压值应调至与付励磁机工作电压值一致。

③绝缘检查：该项检查可只在机组大修时进行。

试验前应将各机箱背后插座全部拔下，然后用500V摇表测定各端子排对地绝缘电阻，数值应不小于5MΩ。

④试验接线：㈠断开调节器交、直流侧开关，将试验机组三相电压加至可控硅桥A、B、C三相，并测定相序及电压值正确。

对于McNEC—1型产品，同步信号是由外部引入的，还应将A、C相电压接至相应的端子排上。

㈡从端子排外侧拆开励磁PT、仪表PT的接线，拆开CT回路连片，将试验电源三相电压、电流线接入（其中三相电压接至仪表PT，再并至励磁PT）。

㈢将示波器探头接至可控硅直流侧输出，用于观察整流后波形的正确性。

2、电源机箱检查：①送上工作直流电源及中频试验电源，投KK1、KK2开关；②转动机箱面板上的波段开关，检查“逆变电源”“整流电源”各档输出指示应与标称电压基本一致；③波段开关应转动灵活，不松动滑档，一旦发现有滑档现象，不可再动，以免损坏内部接线。

3、主机箱检查：①送上KK1、KK2开关；②面板指示灯正确；④各按键功能正确，操作灵活，无卡滞现象。

4、脉冲箱检查：①各脉冲指示灯正确无误；②用示波器在可控硅箱端子排上观察脉冲应正确［对应（+A+，+A-），（+B+，+B-）……］5、模拟通道检查：①电压通道检查：加三相电压分别为Ue、60%Ue、30%Ue，对应于显示器上电压显示值应正确；②电流通道检查：加三相电流分别为Ie、60%Ie、30%Ie，对应于显示器上电流显示值应正确。

