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【摘要】本文介绍了新乡豫新发电有限责任公司对200MW机组灭磁系统的改造，即用交流励磁机磁场灭磁取代发电机转子回路灭磁，并阐明其为一种新型的、可靠的灭磁方式
【关键词】灭磁； 改造； 可靠
0 前言
新乡豫新发电有限责任公司2×200MW机组励磁系统采用原发电机厂配套的“三机”交流励磁系统，运行中存在诸多问题，为提高发电机励磁系统的可靠性，改善电力系统稳定运行状况，同时降低机组运行人员的劳动强度，提高劳动效率，在充分的理论分析及应用研究的基础上，对新乡豫新发电有限责任公司#4发电机励磁系统进行改造。
1改造思路
原灭磁系统存在以下问题：
（1）原DM2-2500型灭磁开关材质硬度不够，制造质量差，机械结构不灵，电气接线不合理，易发生误动、拒动。
（2）小电流分断时由于磁吹力较弱，不能将电弧吹进灭弧栅，可能将开关烧坏并产生过电压。
（3） 热容量不能满足大机组要求。
（4） 安装调试与维护复杂。
（5）主励磁机回路中手动、自动备用柜出口开关1K、2K、3K，由于机械结构问题，经常出现合不上及跳不开现象，影响了励磁系统可靠性。
为此另一种灭磁方式得到了研究和应用，那就是取消发电机转子回路灭磁开关，改由交流励磁机磁场灭磁，通过试验也证明了其为一种新型的、可靠的灭磁方式。
2 改造方案
通过多次调研决定采用以下方案对新乡豫新发电有限责任公司#4机灭磁系统进行改造。
（1）选择适当的短路排将发电机灭磁开关FMK的主触头可靠短接。由于取消灭磁开关后，转子回路不存在微机设备的过电压，因此将非线性电阻过电压保护回路去掉，以简化回路，避免由其带来设备隐患。
（2）在主励磁机磁场回路里增加一灭磁开关屏，灭磁开关LMK主触头串入1K、2K、3K出口主励绕组回路中，由它承担对主励磁机磁场回路灭磁，开关选用施耐德公司生产的M系列储能快速开关。
(3)将手动、自动备用励磁屏出口开关1K、2K、3K更换为施耐德公司生产的M系列开关，以提高它们之间联锁动作的可靠性。
(4)保护及联锁、闭锁回路进行相应改变。
3 灭磁性能试验
3.1空载工况
跳FMK快速灭磁时机端电压衰减时间常数为1.33秒,转子电流衰减至零的时间为0.35秒；跳LMK自然灭磁时机端电压衰减时间常数为7.11秒,转子电流衰减至零的时间为4.8秒,见表1。
表1
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试验方 式 |
试验前参量值 |
定子电压衰减时间（S） |
转子电流衰减时间（S） |
主励转子电压ULL(V) |
主励转子电流ILL |
|
UF
(V) |
IL
(A) |
UL
(V) |
ILL
(V) |
0．386倍 |
0．1倍 |
0．386倍 |
0．1倍 |
正向最大峰值 |
负向最大峰值 |
衰减时间（ms） |
|
逆变灭磁 |
15．24 |
502 |
131．6 |
42．17 |
7．11 |
17．47 |
4．81 |
14．0 |
224.3 |
-131.1 |
28.5 |
|
单跳LMK |
15．12 |
495 |
130 |
41．86 |
7．115 |
17．0 |
4．93 |
13．87 |
475.5 |
-443.0 |
20.0 |
|
跳FMK |
14．65 |
610 |
125．5 |
|
1．33 |
3．89 |
衰减至零时间：0。345 |
|
|
|
3.2短路工况
跳FMK快速灭磁时机端电压衰减时间常数为0.14秒,转子电流衰减至零的时间为0.35秒；跳LMK自然灭磁时机端电压衰减时间常数为0.877秒,转子电流衰减至零的时间为0.706秒,见表2.
表2
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试验方 式 |
试验前参量值 |
定子电压衰减时间（S） |
转子电流衰减时间（S） |
主励转子电压ULL(V) |
主励转子电流ILL |
|
IF
(A) |
IL
(A) |
UL
(V) |
ILL
(V) |
0．386倍 |
0．1倍 |
0．386倍 |
0．1倍 |
正向最大峰值 |
负向最大峰值 |
衰减时间（ms） |
|
跳LMK |
8582.4 |
921.6 |
244.9 |
77.4 |
0.877 |
2.13 |
0.706 |
1.817 |
480.0 |
-451.0 |
39.0 |
|
跳FMK |
8491.0 |
1047.2 |
|
|
0.14 |
0.382 |
衰减至零时间：0。345 |
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表中“0.368倍”一栏指的是衰减至初始值的0.368倍所用时间,也就是灭磁时间常数. “0.1倍”一栏指的是衰减至初始值的0.1倍所用时间,也就是灭磁时间.
从上可以得出:发电机定子开路转子时间常数Td0=7.11秒
发电机三相短路瞬变分量时间常数T，d0=0.877秒
查阅设计值可知, Td0 、T，d0和设计值接近，约偏大0.05秒,这主要是由于在实际自然灭磁中包含有主励磁机的时间常数,而理论计算未包含该因素.
4结论
试验结果表明,改造后的灭磁性能满足设计要求,动作可靠,可满足发电机在事故状态及异常状态下的灭磁要求.消除了FMK由于机械原因造成的误动和拒动,以及FMK在灭磁过程中产生的过电压及烧毁事故,提高了励磁系统的工作可靠性,减少了维护工作量.
参考文献：
1 李承业、刘绍林.《大型汽轮发电机的灭磁问题》. 《大电机技术》 No.41998
2 邵显钧 .《双断电磁场断路器配高能氯化锌非线性电阻灭磁存在问题与改进》. 《中国电力》.2000.8
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