雙端注入式轉(zhuǎn)子接地保護(hù)在無刷勵磁發(fā)電機中的運用

王 佼，徐 巖

(華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，河北保定071003)

0 引言

無刷勵磁發(fā)電機取消了直流機勵磁系統(tǒng)中的機械整流部分和半導(dǎo)體勵磁中的炭刷、集電環(huán)，所以，無刷勵磁發(fā)電機具有噪聲小、無碳粉銅末、無火花的優(yōu)點，但是轉(zhuǎn)子的電壓、電流及溫度難以直接測量，轉(zhuǎn)子接地故障監(jiān)測比較困難。發(fā)電機勵磁回路一點接地故障很常見［1－4］，其對發(fā)電機本體并未造成危害，若相繼發(fā)生第二點接地故障，則會出現(xiàn)故障點電流過大燒傷轉(zhuǎn)子本體、勵磁繞組被短接氣隙磁通失去平衡引起振動及軸系轉(zhuǎn)子磁化等災(zāi)難性的后果。因此，為了保障發(fā)電機的安全，本文提出將無刷勵磁機組采用定時舉刷方式，使轉(zhuǎn)子繞組的引出方式變更為正、負(fù)兩端引出，然后用雙端注入原理對轉(zhuǎn)子進(jìn)行一點接地監(jiān)測。

1 無刷勵磁發(fā)電機的結(jié)構(gòu)特點和工作原理

無刷勵磁發(fā)電機［5－7］由主發(fā)電機、交流勵磁機、旋轉(zhuǎn)整流器等主要部分組成，如圖1所示。主發(fā)電機轉(zhuǎn)子、勵磁機電樞和旋轉(zhuǎn)整流器都裝在同軸上一起旋轉(zhuǎn)，勵磁機磁極固定在定子內(nèi)側(cè)。主發(fā)電機結(jié)構(gòu)大同小異，都是轉(zhuǎn)場式的，有隱極和凸極，交流勵磁機為轉(zhuǎn)樞式的。同步發(fā)電機由有刷進(jìn)化到無刷主要是有了交流勵磁機和旋轉(zhuǎn)整流器。

當(dāng)原動機拖動主發(fā)電機旋轉(zhuǎn)時，勵磁機轉(zhuǎn)子上的電樞繞組首先切割剩磁自勵發(fā)出交流電，然后經(jīng)旋轉(zhuǎn)整流器變成直流電后進(jìn)入主發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組以勵磁。主發(fā)電機轉(zhuǎn)子的勵磁繞組建立磁場后旋轉(zhuǎn)，在定子的電樞繞組上產(chǎn)生電勢及電流?！?br>