勵磁系統(tǒng)過電壓保護裝置分析

2. 并聯(lián)可控硅電流均流方法說明

可控硅并聯(lián)支路間電流分配不均的原因有二：

a 在瞬態(tài)時，由于并聯(lián)元件開通時間的先后有差別，而引起瞬態(tài)電流不均;

b 在導(dǎo)通進入穩(wěn)態(tài)后，由于并聯(lián)元件在導(dǎo)通狀態(tài)下的伏安特性(正向壓降)有差異， 則引起穩(wěn)態(tài)電流不均。過去多年來，提高并聯(lián)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(jīng)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(tài)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(shù)較大電流應(yīng)用情況下，由于不必計算電流的不平衡性，通 過動態(tài)電流分布可以節(jié)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(cè)到可控硅整流橋合適的 電磁路徑。從而，交流母排內(nèi)部互相連接是統(tǒng)一的和標(biāo)準(zhǔn)化的。因此，內(nèi)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(diào)節(jié)器內(nèi)采取了作為軟件功能的動態(tài)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(lián)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(fā)回路設(shè)計方面，盡可能提高觸發(fā)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(lián)支路的一致性。

3. 晶閘管與熔斷器配合關(guān)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(guān)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(xiàn)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(tài)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(lián)支路數(shù)， KCI 為均流系數(shù)

b 在預(yù)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(yù)期故障電流是指不裝熔斷器時，該電路中可能產(chǎn)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(dāng)發(fā)電機出現(xiàn)滑極時，發(fā)電機處于異步運行中，轉(zhuǎn)子繞組會感生很大的交流電流， 從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生過電壓，其值與轉(zhuǎn)差率的大小有關(guān)。為了消除滑極所引起的過電 壓，采用非線性電阻跨接在轉(zhuǎn)子兩端來保護轉(zhuǎn)子和整流橋。

5. 抑制靜態(tài)勵磁裝置輸出回路中故障電流的方法說明

為了抑制靜態(tài)勵磁裝置輸出回路中故障電流，東方電機在設(shè)計中采取了以下措施：

a 勵磁裝置內(nèi)部具有完整的自檢和自診斷功能;

b 調(diào)節(jié)控制和功率部份采用冗余配置;

c 勵磁裝置設(shè)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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