论发电机灭磁系统的方法研究

论文摘要

随着国内大型电站的相继兴建,机组的单机容量及励磁容量不断增大,特别是国内三峡水电厂26台单机700MW水轮发电机的陆续投运对励磁系统的灭磁技术提出了全新的科技难题。既要有足够大的灭磁容量,又要有最短的灭磁时间,这就是目前摆在所有水电科技工作者面前的难题。本论文从工程实践出发,对大机组空载运行时与三相短路时如何估算系统的灭磁容量,在理论上作了详细分析与推到,同时现以ABB公司为三峡左岸水电厂提供的水轮发电机参数为例,作了实际的工程算例,从算例可以看出,该套计算理论具有很强实际应用价值;在如何缩短灭磁时间的问题上,本文就采用ZnO压敏电阻作为灭磁材料能大大的缩短灭磁时间这一颇受争议的观点。在理论上,逐项分析ZnO有关的电气特性后,还对ZnO与SiC就如何缩短灭磁时间进行实际的工程仿真,从仿真结果与仿真曲线可以看出,ZnO是最理想的灭磁材料,它的灭磁时间几乎可以接近理想状况。最后论文就大机组灭磁系统在实际工程中出现的故障,作了详细的分析总结,对曾经设计的不合理的有关技术问题,作了相应的改进,从而为大机组灭磁系统如何安全可靠的运行作了理论上的分析。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 本论文的研究背景
• 1.2 面临解决的问题
• 1.3 国内外解决灭磁问题的发展历程
• 1.4 小结
• 第二章 灭磁系统的机理分析
• 2.1 涉及到的几个电磁场概念
• 2.2 直流灭磁原理分析
• 2.3 交流灭磁原理分析
• 2.4 小结
• 第三章 对灭磁容量问题的解决
• 3.1 发电机空载运行时，灭磁容量的选择
• 3.2 水轮发电机空载运行磁场能量测量
• 3.3 发电机三相短路时，灭磁容量的选择
• 3.3.1 发电机三相短路时暂态过程分析
• 3.3.2 发电机稳态对称运行电压分析
• 3.3.3 发电机三相短路电磁暂态过程分析
• 3.3.4 电机突然三相短路电流计算
• 3.3.5 短路的全电流计算
• 3.4 计算例子
• 3.5 小结
• 第四章 非线性电阻在快速灭磁中的应用
• 4.1 非线性电阻灭磁原理过程
• 4.2 非线性电阻的特性及比较
• 4.3 仿真算例
• 4.5 对非线性电阻在应用中的几点建议
• 4.6 小结
• 第五章 灭磁能力的综合分析与研究办法
• 5.1 发电机综合灭磁能力的现状分析
• 5.2 非线性电阻在灭磁系统处问题的原因分析
• 5.2.1 非线性电阻灭磁开关的分析
• 5.2.2 灭磁开关本体以外的措施
• 5.3 从录波图分析灭磁时开关上所承受的能量
• 5.3.1 首先对灭磁和烧开关的过程作一分析
• 5.3.2 再来具体分析这个过程中的能量关系
• 5.4 无弧建压新技术方案的提出
• 5.4.1 新灭磁方案的初级灭磁电路
• 5.4.2 对现行（双断口开关—ZnO电阻）灭磁系统的应急改进电路
• 5.4.3 新灭磁方案的超强增压灭磁电路
• 5.4.4 新灭磁方案的通用灭磁电路
• 5.5 小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 对已完成工作的总结
• 6.2 现有工作的不足以及对今后工作的建议
• 致谢
• 主要参考文献