水輪發電機ZnO-SiC混合閥片滅磁電阻研究

盛明珺,胡思宇,劉守豹,陳小明,鐘 建

(大唐水電科學技術研究院有限公司,南寧 530007)

0 引言

隨著水輪發電機裝機容量的不斷提高,電磁感應所需的勵磁電流也不斷加大,發電機組發生故障時的滅磁電流也大大增加,這對建立安全且快速的滅磁系統提出了新的挑戰[1-6]。發電機滅磁[7]就是在發電機組的內部發生故障或誤操作出現故障時,在轉子絕緣允許的情況下,盡快地將發電機轉子繞組中勵磁電流所產生的磁場減弱到盡可能小的程度。為實現發電機組故障情況下勵磁電流的快速降低,現目前常利用滅磁開關的分斷特性,采用滅磁電阻進行轉子勵磁電流的消耗[8-10]。滅磁電阻通常有碳化硅線性電阻、碳化硅非線性電阻、氧化鋅非線性電阻3種類型,其中非線性電阻如氧化鋅ZnO、碳化硅SiC都是應用比較廣泛的滅磁材料[11-15]。

從兼顧縮短滅磁時間、保護主設備兩個方面來看,對擁有不同特性的電阻片在設備上的工作狀態進行仿真分析是有必要的[16]?，F有的對于水輪發電機滅磁電阻選型研究的仿真計算多基于經驗公式[17-21],而基于轉子鐵芯飽和及電阻片差異導致能量吸收不一致等問題的滅磁電阻選型研究相對較少。

為了對水輪發電機滅磁過程中電阻片的狀態進行動態分析,考慮轉子鐵芯飽和對滅磁時間影響,對不同類型滅磁電阻的滅磁性能進行比較,筆者采用電磁暫態分析軟件ATP-EMTP[22-23]建立了水輪發電機滅磁仿真模型并開展了滅磁電阻特性及選型研究,對發電機滅磁電阻設計、制造和故障分析具有重要參考價值?！?br>