摘要：文章详细介绍了某水电厂机组励磁系统过电压保护及灭磁装置的构成及其工作原理，总结了励磁系统过电压保护及灭磁装置的运行效果。
1 某水电厂励磁(转子)过电压保护及灭磁方案
某电厂励磁系统为南瑞电控公司生产的机端自并励、三相全控桥式整流系统，励磁调节器为该公司的SAVR-2000型双微机励磁调节器。灭磁方式采用灭磁开关灭磁、压敏电阻灭磁、逆变灭磁等方式，机组正常停机时由调节器控制三相全控桥式整流电路逆变灭磁，在事故停机时由压敏电阻和灭磁开关(移能型)联合灭磁。过电压保护采用直流侧的压敏电阻和交流侧的阻容吸收过电压保护装置，其原理图如电路图1所示。
1.1 阻容吸收保护原理
根据可控硅三相全控整流桥的工作原理，在可控硅换相过程中，由于在换相的两相之间存在瞬间短路电流，这一瞬间短路电流将不可避免地在交流回路的电感上产生换相过电压，因此，在三相全控整流桥的交流侧设计阻容吸收保护回路，其原理如图2。
在可控硅换相过程中，任意二相电流突变而在LB次级绕组产生的过电压，都可以经过二极管D1~D6对电容C3充电，从而得到缓冲，限制了过电压。而换相后，C3上的电荷经过R3释放掉，等待下一个周期再次吸收。
二极管D1~D6的作用：①防止C上的电荷向励磁回路释放，避免叠加可控硅换相时的瞬间短路电流，损坏可控硅管;②避免电容C和回路电感产生振荡;③使三相共用一组体积大、价格高的高压电容C3，节省资金。
C1和R1回路及C2和R2回路的作用：使C1 C2 C3形成串联回路对转子回路进行滤波。
1.1 阻容吸收保护原理
根据可控硅三相全控整流桥的工作原理，在可控硅换相过程中，由于在换相的两相之间存在瞬间短路电流，这一瞬间短路电流将不可避免地在交流回路的电感上产生换相过电压，因此，在三相全控整流桥的交流侧设计阻容吸收保护回路，其原理如图2。
在可控硅换相过程中，任意二相电流突变而在LB次级绕组产生的过电压，都可以经过二极管D1~D6对电容C3充电，从而得到缓冲，限制了过电压。而换相后，C3上的电荷经过R3释放掉，等待下一个周期再次吸收。
二极管D1~D6的作用：①防止C上的电荷向励磁回路释放，避免叠加可控硅换相时的瞬间短路电流，损坏可控硅管;②避免电容C和回路电感产生振荡;③使三相共用一组体积大、价格高的高压电容C3，节省资金。
C1和R1回路及C2和R2回路的作用：使C1 C2 C3形成串联回路对转子回路进行滤波。
图3是受触发器控制的ZnO压敏电阻过电压保护回路原理图，如图所示，正常运行时1SCR(2SCR)不通，正向励磁电压被SCR阻隔，反方向虽然有二极管D导通，但励磁电压反方向电压峰值很低，所以ZnO压敏电阻FR承受电压不高，荷电率和低，可保证其长期工作寿命，不易老化。正向过电压袭来时，通过分压电阻R1(R2)使触发器CF动作，输出触发脉冲使SCR触发导通，FR的续流即下降到mA级，小于SCR的维持电流，SCR自行截止，ZnO压敏电阻回路复归关断。反向过电压由二极管D导通限压，同样自动恢复截止。正向过压保护动作电压值可以通过改变R1的阻值来调整。设计时，将灭磁开关两侧的正向过压保护动作电压设置成一样，在灭磁开关合闸时提高了回路的快速保护性。灭磁开关跳闸后，直流侧的GB02回路通过D导通，帮助吸收转子绕组的磁能。
1.3 灭磁原理
在机组正常停机过程中，灭磁开关不会跳闸，三相全控整流桥在励磁调节器的控制下进入逆变工作状态，转子回路的剩余磁场经过三相全控整流桥返回到交流侧而消耗掉。事故停机时，灭磁开关会跳闸，当灭磁开关断开时，转子中大量的剩余磁场需要在短时间内消除，为此，除了采用带灭弧罩的灭磁开关外，系统还设计了灭磁电阻来灭磁。如图4所示，当灭磁开关DM4-D跳闸后，转子内磁场经3D导通后在一组电阻3R1~3Rn及一组非线性电阻3FR1~3FRn上消耗掉，同时，过电压保护回路GB02的FR也在2D导通下投入，达到快速灭磁的效果。
2 结束语
某水电厂励磁系统自2001年投产以来至今，机组运行可靠、稳定，达到了“无人值班，少人值守”的目标。这充分显示了该过电压保护装置的可靠性，使其成为同类机组设计、技改的范例
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只看楼主 我来说两句 抢板凳