辅机及其他同步发电机灭磁电阻的吸能容量李自淳,彭辉,符仲恩,夏居珞(中国科学院等离子体物理研究所科聚公司,安合肥230031)探讨了同步发电机采用快速移能灭磁时,其灭磁电阻吸收能量容量的计算及选择方法。
发电机;灭磁电阻;吸能容量1概述目前大中型同步发电机的快速灭磁普遍采用移能灭磁,故灭磁电阻必须快速吸收在各种工况下的磁场能量。据分析:*严重的工况是发电机空载失控误强励及定子出线端突然短路。这两种工况的转子电流都可以达到额定励磁电流的3~4.5倍,转子的磁场能量也达到*大。以下以国内*大的三峡电站水轮发电机为例,分别探讨这两种工况下的磁场能量。由于电机的瞬态过渡过程十分复杂,又因发电机的电磁参数提供不全,故只能从《电机学》111的基本理论出发,忽略一些次要因素,作某些简化假定,对以上两种工况作粗略的分析,再以长江水利委员会(以下简称“长委会”)提供的一些发电机基本参数(见表1)为依据,作一初步的计算,以供。计算均以ABB公司发电机为例,取*大容量时的饱和值参数作为计算原始数据,励磁方式为机端自并励,三相全控桥式整流。
2发电机空载失控误强励工况下的磁场能量21励磁电流的计算此工况是指发电机不并网,但由于功率整流柜脉冲变压器击穿等原因,造成励磁调节失控,控制角a=0*发电机误强励,定子电压升高,以致励磁变次级电压也升高,假定升高到额定值的1.3倍(考虑因励磁电流大而使励磁变压降大因素),此时励磁电流可达到:因为定子绕组及阻尼绕组开路时励磁绕组时间常数=Rf(w为电角频率,对50Hz电机来说,w==1.16H(不饱和值)。这里R/取“长委会”提供的130*C时的电阻值,此温度应与电机设计时2d.'取的对应温度一致,国内电机厂一般取75ABB取多少不知,偏高选取较安全。
由于没有X.及Xad的数据,只能主观假设转子漏1.16=0.116H(不饱和值)。由于漏磁通的磁路大部分经过空气,如不考虑磁路的饱和,则L/>为常数,漏磁能量取=0.5X0.116X实际上漏磁通的磁路有一部分在铁心里,在特大表1序号数值单位备注参数名孙额定容量*大容量额定电压额定功率因数额定转速定子绕组连接方式直轴同步电抗标幺值不饱和/饱和,额定容量时不饱和/饱和,*大容量时直轴瞬变电抗标幺值不饱和/饱和,额定容量时不饱和/饱和,*大容量时直轴超瞬变电抗Xd标幺值不饱和/饱和,额定容量时不饱和/饱和,*大容量时直轴瞬变开路时间常数r'd*直轴瞬变短路时间常数r:定子绕组短路时间常数:转子绕组电阻时励磁变二次侧电压顺德联络会上确定空载励磁电压空载励磁电流负载励磁电压额定容量时/*大容量时负载励磁电流额定容量时/*大容量时励磁顶值电压励磁顶值电流允许强励时间励磁顶值电流下转子过电压值US为绕组出厂对地耐压试验时的电压幅值的励磁电流下,铁心高度饱和,磁阻大,使漏磁通长率减少,表现为等效电感一减小。设饱和系数为0……则办=0.2.3转子主磁通的能量转子激磁电感(交链定子绕组产生感应电势e.的(不饱和值)。