勵磁系統過電壓保護裝置分析
2. 并聯可控硅電流均流方法說明
可控硅并聯支路間電流分配不均的原因有二:
a 在瞬態時,由于并聯元件開通時間的先后有差別,而引起瞬態電流不均;
b 在導通進入穩態后,由于并聯元件在導通狀態下的伏安特性(正向壓降)有差異, 則引起穩態電流不均。過去多年來,提高并聯可控硅橋中電流的分配總是一個問題。沒 有一個實用的方法,正如交流進線的位置、在每個可控硅橋進線口的均流電抗器都不是 完全有效的。實際上在最好的情況下可接受 10%的額定電流不對稱量已經超出了理論的 要求。東方電機由于采取了作為軟件功能的動態電流分布,使流過每一個可控硅橋的電 流差不多是相等的。在大多數較大電流應用情況下,由于不必計算電流的不平衡性,通 過動態電流分布可以節省一個可控硅橋。此外,成組的可控硅整流橋的交流進線可以在 右邊進線或者在左邊進線。 這是因為不必考慮從變壓器的二次側到可控硅整流橋合適的 電磁路徑。從而,交流母排內部互相連接是統一的和標準化的。因此,內部互相連接的交流母排的工作和費用極大地減少。
東方電機在解決以上電流分配不均方面采用以下方法:
a.在調節器內采取了作為軟件功能的動態電流分布,使流過每一個可控硅橋的電流差 不多是相等的。
b. 在并聯支路元件的選配上,保證所選元件的開通特性和正向壓降基本一致,即開通 時間的偏差不大于 20 微秒, 正向壓降的偏差不超過 0.05 伏, 元件的額定電流降低到 0.8 倍以下使用。
c. 在觸發回路設計方面,盡可能提高觸發電流的上升率和幅值,使開通時間偏差縮 小;
d. 在元件的排列和引出母線的位置上,力求做到使各支路的電阻相等,自感相等, 互感也大致相等;在母排的選用、處理工藝上力求做到并聯支路的一致性。
3. 晶閘管與熔斷器配合關系說明
快速熔斷器的熔斷特性是指通過熔體的熔斷電流(峰值)與清除故障時間的關系。 清除故障時間包括熔體的熔化時間與飛弧時間。東方電機在選用熔斷器時,采用以下方 法來實現晶閘管與熔斷器的配合:
a 選用的熔斷器的額定電流小于流過可控硅元件的實際工作電流,即:

式中:IR 為熔體的額定電流,IT(AV) 為整流元件的額定通態平均電流 IA(RMS)為流過橋臂的實際工作電流的均方根值 np 為并聯支路數, KCI 為均流系數
b 在預期故障電流的條件下,熔體的熔斷特性處于被保護元件的短時過載特性的 下方。預期故障電流是指不裝熔斷器時,該電路中可能產生的最大故障電流。
熔斷器限流特性曲線和熔化特性曲線見附圖。
4. 滑極保護方法說明
當發電機出現滑極時,發電機處于異步運行中,轉子繞組會感生很大的交流電流, 從而在轉子繞組中產生過電壓,其值與轉差率的大小有關。為了消除滑極所引起的過電 壓,采用非線性電阻跨接在轉子兩端來保護轉子和整流橋。
5. 抑制靜態勵磁裝置輸出回路中故障電流的方法說明
為了抑制靜態勵磁裝置輸出回路中故障電流,東方電機在設計中采取了以下措施:
a 勵磁裝置內部具有完整的自檢和自診斷功能;
b 調節控制和功率部份采用冗余配置;
c 勵磁裝置設有各種限制和保護功能,如空載過勵限制、低頻過勵限制、最大勵 磁電流限制、最小勵磁電流限制等功能。
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