励磁系统过电压保护装置说明.docx

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1、励磁系统过电压爱护装置说明1 .防止交、直流系统中暂态过电压爱护装置说明产生过电压的缘由，除了大气过电压外，主要是由于系统中断路器操作过程，以及可控硅元件本身换相关断过程，在电路中激发起电磁能量的相互转换和传递而引起的过电压。东方电机励磁系统中采纳的过电压爱护措施在沟通侧为阻容汲取爱护，直流侧为非线性电阻。AC过压爱护一个沟通过压爱护电路放在每个整流桥的沟通输入侧汲取由于可控硅换相引起的电压尖峰。沟通过压爱护基本上由三相二极管整流桥和连接到它的直流输出侧的电容组成。对于高频尖峰电容表现为低阻抗并当作一个滤波器。采用电容器两端电压不能突变，而能储存电能的基本特性和电容并联有一个当电容放电时汲取能

2、量的充放电电阻。在该应用中的电容应当能够承受高的di/dto二极管整流桥的沟通侧采纳带检测微动开关的熔丝进行爱护。其接线方式采纳反向阻断式接线如图所示。图一反向阻断式阻容汲取爱护线路DC过压爱护在发电机机端故障如短路、错误同期和/或异步运行时产生感应的负励磁电流，该电流可能在励磁回路中引起高电压。这样的过电压必需限制在一个对励磁线圈的绝缘电压（试验电压）和整流可控硅的PIV（峰值反向电压）值足够平安的范围内。为此通常采纳所谓的CROWBAR电路。CROWBAR电路采纳转折二极管检测励磁回路中的正和负的过电压。无论何时动作，触发相关的可控硅，马上连接非线性磁场爱护电阻与转子并联。磁场爱护磁场爱护

3、的标准方案是应用可控硅整流桥带直流侧磁场断路器+CROWBAR电路的磁场爱护方案，基于磁场断路器的规律掌握、CROWBAR可控硅触发和脉冲闭锁。CROWBAR电路采纳转折二极管检测励磁回路中的正和负的过电压。无论何时动作，触发相关的可控硅，马上连接非线性磁场爱护电阻与转子并联规律掌握同时送命令给：磁场断路器分闸，马上使在接受到一个来自发电机爱护系统或内部励磁系统爱护的跳闸命令后启动磁场爱护。CROWBAR可控硅触发马上连接磁场爱护电阻与转子并联，使励磁电流换流到磁场爱护电阻上。通过磁场断路器弧压和磁场线圈间最大可允许的电压来估算和调配灭磁电阻的值。也依据发电机机端三相短路感应的励磁电流和/或空

4、载运行时顶值励磁电流来估算将要汲取的聚集在磁场线圈的能量。2 .并联可控硅电流均流方法说明可控硅并联支路间电流安排不均的缘由有二：a在瞬态时，由于并联元件开通时间的先后有差别，而引起瞬态电流不均；b在导通进入稳态后，由于并联元件在导通状态下的伏安特性（正向压降）有差异，则引起稳态电流不均。过去多年来，提高并联可控硅桥中电流的安排总是一个问题。没有一个有用的方法，正如沟通进线的位置、在每个可控硅桥进线口的均流电抗器都不是完全有效的。实际上在最好的状况下可接受10%的额定电流不对称量已经超出了理论的要求。东方电机由于实行了作为软件功能的动态电流分布，使流过每一个可控硅桥的电流差不多是相等的。在大多

5、数较大电流应用状况下，由于不必计算电流的不平衡性，通过动态电流分布可以节约一个可控硅桥。此外，成组的可控硅整流桥的沟通进线可以在右边进线或者在左边进线。这是由于不必考虑从变压器的二次侧到可控硅整流桥合适的电磁路径。从而，沟通母排内部相互连接是统一的和标准化的。因此，内部相互连接的沟通母排的工作和费用极大地削减。东方电机在解决以上电流安排不均方面采纳以下方法：a.在调整器内实行了作为软件功能的动态电流分布，使流过每一个可控硅桥的电流差不多是相等的。b.在并联支路元件的选配上，保证所选元件的开通特性和正向压降基本全都，即开通时间的偏差不大于20微秒,正向压降的偏差不超过0.05伏,元件的额定电流降

6、低到0.8倍以下使用。c.在触发回路设计方面，尽可能提高触发电流的提升率和幅值，使开通时间偏差缩小；d.在元件的排列和引出母线的位置上，力求做到使各支路的电阻相等，自感相等，互感也大致相等；在母排的选用、处理工艺上力求做到并联支路的全都性。3 .晶闸管与熔断器协作关系说明快速熔断器的熔断特性是指通过熔体的熔断电流(峰值)与清除故障时间的关系。清除故障时间包括熔体的熔化时间与飞弧时间。东方电机在选用熔断器时，采纳以下方法来实现晶闸管与熔断器的协作：a选用的熔断器的额定电流小于流过可控硅元件的实际工作电流，即：1. 57It(v)IrIa(rms)/11pKci式中：IR为熔体的额定电流，IWw为

7、整流元件的额定通态平均电流1.鹤,为流过桥臂的实际工作电流的均方根值%为并联支路数，Kcl为均流系数b在预期故障电流的条件下，熔体的熔断特性处于被爱护元件的短时过载特性的下方。预期故障电流是指不装熔断器时，该电路中可能产生的最大故障电流。熔断器限流特性曲线和熔化特性曲线见附图。4 .滑极爱护方法说明当发电机消失滑极时，发电机处于异步运行中，转子绕组会感生很大的沟通电流，从而在转子绕组中产生过电压，其值与转差率的大小有关。为了消退滑极所引起的过电压，采纳非线性电阻跨接在转子两端来爱护转子和整流桥。5 .抑制静态励磁装置输出回路中故障电流的方法说明为了抑制静态励磁装置输出回路中故障电流，东方电机在设计中实行了以下措施:a励磁装置内部具有完整的自检和自诊断功能；b调整掌握和功率部份采纳冗余配置；c励磁装置设有各种限制和爱护功能，如空载过励限制、低频过励限制、最大励磁电流限制、最小励磁电流限制等功能。