同步发电机灭磁方法《同步发电机灭磁方法那点事儿》哎呀，说起同步发电机灭磁方法，这可有点像在解开一团乱麻，还得小心翼翼的呢。

我就记得有一次啊，我跟着师傅去一个发电厂瞅了瞅那些大发电机。

一进去，那场面，嚯！好多巨大的机器在嗡嗡作响，就像一群钢铁巨兽在低声咆哮。

我的目光一下子就被那几台同步发电机给吸引住了。

师傅说，这发电机要是出点啥毛病，灭磁可是个关键步骤。

我就看到那些发电机周围有好多复杂的线路和设备。

师傅告诉我，灭磁的方法其实有好几种呢。

一种就是采用线性电阻灭磁。

你看啊，这就好比是给电流找了一个平缓的下坡路，让它慢慢流走。

那个电阻就像一个小小的收费站，电流经过的时候就一点一点地消耗自己的能量，最后就没劲儿了，就像一个跑累了的小仓鼠，慢慢停下来。

在那个发电厂里，我看到连接电阻的线路都特别粗，师傅说这是因为要承受很大的电流呢，要是线细了，那可就像小水管接大水龙头，一下子就爆掉了。

还有一种灭磁方法是采用非线性电阻灭磁。

这可就有点神奇了。

非线性电阻就像是一个有个性的小卫士。

平常的时候，它对电流有点爱搭不理的，但是一旦电流太大，它就突然变得很“强硬”，像个大力士一样把电流的能量给吸收掉。

我当时就好奇地问师傅，这东西怎么这么神呢？师傅笑着说，这就跟人的脾气似的，平常看着温和，真到事儿上就不一样了。

我仔细瞧了瞧那些非线性电阻的设备，它们的形状有点怪，但是一看就很结实，感觉能顶得住很大的压力。

再说说灭磁开关灭磁这种方法吧。

这灭磁开关就像是一个大门的守卫。

当需要灭磁的时候，它就“啪”地一下把路给切断。

不过这切断也不是那么简单的事儿。

就像你关门的时候，如果太用力，可能会把门框给弄坏；如果太轻呢，门又关不严。

这灭磁开关切断电路的时候，也要掌握好那个度。

我看到那灭磁开关的构造也很复杂，有好多小零件，师傅说每个小零件都有它的作用，就像一个小团队一样，缺了谁都不行。

从那次去发电厂参观之后，我就对同步发电机灭磁方法有了更深的印象。

发电机灭磁电阻阻值的确定原则发电机灭磁电阻是指在发电机运行过程中，通过串联一个电阻来减小其感应电动势，从而避免发电机产生自励电动势，达到灭磁的目的。

发电机灭磁电阻的阻值的确定是非常重要的，它直接影响到发电机的灭磁效果和稳定性。

确定发电机灭磁电阻阻值的原则主要有以下几点：1. 灭磁电阻应满足灭磁要求：发电机在正常运行时，应保持一定的磁场，以产生感应电动势。

而在停机或切断电源后，为了防止发电机产生自励电动势，需要通过灭磁电阻来消除残留磁场。

因此，灭磁电阻的阻值必须能够满足发电机的灭磁要求，确保发电机停止运行后能够迅速失去磁场。

2. 灭磁电阻应符合发电机的参数：发电机的参数包括额定功率、额定电流、额定电压等。

在确定灭磁电阻阻值时，需要考虑发电机的参数，确保灭磁电阻能够在发电机额定工作条件下正常工作，不会对发电机的性能产生负面影响。

3. 灭磁电阻应满足发电机的保护要求：发电机在运行过程中，可能会遭受到过电流、过压等异常情况的影响。

为了保护发电机免受这些异常情况的损害，需要在灭磁电阻中设置相应的保护装置。

灭磁电阻的阻值应能够满足这些保护要求，确保发电机在异常情况下能够及时断开灭磁电阻，避免进一步损坏。

4. 灭磁电阻应具备一定的稳定性：发电机的灭磁电阻在长时间运行过程中，可能会受到温度、湿度等环境因素的影响，导致阻值发生变化。

为了确保发电机的稳定运行，灭磁电阻的阻值应具备一定的稳定性，能够在不同环境条件下保持基本恒定，不会频繁变化。

确定发电机灭磁电阻阻值的原则主要包括满足灭磁要求、符合发电机参数、满足保护要求和具备稳定性等方面。

在实际应用中，还需根据具体的发电机型号和工作条件进行综合考虑和设计，确保灭磁电阻的阻值能够适应发电机的实际需求，保证发电机的正常运行和安全性。

同步发电机灭磁及转子过电压保护上海鑫日电气科技有限公司一概述随着大型同步发电机组单机容量的不断增大，特别是采用具有高顶值自励可控硅励磁系统，对灭磁及转子过电压保护的技术要求已提到了一定的高度。

用常规的磁场断路器及非线性电阻相结合的方式已不能满足大型同步发电机组正常可靠灭磁的要求。

在电站实际运行的过程中，由于灭磁失败，引起磁场断路器烧毁以及因灭磁不力而造成转子过压击穿励磁设备的事故屡见不鲜。

因此人们长期以来一直在致力于研究用新的方法来解决直流电感性负载的大电流开断领域这一难以攻克的课题。

二同步发电机的灭磁及技术要求同步发电机的灭磁，即把储藏在同步发电机转子回路中的磁场能量消耗掉。

由于电力系统的不断扩大和大型同步发电机组单机客量的增大，快速切除故障电流是确保电力系统稳定和安全运行的重要条件，特别是当发电机内部或外部（包括机端变，励磁变及主变，出口母线等）出现短路或接地故障时，必须快速切断励磁电流，并在尽短的时间内消耗掉储藏在发电机励磁绕组中的能量。

在电站实际运行的过程中，曾出现过因灭磁失败而引起转子过压，造成磁极击穿，烧毁磁场断路器及励磁设备等严重事故，甚至还出现过因灭磁时间过长，烧毁定子绕组及因主变短路时未能迅速灭磁断流，造成主变绕组烧损，外罩炸裂的恶性事故。

由此可见，快速可靠的灭磁及有效的限制转子过电压措施成了大型发电机组安全运行至关重要的问题。

设计大型同步发电机的灭磁系统，通常应满足以下基本的技术要求：1．必须满足各种运行状况下可靠灭磁的要求。

大型同步发电机组励磁电流的不断增长，转子绕组的电感越来越大，转子所储存的磁场能量也相应随之增大，所以大型机组的灭磁装置必须满足有足够大的灭磁容量，他除了在正常及机端短路等强励状况下能可靠灭磁外，特别是对于具有高顶值系数的自励可控硅系统，还必须满足在空载误强励、三相短路等极限状况下可靠灭磁的要求。

2．满足快速灭磁的要求，尽可能实现接近理想灭磁时间。

大型发电机组虽然采用了现代快速灵敏的继电保护装置，但这种保护装置的作用是当发电机出现故障时，能尽快地将机组解列，但即使机组已经解列，可故障电流依然存在，不论发电机的故障是一相短路还是部分绕组短路，在故障电流期间，损坏的程度是随绝缘燃烧和铜线熔化的时间而增加，所以只有在发电机解列的同时，采用快速灭磁才是限制故障电流和使绕组免于全部烧毁最充分有效的措施。