2.0?1065/2?1065A
按单桥最大输出1172A计算，单个桥臂流过的电流平均值：
ITAV?0.577?1172/1.57?431(A)
取电流裕度系数Ki =2.0 晶闸管元件的正向平均电流值：
IT(AV)=Ki ? IT(av)=2.0?431=862 (A)
取：IT(AV)=1400A。 实际单柜输出能力：
I?1.57?1400/2/0.577?1905(A)
采用2柜并联时，额定工况下每柜实际负荷电流：
i?1065/2?533(A)
裕度系数：
1905/533?3.6
根据以上计算，选取ABB公司生产的晶闸管5STP16F2600，通态平均电流1400A，反向重复峰值电压2600V。
晶闸管设计参数表：
型号 反向重复峰值电压 通态平均电流 制造厂家
5STP16F2600 2600V 1400A ABB公司 4 快速熔断器参数计算
根据晶闸管选型，计算单柜输出1172A电流时，单个桥臂流过的电流有效值：
i?0.577?1172?676(A)
选取快速熔断器额定电流800A。
5 励磁电缆计算
A.
励磁变到整流柜阳极电缆计算
根据晶闸管选型计算，长期运行电流最大为1172A， 按照1mm2通过2.5A电流计算电缆截面： Sa?0.816?1172/2.5?383mm2
励磁变到整流柜阳极电缆截面积应大于383 mm2。
B.
励磁变到整流柜阳极电缆计算
机组额定励磁电流为1065A，按照1mm2通过2.5A电流计算电缆截面：
2 S??1.1?1065/2.5?469mm
转子到灭磁开关的连接电缆截面积应大于469mm2。
6 灭磁及过压保护计算
6.1 灭磁阀片计算
灭磁电阻采用ZnO非线性电阻。在最严重灭磁工况下，需要非线性电阻承受的耗能容量不超过其工作能容量的80%，在20%的非线性电阻组件退出运行时，仍能满足灭磁设备的要求。非线性电阻能在尽可能短的时间内释放磁场能量，灭磁过程中，励磁绕组反向电压不高于励磁绕组出厂对地耐受试验电压幅值的50%。
A.
针对本文设计的发电机组： 1
转子绕组的最大储能：
Wfmax?3.5Wf0 ?3.5?12Lf0If0?3.5?212Td?0?RfIf02
式中：Wfmax— 转子绕组的最大储能，J；
Wf0 — 转子绕组的空载储能，J； Lf0 — 转子绕组在空载时不饱和电感，H； If0 — 空载励磁电流，If0 =592A；
Td0 — 直轴瞬态开路时间常数，Td0=6.76s；
''Rf — 转子绕组直流电阻(75℃温度时)，
Rf?0.1307Ω。
2因此，Wfmax?3.5? 2
12?6.76?0.1307?592?0.54MJ
ZnO非线性电阻计算：
采用ZnO非线性电阻灭磁时，所需的灭磁电阻的能容量：
WN?K1K2Wfmax?1.25?0.73?0.54?0.49MJ
式中：
K1为容量储备系数，在20%的非线性电阻组件退出运行时，仍能满足灭磁设备的要求，K1=1/0.8=1.25；
K2为耗能分配系数，因转子储能量不完全消耗于灭磁电阻中，还有转子电阻、磁场断路器、阻尼绕阻及发电机的整锻铁心中均有耗能，水发机组取经验值0.73；汽发机组取经验值0.5。
Wfmax为最大转子储能。
实际取0.8MJ。
3
灭磁残压计算：
灭磁过程中，励磁绕组反向电压不高于励磁绕组出厂对地耐受试验电压幅值的50%,不低于励磁绕组出厂对地耐受试验电压幅值的30%。。
164×10 ×1.414=2320(V) 50%×2320 = 1160(V) 30%×2320 = 696(V)
故灭磁残压实际选取：VRV =900V
灭磁阀片设计参数表：
电阻材料 灭磁残压 灭磁能量
6.2 过电压保护计算
ZnO 900V 0.8MJ 过电压保护动作电压最低瞬时值高于最大整流电压的峰值，并高于自动灭磁装置正常动作时产生的过电压值， 动作电压最高瞬时值低于功率整流桥的最大允许电压，且最大不超过励磁绕组出厂对地耐压试验电压幅值的70%，过电压保护动作值的变化范围不超过±10%。
A.
针对本文设计的发电机组：
最大整流电压的峰值：360×1.414=509(V) 自动灭磁装置正常动作时产生的过电压值：900V 功率整流桥的最大允许电压：2600V
励磁绕组出厂对地耐压试验电压幅值的70%： 70%×2320 =1624(V)
综合考虑，取过压保护动作值为1200V。
采用ZnO非线性灭磁电阻兼作过压保护，由过压保护跨接器控制，当转子绕组过电压超过过压保护跨接器整定值时，过压保护跨接器动作，触发过压保护回路晶闸管，投入灭磁电阻，将转子绕组过电压限制在灭磁残压值。
7 直流断路器计算
1
建压能力计算：
采用交流灭磁方式，跳灭磁开关的同时封锁脉冲，灭磁开关建压能力满足：
UK≥URV+U
式中： UK— 灭磁开关建压；
URV — 灭磁电阻残压；
U — 灭磁时整流柜输出最大整流电压。 灭磁电阻残压：900V
由于交流灭磁时利用阳极电压负半波辅助建压，U为负值，考虑最严重情况U=0时，灭磁开关建压要求为900V。
2
最大灭磁电流计算：
??XIfm?If0?2?d?1?'Xd??
式中：
If0 — 空载励磁电流，592A；
Xd — 直轴同步电抗，XXd — 直轴瞬变电抗，X'd? 1.059； ? 0.308。
'd因此，最大灭磁电流：Ifm?592??2??1??3479A
0.308??
直流磁场断路器设计参数表：
型号 额定电流 额定电压 最大分断电压 最大分断电流 制造厂家
?1.059?CEX 71 1600 2.1 1600A 600V 1500V 6600A 法国LENOIR ELEC公司