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　　輔機及其他同步發電機滅磁電阻的吸能容量李自淳，彭輝，符仲恩，夏居珞（中國科學院等離子體物理研究所科聚公司，安合肥230031）探討了同步發電機采用快速移能滅磁時，其滅磁電阻吸收能量容量的計算及選擇方法。

　　發電機；滅磁電阻；吸能容量1概述目前大中型同步發電機的快速滅磁普遍采用移能滅磁，故滅磁電阻必須快速吸收在各種工況下的磁場能量。據分析：最嚴重的工況是發電機空載失控誤強勵及定子出線端突然短路。這兩種工況的轉子電流都可以達到額定勵磁電流的3~4.5倍，轉子的磁場能量也達到最大。以下以國內最大的三峽電站水輪發電機為例，分別探討這兩種工況下的磁場能量。由于電機的瞬態過渡過程十分復雜，又因發電機的電磁參數提供不全，故只能從《電機學》111的基本理論出發，忽略一些次要因素，作某些簡化假定，對以上兩種工況作粗略的分析，再以長江水利委員會（以下簡稱“長委會”）提供的一些發電機基本參數（見表1）為依據，作一初步的計算，以供。計算均以ABB公司發電機為例，取最大容量時的飽和值參數作為計算原始數據，勵磁方式為機端自并勵，三相全控橋式整流。

　　2發電機空載失控誤強勵工況下的磁場能量21勵磁電流的計算此工況是指發電機不并網，但由于功率整流柜脈沖變壓器擊穿等原因，造成勵磁調節失控，控制角a=0*發電機誤強勵，定子電壓升高，以致勵磁變次級電壓也升高，假定升高到額定值的1.3倍（考慮因勵磁電流大而使勵磁變壓降大因素），此時勵磁電流可達到：因為定子繞組及阻尼繞組開路時勵磁繞組時間常數=Rf（w為電角頻率，對50Hz電機來說，w= =1.16H（不飽和值）。這里R/取“長委會”提供的130 *C時的電阻值，此溫度應與電機設計時2d.'取的對應溫度一致，國內電機廠一般取75ABB取多少不知，偏高選取較安全。

　　由于沒有X.及Xad的數據，只能主觀假設轉子漏1.16=0.116H（不飽和值）。由于漏磁通的磁路大部分經過空氣，如不考慮磁路的飽和，則L/>為常數，漏磁能量取=0.5X0.116X實際上漏磁通的磁路有一部分在鐵心里，在特大表1序號數值單位備注參數名孫額定容量最大容量額定電壓額定功率因數額定轉速定子繞組連接方式直軸同步電抗標幺值不飽和/飽和，額定容量時不飽和/飽和，最大容量時直軸瞬變電抗標幺值不飽和/飽和，額定容量時不飽和/飽和，最大容量時直軸超瞬變電抗Xd標幺值不飽和/飽和，額定容量時不飽和/飽和，最大容量時直軸瞬變開路時間常數r'd*直軸瞬變短路時間常數r：定子繞組短路時間常數：轉子繞組電阻時勵磁變二次側電壓順德聯絡會上確定空載勵磁電壓空載勵磁電流負載勵磁電壓額定容量時/最大容量時負載勵磁電流額定容量時/最大容量時勵磁頂值電壓勵磁頂值電流允許強勵時間勵磁頂值電流下轉子過電壓值US為繞組出廠對地耐壓試驗時的電壓幅值的勵磁電流下，鐵心高度飽和，磁阻大，使漏磁通長率減少，表現為等效電感一減小。設飽和系數為0……則辦=0. 2.3轉子主磁通的能量轉子激磁電感（交鏈定子繞組產生感應電勢e.的（不飽和值）。

　　根據《電工學》121理論，主磁通的能量W0=K.分析，由于閉合回路磁鏈守恒的原理，定子短路后，電樞三相繞組內立即感應出周期分量及非周期分量的短路電流，其作用是要保持閉合的電樞繞組內磁鏈不變。但短路電流產生的磁場穿過轉子，使轉子的磁鏈發生變化，所以經勵磁電源短路（只要勵磁電流不等于零，功率整流橋處于導通狀態，就可視作短路）的轉子勵磁繞組及本身就短路的阻尼繞組中也立即感應出周期及非周期性的電流，以保持其磁鏈不變。該電流幅值很大，如果這時跳滅磁開關滅磁，則轉子將釋放出很大的能量。由于阻尼繞組的時間常數較小，而繼電保護動作時間一般在0.1s以上，此時阻尼繞阻電流己基本衰減完畢，故分析滅磁能量時，可近似將阻尼繞組視作開路。定子短路后0.1s時轉子電流最大值//*的計算可有兩種方法：為轉子等效電抗X' =Xy+Xq為轉子和定子漏抗之和，漏磁通大部分在空氣中通過，如不考慮磁路飽和，L/當作常數，則磁場能量=0.5X實際上漏磁通的磁路有一部分在鐵心里，所以還是應考慮磁路飽和的影響，這里磁力線要經過轉子漏我公司給予更換滅磁電阻（或磁場斷路器）后即恢復正常運行。從安全經濟的觀點全面來考慮，這樣的選擇應該是合適的。但安全和經濟有矛盾，具體選擇由發電機安全的重要性和用戶的經濟能力來決定。

　　其他水輪發電機滅磁電阻的吸能容量可以參照上述的計算方法及選擇原則來確定。汽輪發電機由于轉子整段鐵心內有強烈的渦流阻尼作用，大部分磁場能量轉入轉子鐵心的渦流中衰耗，使滅磁電阻的吸能大大減少。據實驗分析|61，空載滅磁時ZnO滅磁電阻吸能不到磁場儲能量的10%.為安全計，可取汽輪發電機滅磁電阻（一般同時兼作轉子過電壓保護）的吸能容量為計算磁場儲能量的30%~50%.磁路和定子漏磁路兩部分空氣隙，故飽和深度較小，設飽和系數為0.6（上述2.節取為0……因只考慮轉子漏磁路，空氣隙小，故飽和較深，飽和系數�。﹦tWf=0. 4總結以上計算的是在極端工況下的轉子磁場儲能量，還作了很多偏安全的假設，所以計算結果應該是偏大的。另外在滅磁過程中轉子繞組電阻、勵磁回路電阻及磁場斷路器也吸收部分能量，故滅磁電阻實際吸能比上述計算結果要小，另外根據中國電力行業標準DL/T5834995.人民教育出瑞典ASEA工廠。大型發電機的滅磁。低壓電DL/T58H995大中型水輪發電機靜止整流勵磁系統及裝置技術條件。

　　中國科學院等離子體物理研究所，東方電機廠，黃臺電廠。300MW汽輪發電機滅磁試驗工作報告李自淳（943―）江蘇蘇州人，1965年畢業于安水電學院電力系，從事ZW壓敏電阻應用開發工作，現任中國科學院等離子體物理研宄所科聚公司總工程師，研宄員。彭輝（1962-）安穎上人，1983年畢業于西安交通大學電氣工程系，從事壓敏電阻及應用研宄工作，現任中國科學院等離子體物理研宄所科聚公司副總經理，高級工程師。