3200MVA冲击发电机励磁控制系统运行分析.docx

3200MVA 冲击发电机励磁控制系统运行分析颉定文（甘肃电器科学研究院甘肃天水,741018）摘 要：论述了 3200MVA 冲击发电机励磁控制系统运行分析 颉定文 （甘肃电器科学研究院 甘肃天水,741018） 摘 要：论述了冲击发电机励磁系统组成及原理，励磁调节器调节电压的原理，以及强励的作 用，论述了冲击发电机灭磁的必要性，分析了放电电阻灭磁和灭弧栅灭磁的灭磁原理。 关键词：冲击发电机；励磁系统；灭磁 DOI 编码：doi: 10.3969/j.issn.1001-9227.2014.07.094 Abstract: This paper discusses the short circuit generator excitation system components and principles reg- ulating the excitation voltage regulator principle, and the role of strong excitation, discusses the necessity of de-excitation of the short circuit generator analysis of the demagnetization resistance and arc discharge gate off demagnetization magnetic principle. Key words：Shock generator; Excitation system; Deexcitation 中图分类号：TM301.2 文献标识码：B 文章编号：1001-9227 （2014） 07-0094-02 0 概 述 随着国内电力系统不断增大和日益广泛的联 1 冲击发电机励磁系统组成 冲击发电机的励磁系统由励磁功率单元和励磁 网，需要研制开发更大型的高压大电流断路器，而 在开关试验室直接进行产品的强电流冲击试验，是 开发这种产品的必要手段。试验所需的强电流是由 冲击发电机在短路瞬间产生的，所以这种电机也称 为短路试验发电机，顾名思义，这是一种十分特殊 的发电机。常规的发电机一旦出现短路会被视为严 重事故，因为巨大的电流往往会不同程度地损伤发 电机，但这种发电机正常运行的方式就是频繁的短 路，并且要竭力产生尽可能大的电流，因此，如何 保证发电机既能产生大电流，又能在承受周而复始 的巨大冲击后仍然安然无恙，是开发这种产品面临 的最大挑战。 甘肃电器科学研究院二期工程试验主电源为 3200MVA 冲击发电机，它由 2500kW 的拖动电机拖 动。作为二期工程大容量试验系统的试验电源，主 要检测高压交流断路器、负荷开关、电力变压器、 交流金属封闭开关设备、高低压熔断器等产品的性 能试验。冲击发电机的励磁控制系统是其核心控制 系统之一，励磁控制系统的正常运行，才能保证冲 击发电机的输出给定的电压和电流。 调节器两个主要部分组，如图 1 所示。励磁功率单 元向冲击发电机转子提供励磁电流；而励磁调节器 则根据输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单 元的输出。励磁调节器控制发动机输出电压为 0~ 12kV，同时励磁系统的自动励磁调节器能提高冲击 发电机组电压输出的稳定性。冲击发电机的励磁系 统主要由功率单元和调节器（装置）两大部分组成。 图 1 冲击发电机励磁系统原理图 励磁调节器则是根据控制要求的输入信号和给 定的调节准则控制励磁功率单元输出的装置。励磁 功率单元原理图如图 2 所示。由励磁调节器、励磁 功率单元和发电机一起组成的整个系统称为励磁系 统控制系统。励磁系统是冲击发电机的重要组成部 份，它对试验系统及发电机本身的安全稳定运行有 重大的影响。 收稿日期：2014-05-17 作者简介：颉定文 （1972-），男，工程师，主要从事变 压器检测及故障诊断，高低压电器检验和试验分析工作。 94 《自动化与仪器仪表》2014 年 7 期（总第 177 期）的剩磁电压不应超过500V。3 《自动化与仪器仪表》2014 年 7 期（总第 177 期） 的剩磁电压不应超过500V。 3.2 利用放电电阻灭磁 冲击发动机发电机运行时，灭磁开关 FMK 处于 合闸状态，可控硅整流励磁电源经主触头供发电机 转子励磁电流。发电机退出运行时，灭磁开关 FMK 跳闸，FMK 的另一触头闭合，使发电机转子的励磁 绕组经放电电阻 Rm（灭磁电阻）短接，然后，断开 FMK 的另一接点，以防止转子励磁绕组从励磁机切 换到放电电阻时发生开路而产生危险的过电压。利 用 Rm 恒值电阻灭磁，由于爱到转了电压的限制， 灭磁时间不能取得太大，所以灭磁速度较低。 3.3 利用灭弧栅灭磁 相距约 2-3mm 的