用于全電壓滅磁的高能氧化鋅線性電阻與高能氧化鋅非線性電阻組合保護裝置的制造方法
【專利說明】
[0001]
技術領域
本發明涉及一種全電壓滅磁技術在發電機勵磁系統中的應用，即用于全電壓滅磁的高能氧化鋅線性電阻與高能氧化鋅非線性電阻組合保護裝置。
【背景技術】
[0002]在現有技術中，目前國內各大中型發電機組大都采用氧化鋅非線性電阻作為轉子的滅磁耗能元件，利用氧化鋅非線性電阻滅磁已經取得豐碩成果，但也同時存在一些問題，由于氧化鋅非線性電阻導通電壓較高，滅磁時當轉子電壓低于氧化鋅非線性電阻導通值時，氧化鋅非線性電阻自行關斷截止后變為高阻態，造成轉子中的部分能量無法轉移，將在轉子繞組中緩慢消耗，造成轉子線圈發熱，加快線圈老化，同時也不利于事故時的快速滅磁減小事故損失。高能氧化鋅線性電阻與高能氧化鋅非線性電阻組合保護裝置全電壓滅磁技術在發電機勵磁系統中的應用研究在國內外尚屬空白。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是針對上述不足而提供一種用于全電壓滅磁的高能氧化鋅線性電阻與高能氧化鋅非線性電阻組合保護裝置，解決了轉子低電壓狀態下轉子能量無法轉移問題和實現低電壓轉子快速滅磁功能，與高能氧化鋅非線性電阻組合實現了全電壓滅磁，實現了降低轉子老化速度，延長轉子線圈使用壽命，減小事故損失，全面消除電力系統安全隱患的目標。
[0004]本發明的技術解決方案是:一種用于全電壓滅磁的高能氧化鋅線性電阻與高能氧化鋅非線性電阻組合保護裝置，包括與發電機組中轉子正負極連接的高能氧化鋅非線性電阻保護裝置。還包括與發電機組中轉子正負極連接的高能氧化鋅線性電阻保護裝置，高能氧化鋅線性電阻保護裝置其控制電路包括氧化鋅線性電阻R，氧化鋅線性電阻R與并聯后的可控硅Vl與V2串聯，可控硅觸發器CF1、CF2分別與可控硅V1、V2并聯連接。
[0005]氧化鋅線性電阻為商售產品。氧化鋅線性電阻屬相對于氧化鋅非線性電阻，氧化鋅線性電阻單位能容更大，體積更小。傳統氧化鋅線性電阻采用鑄鐵或合金材料，這樣占用空間大，絕緣性能差，溫升高。而氧化鋅線性電阻組合保護裝置核心元件電阻器采用氧化鋅(ZNO)線性電阻與石英砂相組合。這種電阻器具有瞬間吸收極大功率，無感，耐高壓，體積小，性能穩定等優點。氧化鋅線性電阻閥片相疊加安裝在環氧桶內，內部裝有石英砂并進行密封，電阻器上下兩端分別設有電極。組裝工藝簡單，安裝方便，保護范圍廣，占用空間小；使用時，可以根據不同電阻值和電流，靈活、任意地加以組合。氧化鋅線性電阻材質主要以氧化鋅為主，輔以多種金屬氧化物等材料混合而成，形狀為片狀。
[0006]氧化鋅非線性電阻與氧化鋅線性電阻組合保護裝置全電壓滅磁技術就是通過氧化鋅非線性電阻與氧化鋅線性電阻科學的組合，組成了一套更加完備的滅磁裝置。
[0007]采用高能氧化鋅線性電阻與高能氧化鋅非線性電阻組合保護裝置，利用高能氧化鋅線性電阻的線性伏安特性有效地解決轉子低電壓狀態下轉子能量轉移問題和實現低電壓轉子快速滅磁功能，與高能氧化鋅非線性電阻組合實現了全電壓滅磁，降低轉子老化速度，延長轉子線圈使用壽命，減小事故損失。同時降低滅磁開關的建弧電壓要求，減輕滅磁開關的建弧壓力，延長開關的使用壽命。
[0008]當單獨采用氧化鋅非線性電阻滅磁時，轉子電壓衰減時間長，由于氧化鋅非線性電阻壓敏特性，當轉子電壓低于氧化鋅費線性電阻導通電壓，則氧化鋅非線性電阻自動截止，轉子電流也就很快截止，轉子剩余能量只能慢慢消耗在轉子繞組中。
[0009]當采用高能氧化鋅線性電阻與高能氧化鋅非線性電阻組合保護裝置時，轉子電壓衰減時間較短，當轉子電壓降低非線性電阻截止同時，線性電阻保持續流持續釋放衰減轉子能量，使得轉子電壓快速降至最低。
[0010]同時可以看出，采用高能氧化鋅線性電阻與高能氧化鋅非線性電阻組合保護裝置時，滅磁開關的建弧電壓要低，減輕了開關的建弧壓力，延長開關使用壽命。
[0011]本發明的優點是:1、采用氧化鋅線性電阻并聯在氧化鋅非線性電阻兩端，則在氧化鋅非線性電阻自動截止同時氧化鋅線性電阻繼續釋放轉子剩余磁能，保護轉子安全。2、通過高能氧化鋅線性電阻與高能氧化鋅非線性電阻組合保護裝置實現全電壓滅磁技術研究，是對氧化鋅非線性電阻單獨作為轉子放電電阻的一種優化，由氧化鋅非線性電阻與線性電阻共同滅磁吸能，將兩者伏安特性疊加，解決了轉子低電壓狀態下轉子能量無法轉移問題和實現低電壓轉子快速滅磁功能，與高能氧化鋅非線性電阻組合實現了全電壓滅磁，實現了降低轉子老化速度，延長轉子線圈使用壽命，減小事故損失，全面消除電力系統安全隱患的目標。
