專(zhuān)利名稱(chēng):氧化鋅電機(jī)轉(zhuǎn)子過(guò)壓保護(hù)裝置的制作方法
本發(fā)明屬于電氣工程技術(shù)領(lǐng)域：
。用于大型同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)。
發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)裝置是保護(hù)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子絕緣使之不受各種過(guò)電壓危害的必備裝置。在發(fā)電機(jī)運(yùn)行中如果發(fā)生轉(zhuǎn)子回路開(kāi)路或者在滅磁過(guò)程中由于自動(dòng)滅磁開(kāi)關(guān)并聯(lián)電阻調(diào)整不當(dāng)，以及電力系統(tǒng)中出現(xiàn)各種不對(duì)稱(chēng)故障時(shí)都有可能在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路中產(chǎn)生過(guò)電壓。
為了限制這些過(guò)電壓，國(guó)內(nèi)通常采用正反向可控硅與線性電阻串聯(lián)的跨接保護(hù)方案，如圖1所示。而國(guó)外則多采用正反向可控硅與碳化硅非線性電阻串聯(lián)的方案。如圖2所示。它們的共同點(diǎn)都是當(dāng)過(guò)電壓發(fā)生時(shí)打開(kāi)相應(yīng)極性的可控硅，并用與其串聯(lián)的電阻器吸收其過(guò)電壓的能量。不同的只是國(guó)內(nèi)用的是線性電阻，國(guó)外用的是碳化硅非線性電阻。但是由于可控硅的響應(yīng)速度不夠快，一般從觸發(fā)極給信號(hào)到可控硅導(dǎo)通需要5～6×10－6秒，所以回路中若出現(xiàn)電壓上升率極高的過(guò)電壓將難以有效地進(jìn)行保護(hù)。另外可控硅的觸發(fā)控制容易受到干擾而出現(xiàn)誤動(dòng)作。實(shí)際運(yùn)行中國(guó)內(nèi)這種跨接器曾多次出現(xiàn)誤動(dòng)作造成發(fā)電機(jī)失磁事故，間接經(jīng)濟(jì)損失巨大，以至有些電廠在迫不得以的情況下采用了解除跨接器運(yùn)行的辦法。這種辦法實(shí)際上是使得電力系統(tǒng)中最重要的部件——發(fā)電機(jī)處在無(wú)過(guò)電壓保護(hù)的狀態(tài)下運(yùn)行。這是十分危險(xiǎn)的，一旦發(fā)生過(guò)電壓將直接危害發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子絕緣的安全。造成重大事故。國(guó)內(nèi)曾多次發(fā)生這類(lèi)事故(可查閱白山、葛洲壩、丹江口電廠的有關(guān)事故和試驗(yàn)報(bào)告或記錄)。
鑒于國(guó)內(nèi)外所用跨接器的缺點(diǎn)，我們提出了一種新型發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)裝置。
本發(fā)明根據(jù)近年來(lái)氧化鋅非線性電阻的發(fā)展?fàn)顩r，針對(duì)已有跨接器存在的缺點(diǎn)，研制出了一種簡(jiǎn)單、可靠的氧化鋅非線性電阻發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)裝置。如圖3所示。圖中1是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組。2是可控硅靜止勵(lì)磁電源、3是自動(dòng)滅磁開(kāi)關(guān)，4是氧化鋅非線性電阻，它可以兼做過(guò)電壓保護(hù)的啟動(dòng)元件和吸能元件。由于氧化鋅非線性電阻具有良好的非線性伏安特性，如圖4所示。并且無(wú)極性差別，正反向曲線對(duì)稱(chēng)，殘壓與轉(zhuǎn)折電壓之比接近1，頻率響應(yīng)極快可達(dá)10－9秒以下，單片能容大，已達(dá)30千焦。如果將它的總轉(zhuǎn)折電壓通過(guò)不同轉(zhuǎn)折電壓的片子進(jìn)行串聯(lián)組合，選擇在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子絕緣允許值以下即可以有效地限制各種類(lèi)型的過(guò)電壓。在轉(zhuǎn)折電壓以下氧化鋅非線性電阻的漏電流很小，僅在毫安量級(jí)。所以正常運(yùn)行時(shí)可以直接連接在轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組兩端面不會(huì)產(chǎn)生任何不良影響。
