白山电厂现场试验

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1、5.2:白山电厂现场试验2000年5月15日,由东北电管局、白山电厂、葛洲坝电厂、凯立公司等单位参加,在白山电厂300MW2＃机组进行了交流电压灭磁现场试验。试验工况一（试验波形图见下图）：励磁电流为200A,阳极电压为247V。灭磁电阻灭磁时开关弧压为1173V。图4U1:转子电压U0:励磁电压I1:灭磁电流I2:励磁电流试验工况二：（试验波形见下图）励磁电流为932A,阳极电压为1000V。灭磁电阻灭磁时开关弧压只有200V，开关跳开时只听到轻微声响,后检察开关触头未发现烧损现象。U1:转子电压U0:励磁电压I1:灭磁电流I2:

2、励磁电流5.3结论随着交流电压灭磁理论的提出、论证，以及经过实验室、现场的试验，验证了交流电压灭磁技术理论的可行性；证明在大型同步发电机自并励系统中运用交流电压灭磁技术，各种工况下都可以使非线性灭磁电阻可靠灭磁；交流电压灭磁解决了大型同步发电机自并励系统灭磁的技术难题；同时利用交流电压灭磁技术可以降低开关的技术要求，减少开关的造价。FUR高压限流熔断器组合保护装置和FSR大容量快速开断装置是由安徽凯立公司研制的专利技术，它具有断流能力强，开断速度快等特点,是发电机出口厂用变、励磁变分支回路等短路容量较大的场所的快速有效的保护装置。6

3、.1、高压限流熔断器组合装置作为励磁系统的短路保护，主接线示意图如下：励磁变或厂高变高压侧发生短路时的短路电流波形示意图使用FUR以后，当出现励磁变或厂高变一次侧短路时，如上图所示，熔断器FU在t1时间内熔断截流，并产生弧压将电流迫入非线性电阻FR中快速衰减。此时短路电流只上升到Ip，仅为预期短路冲击电流的1/5～1/10。FU的作用是限流截流，产生弧压；FR的作用是限制弧压，吸收磁场能量，减轻对FU的压力，并快速将电流衰减至零。由于FU的限流性和快速性，采用了FUR后原系统将具有如下的优越性：1)由于FU的快速性和限流性是由物理特

4、性所决定，而无机械拒动作的可能，所以可靠性高。2)由于FU的限流性，主机、主变及真空断路器不再受峰值电流冲击，延长了使用寿命，大大提高了系统设备在动、热稳定方面的安全裕度。3）励磁变高压侧加装FUR装置不但在励磁变内部匝间短路、励磁变高压侧短路时能快速有效保护。同时当功率柜内部出现短路、励磁变低压交流侧短路时也能快速有效保护。4)由于FU的快速性，使故障切除时间大大缩短，更能有效地保护主机和主变压器。大量的研究结果表明，只有在20ms之内切除故障，才能避免变压器的损坏事故。5)FR限制了FU的过电压，使操作过电压小于2.5倍相电压。

5、FR吸收了FU开断过程中主机、主变及线路磁场能量和开断过程中电源提供的能量。使FU开断时的电弧能量降低至允许值以下，从而使开断容量及可靠性大大提高。高压限流熔断器组合保护装置由安徽凯立科技股份有限公司研制，额定电流能做到400A，开断电流高达160KA。该装置于1997年11月获得国家专利证书，在发电机励磁变，厂用电分支获得大量应用。诸如：葛洲坝电厂、吉林白山电厂、四川宝珠寺电厂、贵州东风电厂、乌江渡电厂、黄河万家寨电厂、江西万安电厂、新安江电厂、山西神头火电厂等近300多家大中型电厂。6.2、大容量高速开关装置大容量快速开断装置具

6、有额定电流大（12KA）、断流能力强（240KA），开断速度快（3ms以内切除故障）等特点。对于传统的断路器保护方式来说，大容量快速开断装置在开断技术上是一个重大突破。1传统的断路器保护方式存在的问题：（1）开断的时间长、冲击电流大；如图一所示短路故障后，继电保护动作时间为30～40ms,断路器固有分闸时间为40～80ms，燃弧时间要10～20ms,故障切除时间长达80～140ms。对于50HZ的电网，短路后5～10ms之内达到冲击电流最大值。早在断路器开断之前，系统的设备就已经受到了3～4次大电流的冲击。发电机出口短路时，短路电流

7、达6～7Ie，冲击电流高达15-18Ie。火电厂厂用变分支短路（厂用电率10％）时，短路电流达110-170Ie，冲击电流高达280～450Ie，水电厂厂用变（厂用电率1％）或励磁变分支短路时，短路电流达1100～1700Ie，冲击电流高达2800～4500Ie。（２）由于冲击大，时间长，使得在系统设计时，就要对发电机、变压器、互感器、母线、绝缘子、金属构架等设备在动稳定性和热稳定性方面要考虑留用足够的余度，这就必然要增加很多投资。（３）断路器开断能力不足（63KA，最大80KA）发电机、厂用电分支无保护。目前，在系统中并网运行的2

8、00MW及以上大型机组已经很多，600MW及以上机组也已投产多年，这些大型机组发生出口短路时，电流超过80KA，厂用变或励磁变分支短路时，电流将超过100KA，发电机出口或厂用分支无法选到合适的断路器，人们不得不耗费很多资金把发电机至