用于全电压灭磁的高能氧化锌线性电阻与高能氧化锌非线性电阻组合保护装置的制造方法
【专利说明】
[0001]
技术领域
[0002]本实用新型涉及一种全电压灭磁技术在发电机励磁系统中的应用，即用于全电压灭磁的高能氧化锌线性电阻与高能氧化锌非线性电阻组合保护装置。
【背景技术】
[0003]在现有技术中，目前国内各大中型发电机组大都采用氧化锌非线性电阻作为转子的灭磁耗能元件，利用氧化锌非线性电阻灭磁已经取得丰硕成果，但也同时存在一些问题，由于氧化锌非线性电阻导通电压较高，灭磁时当转子电压低于氧化锌非线性电阻导通值时，氧化锌非线性电阻自行关断截止后变为高阻态，造成转子中的部分能量无法转移，将在转子绕组中缓慢消耗，造成转子线圈发热，加快线圈老化，同时也不利于事故时的快速灭磁减小事故损失。高能氧化锌线性电阻与高能氧化锌非线性电阻组合保护装置全电压灭磁技术在发电机励磁系统中的应用研究在国内外尚属空白。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是针对上述不足而提供一种用于全电压灭磁的高能氧化锌线性电阻与高能氧化锌非线性电阻组合保护装置，解决了转子低电压状态下转子能量无法转移问题和实现低电压转子快速灭磁功能，与高能氧化锌非线性电阻组合实现了全电压灭磁，实现了降低转子老化速度，延长转子线圈使用寿命，减小事故损失，全面消除电力系统安全隐患的目标。
[0005]本实用新型的技术解决方案是:一种用于全电压灭磁的高能氧化锌线性电阻与高能氧化锌非线性电阻组合保护装置，包括与发电机组中转子正负极连接的高能氧化锌非线性电阻保护装置。还包括与发电机组中转子正负极连接的高能氧化锌线性电阻保护装置，高能氧化锌线性电阻保护装置其控制电路包括氧化锌线性电阻R，氧化锌线性电阻R与并联后的可控硅VI与V2串联，可控硅触发器CF1、CF2分别与可控硅V1、V2并联连接。
[0006]氧化锌线性电阻为商售产品。氧化锌线性电阻属相对于氧化锌非线性电阻，氧化锌线性电阻单位能容更大，体积更小。传统氧化锌线性电阻采用铸铁或合金材料，这样占用空间大，绝缘性能差，温升高。而氧化锌线性电阻组合保护装置核心元件电阻器采用氧化锌(ΖΝ0)线性电阻与石英砂相组合。这种电阻器具有瞬间吸收极大功率，无感，耐高压，体积小，性能稳定等优点。氧化锌线性电阻阀片相叠加安装在环氧桶内，内部装有石英砂并进行密封，电阻器上下两端分别设有电极。组装工艺简单，安装方便，保护范围广，占用空间小；使用时，可以根据不同电阻值和电流，灵活、任意地加以组合。氧化锌线性电阻材质主要以氧化锌为主，辅以多种金属氧化物等材料混合而成，形状为片状。
[0007]氧化锌非线性电阻与氧化锌线性电阻组合保护装置全电压灭磁技术就是通过氧化锌非线性电阻与氧化锌线性电阻科学的组合，组成了一套更加完备的灭磁装置。
[0008]采用高能氧化锌线性电阻与高能氧化锌非线性电阻组合保护装置，利用高能氧化锌线性电阻的线性伏安特性有效地解决转子低电压状态下转子能量转移问题和实现低电压转子快速灭磁功能，与高能氧化锌非线性电阻组合实现了全电压灭磁，降低转子老化速度，延长转子线圈使用寿命，减小事故损失。同时降低灭磁开关的建弧电压要求，减轻灭磁开关的建弧压力，延长开关的使用寿命。
[0009]当单独采用氧化锌非线性电阻灭磁时，转子电压衰减时间长，由于氧化锌非线性电阻压敏特性，当转子电压低于氧化锌费线性电阻导通电压，则氧化锌非线性电阻自动截止，转子电流也就很快截止，转子剩余能量只能慢慢消耗在转子绕组中。
[0010]当采用高能氧化锌线性电阻与高能氧化锌非线性电阻组合保护装置时，转子电压衰减时间较短，当转子电压降低非线性电阻截止同时，线性电阻保持续流持续释放衰减转子能量，使得转子电压快速降至最低。
[0011]同时可以看出，采用高能氧化锌线性电阻与高能氧化锌非线性电阻组合保护装置时，灭磁开关的建弧电压要低，减轻了开关的建弧压力，延长开关使用寿命。
[0012]本实用新型的优点是:1、采用氧化锌线性电阻并联在氧化锌非线性电阻两端，则在氧化锌非线性电阻自动截止同时氧化锌线性电阻继续释放转子剩余磁能，保护转子安全。2、通过高能氧化锌线性电阻与高能氧化锌非线性电阻组合保护装置实现全电压灭磁技术研究，是对氧化锌非线性电阻单独作为转子放电电阻的一种优化，由氧化锌非线性电阻与线性电阻共同灭磁吸能，将两者伏安特性叠加，解决了转子低电压状态下转子能量无法转移问题和实现低电压转子快速灭磁功能，与高能氧化锌非线性电阻组合实现了全电压灭磁，实现了降低转子老化速度，延长转子线圈使用寿命，减小事故损失，全面消除电力系统安全隐患的目标。
