你好,空气开关接线上进下出。
电源接空气
开关的电源侧(上端),
如果支路有开关,开关全部并联在
总空气开关的负载侧(下端)。
其支路开关,分别接负载(用电器)
一、可控硅跨接器灭磁系统
在传统的直流开关灭磁系统中,所应用的直流开关均具有土、弧触头,以满足正常磁场回路的切合以及灭磁操作的需要。当这种特殊设计和制造的直流开关用于非线性电阻灭磁系统时,由于对开关主触头断开时产生的弧压有严格的要求,而使得开关的结构复杂化:在某些情况下,甚至要求开关具有两个或更多的串联主触头,建立更高的断口电压,以满足在灭磁时使非线性电阻导通并将励磁电流换流到灭磁回路中的要求。这种专用的开关价格较高,市场较小,因而对生产及开发均带来了不利的影响。为此,国外目前生产专用灭磁开关的制造厂正逐渐减少,取而代之的是采用无辅助弧触头的通用直流断路器作为灭磁开关使用。 由于通用直流断路器用途广泛,属批量生产,在使用上亦有成熟的经验,为此这一取代技术趋势在国外的灭磁系统设计中已成为主流,并在此基础上开发了与直流断路器配合使用的可控硅跨接器灭磁系统。 1.线性电阻跨接器灭磁系统
以ABB公司典型灭磁线路作为接线方式的实例,灭磁系统如图1所示。
灭磁系统所应用的直流断路器是单极的,由并联连接的正、反向可控硅整流器组成的跨接器与线性灭磁电阻连接,并接在励磁绕组两端。这种灭磁及过电压保护回路,国外统称为Crowbar回路,在国内则称之为跨接器。在这种可控硅跨接器网路中包括有下列元件: (1)反向过电压保护和灭磁可控硅元们:Z1、正向过电压保护元件Z2: (2)包括有过电压测量单元的可控硅触发回路: (3)电源、电流监测及报警网路。
可控硅元件的参数选择,应满足灭磁时元件所承受的热容量以及直流断路器断开时的最
大弧电压。
为保证与直流断路器配合使用的可控硅跨接器可靠地工作,ABB公司在设计中作了许多作了许多考虑,为励磁提供通路的可控硅Z1的触发回路由多重的测量回路予以保证。在对直流断路器发出跳闸指令的同时,由独立的触发回路使灭磁可控硅元件Z1导通。即使此触发回路故障,由直流断路器断开时所产生的过电压也足以使灭磁可控硅元件Z1导通。 此外,可控砖元件自身可提供一种最后的过电压保护措施。当选择可控硅元件Z1的正向峰值阻断电压低于断路器产生的弧电压时,即使在上述两种触发网路均故障的情况下,此时可控砖元件Z1自身亦将被此弧电压强制触发而构成通路。这种操作方式虽然会导致可控硅元们:损坏,但是却可抑制过电压对励磁绕组的危害。
另外,当感应的过电压正方向与整流器输出正端相同时,如果感应电压足够高,在感应电压的作用下将使发电机的励磁电流被闭锁而趋于零,直流回路被阻断并由此引起过电压。过电压的持续时间决定于发电机励磁电流被阻断到零和重新呈现正电流的时间间隔。 在图2中示出了一台1150MVA汽轮发电机在转子功率角δ=180°失去同步时,发电机励磁回路在正向反电压作用下,由于励磁电流被阻断而引起的转子过电压波形图。 为了安全上的考虑,在上述状态下,由于励磁电流的减少、或者说反向电流的增加所引起的过电压,应保证其峰值不超过转子绕组的试验电压值以及可控硅整流器的反向峰值阻断电压值。为此,在正向过电压作用下,测量回路中的雪崩二极管BOD将被触发导通,进而触发正向过电压保护可控硅元件Z1,使正向过电压被吸收和抑制(图2)。
应予以说明的是,一旦正向过电压保护元件Z2导通,此时必须立即切断整流器的触发脉冲,避免电源侧继续通过Z2向灭磁电阻续流。当正向过电压回路动作后、非同步状态仍在继续时,通常经过一段时间例如5s后,需跳磁场断路器进行灭磁。
应说明的是,在传统习惯上,多将用于灭磁的开关称为灭磁开关,这是不确切的。因为此开关的功能不仅是灭磁,而且用于正常时磁场回路的切合,所以称之为磁场断路器是较为适宜的,依此,对应用于跨接器灭磁回路中的无弧触头的标准通用直流开关,称之为直流断路器是适宜的。应当强调指出,这种直流断路器还具有另殊功能,即它附有过流脱扣线圈,可用
于保护直流侧直接短路故障,而一般磁场断路器是不具备这一功能的应说明的是,在切断交流断路器前,应先消除可控硅整流器的脉冲信号:并使灭磁电阻回路可控硅元件导通,进行换流操作可显著减轻交流断路器的负担。作为应用实例,在图5中示出了由美国西屋公司研制的用于600MW汽轮发电机组的交流灭磁系统原理图。
DXCB型交流灭磁系统的灭磁和过电压保护回路分别独立的接入灭磁或过电压保护限流电阻,此接线与其它国外公司开发的线路是不同的,其灭磁程序为:
在灭磁时,首先切断功率整流柜的脉冲,然后分断功率整流柜交流断路器。在断开交流断路器过程中,在发电机励磁绕组回路中将产生很高的过电压,以力求维持发电机励磁电流不变,当此过电压值超过与灭磁可控硅整流器Z1并联的限压二级管BOD的正向峰值阻断电压值时(图中未画出),限压二极管正向导通,使灭磁可控硅Z1随之导通,发电机励磁电流通过灭磁电阻回路进行灭磁,与灭磁电阻串联的电感Ld用以降低励磁电流的衰减速度和危及转子绕组安全的过电压值。
灭磁回路中限压二极管BOD的伏安特性曲线的基本特性为:限压二极管BOD在正向电压作用下,在非导通段流过的正向漏电流很小;当外加电压继续上升、并达到二极管转折电压UBo时,限压二极管导通,其两端正向通态电压仅为儿伏,并允许流过规定额定电流值:当外加正向电压消失,限压二极管又恢复其阻断特性;当限压二极管外加反向电压大于反向峰值阻断电压时,限压二极管处于反向击穿损坏,其工作特性不可恢复。
在灭磁回路中,根据灭磁时转子过电压值的设定,可将多个限压二极管串联,然后再并联在灭磁可控砖整流器S1的两端。只要BOD元件承受的外加正向电压小于其正向阻断电压,将不导通:在灭磁时,在转子过电压的作用下,BOD导通,然后由导通的BOD触发灭磁可控砖元件,实现灭磁要求。
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