[0012]下面將結合附圖對本發明的實施方式作進一步詳細描述。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明電路原理簡圖。
【具體實施方式】
[0014]參見圖1，虛線框左邊電路是現有技術中高能氧化鋅非線性電阻組合保護裝置，它與發電機組中轉子的正負極連接。虛線框內為本方案中增加的“氧化鋅線性電阻組合保護裝置”，將本裝置標有LOl接線端接入發電機轉子繞組“ + ”端，標有L02接線端接入發電機轉子繞組“一”端。
[0015]零部件名稱如下:CF1、CF2 —可控硅觸發器、V1、V2 —可控硅、LQ —轉子繞組、R —氧化鋅線性電阻、分壓電阻R I — R4。Vl與V2并聯；CF2與V2并聯連接，CFl與Vl并聯連接，CF2與R3、R4串聯連接，CFl與R2、Rl串聯連接，LQ與電路并聯連接。FRl —氧化鋅非線性電阻。
[0016]虛線框中電路工作原理:當發電機滅磁時，虛線框中線性電阻R首先動作(可控硅跨接器動作電壓為1000V，非線性電阻限壓值為1350V)，當LQ兩端電壓高于1350V時，使得非線性電阻FRl瞬間完全導通限壓，氧化鋅非線性電阻FRl導通后，其內阻很小，遠小于氧化鋅線性電阻R的阻值2 Ω，大部分轉子能量經氧化鋅非線性電阻FRl釋放，當轉子電壓低于氧化鋅非線性電阻FRl的開通值(約1000V)時，氧化鋅非線性電阻FRl自動截止，同時轉子剩余磁能通過氧化鋅線性電阻R繼續釋放，防止轉子加速老化，保護轉子安全。
[0017]為了防止過電壓時裝置發生頻繁動作，影響氧化鋅線性電阻R使用壽命。在氧化鋅線性電阻R上增加了可控硅V1、V2及觸發裝置CF1、CF2，設計值的開通值按照1000V確定。為了增加可靠性，設置兩套可控硅跨接器及觸發裝置。
[0018]氧化鋅非線性電阻FRl與氧化鋅線性電阻R組合保護裝置參數設定:發電機勵磁系統參數及氧化鋅非線性電阻FRl與氧化鋅線性電阻R組合保護裝置參數:
I額定容量:300MW。
[0019]2 額定電壓:18KV。
[0020]3 額定電流:11KA。
[0021]4額定功率因數:0.875。
[0022]5 額定頻率:50HZ。
[0023]6額定負載時的勵磁電壓:466V。
[0024]7額定負載時的勵磁電流:1696A。
[0025]8空載勵磁電壓:177V。
[0026]9空載勵磁電流:939A。
[0027]10強磁最大電流:3382A。
[0028]11 陽極電壓:AC1020V。
[0029]12、氧化鋅非線性電阻FRl動作電壓:1350V。
[0030]13、氧化鋅非線性電阻FRl能容量:3MJ。
[0031]14、氧化鋅線性電阻R阻值'2 Ω。
[0032]15、氧化鋅線性電阻R能容量:3MJ。
[0033]16、可控硅觸發器觸發電壓值:1000V。
[0034]上面描述，只是本發明的【具體實施方式】，各種舉例說明不對本發明的實質內容構成限制。
【主權項】
1.一種用于全電壓滅磁的高能氧化鋅線性電阻與高能氧化鋅非線性電阻組合保護裝置，包括與發電機組中轉子正負極連接的高能氧化鋅非線性電阻保護裝置，其特征在于還包括與發電機組中轉子正負極連接的高能氧化鋅線性電阻保護裝置，高能氧化鋅線性電阻保護裝置其控制電路包括氧化鋅線性電阻R，氧化鋅線性電阻R與并聯后的可控硅Vl與V2串聯，可控硅觸發器CF1、CF2分別與可控硅V1、V2并聯連接。
【專利摘要】本發明涉及一種全電壓滅磁技術在發電機勵磁系統中的應用，即用于全電壓滅磁的高能氧化鋅線性電阻與高能氧化鋅非線性電阻組合保護裝置。它包括與發電機組中轉子正負極連接的高能氧化鋅非線性電阻保護裝置。還包括與發電機組中轉子正負極連接的高能氧化鋅線性電阻保護裝置，高能氧化鋅線性電阻保護裝置其控制電路包括氧化鋅線性電阻R，氧化鋅線性電阻R與并聯后的可控硅V1與V2串聯，可控硅觸發器CF1、CF2分別與可控硅V1、V2并聯連接。采用氧化鋅線性電阻并聯在氧化鋅非線性電阻兩端，則在氧化鋅非線性電阻自動截止同時氧化鋅線性電阻繼續釋放轉子剩余磁能，保護轉子安全。
【IPC分類】H02P9/12
【公開號】CN105141207
【申請號】CN201510675344
【發明人】邵明航, 辛峰, 高陽, 鮑峰, 王世彬, 常龍, 劉福佳, 黃冬華, 李開明
【申請人】白山發電廠, 國家電網公司, 國網新源水電有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年10月19日