[0013]下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型电路原理简图。
【具体实施方式】
[0015]参见图1，虚线框左边电路是现有技术中高能氧化锌非线性电阻组合保护装置，它与发电机组中转子的正负极连接。虚线框内为本方案中增加的“氧化锌线性电阻组合保护装置”，将本装置标有L01接线端接入发电机转子绕组“ + ”端，标有L02接线端接入发电机转子绕组“一”端。
[0016]零部件名称如下:CF1、CF2 —可控硅触发器、V1、V2 —可控硅、LQ —转子绕组、R —氧化锌线性电阻、分压电阻R 1 — R4。VI与V2并联；CF2与V2并联连接，CF1与VI并联连接，CF2与R3、R4串联连接，CF1与R2、R1串联连接，LQ与电路并联连接。FR1 —氧化锌非线性电阻。
[0017]虚线框中电路工作原理:当发电机灭磁时，虚线框中线性电阻R首先动作(可控硅跨接器动作电压为1000V，非线性电阻限压值为1350V)，当LQ两端电压高于1350V时，使得非线性电阻FR1瞬间完全导通限压，氧化锌非线性电阻FR1导通后，其内阻很小，远小于氧化锌线性电阻R的阻值2 Ω，大部分转子能量经氧化锌非线性电阻FR1释放，当转子电压低于氧化锌非线性电阻FR1的开通值(约1000V)时，氧化锌非线性电阻FR1自动截止，同时转子剩余磁能通过氧化锌线性电阻R继续释放，防止转子加速老化，保护转子安全。
[0018]为了防止过电压时装置发生频繁动作，影响氧化锌线性电阻R使用寿命。在氧化锌线性电阻R上增加了可控硅V1、V2及触发装置CF1、CF2，设计值的开通值按照1000V确定。为了增加可靠性，设置两套可控硅跨接器及触发装置。
[0019]氧化锌非线性电阻FR1与氧化锌线性电阻R组合保护装置参数设定:发电机励磁系统参数及氧化锌非线性电阻FR1与氧化锌线性电阻R组合保护装置参数:
[0020]1 额定容量:300MW。
[0021]2 额定电压:18KV。
[0022]3 额定电流:11KA。
[0023]4额定功率因数:0.875。
[0024]5 额定频率:δΟΗΖ。
[0025]6额定负载时的励磁电压:466V。
[0026]7额定负载时的励磁电流:1696Α。
[0027]8空载励磁电压:177V。
[0028]9空载励磁电流:939Α。
[0029]10强磁最大电流:3382Α。
[0030]11 阳极电压:AC1020V。
[0031]12、氧化锌非线性电阻FR1动作电压:1350V。
[0032]13、氧化锌非线性电阻FR1能容量:3MJ。
[0033]14、氧化锌线性电阻R阻值'2 Ω。
[0034]15、氧化锌线性电阻R能容量:3MJ。
[0035]16、可控硅触发器触发电压值:1000V。
[0036]上面描述，只是本实用新型的【具体实施方式】，各种举例说明不对本实用新型的实质内容构成限制。
【主权项】
1.一种用于全电压灭磁的高能氧化锌线性电阻与高能氧化锌非线性电阻组合保护装置，包括与发电机组中转子正负极连接的高能氧化锌非线性电阻保护装置，其特征在于还包括与发电机组中转子正负极连接的高能氧化锌线性电阻保护装置，高能氧化锌线性电阻保护装置其控制电路包括氧化锌线性电阻R，氧化锌线性电阻R与并联后的可控硅VI与V2串联，可控硅触发器CF1、CF2分别与可控硅V1、V2并联连接。
【专利摘要】本实用新型涉及一种全电压灭磁技术在发电机励磁系统中的应用，即用于全电压灭磁的高能氧化锌线性电阻与高能氧化锌非线性电阻组合保护装置。它包括与发电机组中转子正负极连接的高能氧化锌非线性电阻保护装置。还包括与发电机组中转子正负极连接的高能氧化锌线性电阻保护装置，高能氧化锌线性电阻保护装置其控制电路包括氧化锌线性电阻R，氧化锌线性电阻R与并联后的可控硅V1与V2串联，可控硅触发器CF1、CF2分别与可控硅V1、V2并联连接。采用氧化锌线性电阻并联在氧化锌非线性电阻两端，则在氧化锌非线性电阻自动截止同时氧化锌线性电阻继续释放转子剩余磁能，保护转子安全。
【IPC分类】H02P9/12
【公开号】CN205004977
【申请号】CN201520807100
【发明人】邵明航, 辛峰, 高阳, 鲍峰, 王世彬, 常龙, 刘福佳, 黄冬华, 李开明
【申请人】白山发电厂, 国家电网公司, 国网新源水电有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年10月19日