對(duì)于采用與轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組并聯(lián)的非線性電阻滅磁裝置來(lái)說(shuō)，為了減少氧化鋅非線性電阻元件的數(shù)量還可以采用圖5線路，圖中7是機(jī)械主通流開(kāi)關(guān)和可控硅靜止開(kāi)關(guān)，作用是在快速滅磁保護(hù)動(dòng)作時(shí)開(kāi)斷勵(lì)磁電源。4非線性電阻它可兼做滅磁保護(hù)與轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)的吸能元件。5是二極管，正常運(yùn)行時(shí)它可限制4中的漏電流，并在滅磁保護(hù)動(dòng)作時(shí)提供電流通道。6是氧化鋅非線性電阻，作為過(guò)電壓保護(hù)的啟動(dòng)元件，提供過(guò)電壓保護(hù)動(dòng)作閥值，其轉(zhuǎn)折電壓U2可選取U2＜Um－U1，其中Um是轉(zhuǎn)子允許承受的最高電壓，U1為4的工作電壓。當(dāng)出現(xiàn)正向過(guò)電壓時(shí)6動(dòng)作，繞組兩端電壓限制在U1＋U2，過(guò)電壓消除后6呈高阻即可恢復(fù)正常運(yùn)行，對(duì)于反向過(guò)電壓、二極管可以直接導(dǎo)通，繞組電壓被限制在U1。
本發(fā)明較之現(xiàn)有技術(shù)具有過(guò)電壓保護(hù)動(dòng)作可靠，無(wú)誤動(dòng)作，頻率響應(yīng)快、元件少、線路簡(jiǎn)單、體積小、成本低等項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，可以有效地保護(hù)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子不受各種過(guò)電壓的危害。
以國(guó)產(chǎn)SF125型水輪發(fā)電機(jī)組為例，選用圖5結(jié)線，轉(zhuǎn)子允許最高電壓Um＝3000伏，工作電壓U1＝2000伏，U2可取800伏，用國(guó)產(chǎn)高壓配方氧化鋅非線性電阻一片即可。
權(quán)利要求
一種非線性電阻同步電機(jī)轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)裝置，其特征是采用氧化鋅非線性電阻直接并聯(lián)在同步電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組兩端，作為同步電機(jī)轉(zhuǎn)子過(guò)電壓的保護(hù)裝置。
專(zhuān)利摘要
氧化鋅電機(jī)轉(zhuǎn)子過(guò)壓保護(hù)裝置用于大型同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)。同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子在運(yùn)行中會(huì)受到各種過(guò)電壓的侵襲，為了保護(hù)轉(zhuǎn)子絕緣不受破壞，需在轉(zhuǎn)子回路中加裝過(guò)電壓保護(hù)裝置。本裝置利用氧化鋅非線性電阻轉(zhuǎn)折電壓穩(wěn)定，調(diào)整方便，能容大等優(yōu)點(diǎn)，用它兼做過(guò)電壓保護(hù)的啟動(dòng)元件和吸能元件，使之與轉(zhuǎn)子繞組直接并聯(lián)，可以有效地限制各種類(lèi)型的過(guò)電壓，達(dá)到保護(hù)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子絕緣不受傷害的目的。
文檔編號(hào)H02H9/04GK85201037SQ85201037
公開(kāi)日1986年2月19日 申請(qǐng)日期1985年4月1日
發(fā)明者季幼章, 潘垣, 王川, 程濟(jì)昌, 賀旦莉, 王士良, 朱仲?gòu)? 黃河, 夏維東, 黃喬林 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院合肥等離子體物理研究所, 華中工學(xué)院長(zhǎng)江流域規(guī)劃辦公室導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan