何为发电机励磁和自动灭磁开关(灭磁讲座之一).doc

何为发电机励磁和自动灭磁开关(灭磁讲座之一)
前言
    励磁陈小明溯江而上开博一年多,得到了许多朋友的厚爱和支持,特别是得到了励磁界朋友的肯定,本人既高兴又惶恐,一直想写一些励磁技术培训博客感谢大家。
    在励磁网上的论坛里,发现发电机灭磁技术,特别是自动灭磁开关的技术问题很热门,故决定在这个辞旧迎新的日子里,首先开始灭磁技术讲座,阐述我个人对灭磁技术的理解,希望大家喜欢,希望大家评论和留言,或给我发邮件,互相学****和交流,共同进步。
    2009年12月21日,我带着这个想法征求葛洲坝电厂黄大可老师的意见,他很支持,并且给了我一本他自己翻印的书,有了他的支持,更加增添了我的决心和信心,尽管我们在很多技术问题上看法不尽相同,但是对于传播励磁知识,都有一个火热的心。
    何为发电机励磁和自动灭磁开关?
    由发电机、变压器和输电设备构成的电力系统,只向广大用户提供一种产品,那就是电。衡量这种产品的质量指标主要有两个,一个是频率,一个是电压。保证频率的稳定需要发电机调速器,保证电压的稳定需要发电机励磁装置。
    从结构上讲,发电机分为静止的定子和旋转的转子,励磁装置向转子提供可以调节的直流电流产生旋转磁场,旋转磁场切割定子线圈产生交流的感应电势,感应电势经过输电线路向用户提供电力。用户的电压过低就增加励磁,电压过高就减少励磁,最终保持电力系统电压的稳定,这是直流励磁的同步发电机励磁装置的最基本原理。
    目前还有少量的交流励磁的同步发电机,例如双馈风力发电机,此时的励磁装置输出可以调整幅值和频率的交流励磁电源,励磁的作用不仅只是稳定电压,还可以小范围的稳定频率。
    无论何种励磁,只有在发电机正常运行时需要励磁,当发电机停机备用、检修和故障时,我们都需要快速安全的减小励磁,使发电机的磁通降低到接近于零的过程称为灭磁过程。
    最简单的灭磁方式是断开转子绕组。但是由于回路电感很大,在转子绕组两端产生相当大的过电压,会使绝缘击穿。因此,灭磁时必须使转子绕组接至放电电阻或反电势上。执行这种操作的电器称为自动灭磁开关。
    同步发电机安全可靠的灭磁,是一个不仅关系到励磁系统本身安全,而且直接关系到整个电力系统安全运行的大问题。
    灭磁是发电机内部短路时限制故障扩大的唯一办法。
    发电机灭磁技术的演变,首先跟随了励磁技术的演变,其次就是自动灭磁开关的演变。灭磁技术的演变按照灭弧栅灭磁,线性电阻灭磁,非线性电阻灭磁发展,逆变灭磁和交流灭磁,伴随着现代励磁的基础即三相全控桥整流电路的出现而发展。
    在灭磁系统中,自动灭磁开关占据很重要的地位,其分类复杂。按照灭磁开关是否参与吸收灭磁能量,分为耗能型(灭弧栅灭磁)和移能型(电阻灭磁);按照灭磁开关的断口数量,分为多断口(正极断口、负极断口、常闭断口、主断口、弧断口)和单断口;按照灭弧栅片是金属还是非金属,分为短弧原理灭弧栅和长弧原理灭弧栅;按照灭磁开关安装位置,分为直流灭磁开关和交流灭磁开关。
    本灭磁技术讲座,主要分析四种自动直流灭磁开关,这里按照上面的分类进行简要说明,以后再进行专门分析。
(DM2单断口灭磁开关,一个灭弧罩,主触头和弧触头分离(二者并联),采用铜片灭弧栅片,属于短弧原理灭弧栅,耗能型开关,可以吸收4MJ左右