6F机组灭磁失败原因分析及预防措施 - 中国励磁专业网.DOC

双断口磁场断路器配高能氧化锌非线性电阻灭磁 存在的问题与改进建议 邵显钧 （葛洲坝水力发电厂 湖北宜昌 443002） 【摘要】 本文阐述双断口磁场断路器配高能氧化锌非线性电阻灭磁系统的工作原理、成功灭磁所必须具备的条件；以葛洲坝6号机组灭磁系统为例，分析该灭磁系统存在的问题，并就此提出一些改进建议。 【关键词】 磁场断路器 非线性电阻 灭磁 断口电压 能量转移 误强励 The existing perplexities of the Dualpole Field Breaker with High Energy Nonlinear ZnO Resistor and its’s improving proporsals Abstract This article describes the working principle of the Dualpole Field Breaker with High Energy Nonlinear ZnO Resistor, and the essencial conditions for successsful deexcitation , Take the No.6 generating unit of GZB Hydro-electric Power Plant as an example, this article analyzes the existing preplexities of the deexitation system, and according to these problems,some improving proporsals are offered Keywords field breaker, nonlinear resistor, deexcitation, voltage of thepole, energy transfer, 问题的提出 目前，双断口磁场断路器配高能氧化锌非线性电阻灭磁系统，越来越广泛的应用在水轮发电机组转子回路，以满足同步发电机快速灭磁的要求。自86年第一套双断口磁场断路器配高能氧化锌非线性电阻灭磁系统在葛洲坝机组上试验成功并投入运行后，相继有多套同类型灭磁系统在葛洲坝机组、及其他电厂发电机组上安装运行。随着时间的延长，该灭磁系统暴露出一些问题，归纳起来主要有两点，一是高能氧化锌非线性电阻器件的老化与寿命问题，二是在可控硅励磁装置发生失控误强励这种特殊工况下，该灭磁系统能否可靠、成功灭磁问题。对于氧化锌非线性电阻的老化、寿命问题，它与氧化锌非线性电阻的质量（烧制方法）、参数选配、使用环境、荷电率、灭磁次数等有关，在此不作详述。本文主要就第二个问题即可靠灭磁与成功灭磁问题，并结合葛洲坝6号机组一次灭磁失败，作一分析。 2．灭磁回路接线及工作原理 葛洲坝6号机组灭磁系统由DM4—1600型磁场断路器（FMK）与高能氧化锌非线性电阻（Rf ）共同组成，其灭磁回路原理接线如下图所示。 6号机组灭磁回路原理图 在上图中，二极管D为正向阻断二极管，它的作用有二：一是在正常运行时，转子绕组两端的电压为上正下负，由于二极管D的反向阻断作用，使得氧化锌非线性电阻Rf 上不承受正向电压，降低其正向荷电率，以延长Rf的使用寿命；二是保证只在发电机励磁电压UL反向时即下正上负时投入。氧化锌非线性电阻Rf 的残压为1280V（电流为50A时）。 正常运行时，FMK合上，可控硅整流桥SCR输出整流电压Ud和整流电流Id，转子电压UL正压即上正下负。事故时，FMK跳闸，双断口同时断开，触头拉弧并快速将电弧吹入灭弧罩内，在FMK双断口形成断口电压UK1和UK2，与此同时，转子绕组因电流突然下降而在其两端产生反电势，即转子电压UL由正压变为负压，当UL大于或等于1280V时，励磁电流IL开始流经Rf，转子磁能由FMK开始往Rf上转移，转子电压UL被限制在1280V以内，此时，磁场断路器断口电弧很快熄灭，转子电流IL继续并全部流过Rf并由Rf将磁场能量消耗掉，直到IL为零，灭磁成功。整个灭磁过程可分为三个时段，即：建压、移能（换流）和耗能，三个环节紧紧相连，任一环节出问题，都将造成灭磁失败；其中，磁场能量的转移是灭磁成功的关键，若能量转移不成功，氧化锌非线性电阻 Rf不能参与灭磁，则整个磁场能量将由FMK单独消耗；由于DM4型磁场断路器不具备灭磁能力，则必然灭磁失败，磁场断路器烧毁，这也是葛洲坝6号机组灭磁失败的原因。 3．灭磁时有关数据的分析与计算 DM4型