实验六 跳灭磁开关灭磁和逆变灭磁实验
一、实验目的
1.理解灭磁的作用、原理和方式。
2.加深对三相整流电路有源逆变工作状态的理解。 二、原理说明 当发电机内部、引出线、与发电机直接连接的主变压器内部或与发电机出口直接连接的厂用 变压器内部发生故障时,虽然继电保护装置能快速地使发电机出口回路的断路器跳开,切断故障
点与系统的联系,但发电机励磁电流产生的感应电动势会继续维持故障电流。为了快速限制发电
机内部或与其直接相连的变压器内部的故障范围,减小其损坏程度,必须尽快地降低发电机电动
势,即需要把励磁绕组电流建立的磁场迅速地降低到尽可能小。把发电机磁场迅速降低到尽可能
小的过程称为灭磁。
如上所述,对发电机灭磁的主要要求是可靠而迅速地消耗储存在发电机中的磁场能量。最简 单的灭磁方式是切断发电机的励磁绕组与电源的连接。但是,这样将使励磁绕组两端产生较高的
过电压,危及到主机绝缘的安全。为此,灭磁时必须使励磁绕组接至可使磁场能量耗损的闭合回 路中。
根据实现灭磁方式的不同,分为跳灭磁开关灭磁和逆变灭磁。 跳灭磁开关灭磁原理如下图所示:
图3-2-4-1 跳灭磁开关灭磁原理示意图
灭磁时,灭磁开关QFG 的常开触点断开,切断了发电机励磁绕组和电源的连接;灭磁开关
QFG 的常闭触点闭合,使与发电机励磁绕组并联的线形电阻R 接入回路,由此电阻消耗发电机
的磁场能量,完成了灭磁。 逆变灭磁原理如下图所示:
图3-2-4-2 逆变灭磁原理示意图
当触发控制角大于90°时,全控桥将工作在有源逆变状态下,此时转子储存的磁场能量就以 续流的形式经全控桥反送到交流电源,以使转子磁场的能量不断减少,达到灭磁目的。此时,灭
磁开关QFG 的常闭触点处于断开状态,即线形电阻R 未接入回路;灭磁开关QFG 的常开触点 闭合,这是与跳灭磁开关灭磁不同的。 三、实验内容与步骤
1.跳灭磁开关灭磁实验 ⑴将实验台面板上的“励磁方式”旋钮旋至“常规控制”,“励磁电源”切至“他励”方式。 ⑵发电机组的起励建压,具体操作参照第一章。 ⑶按下THLCL-2 常规可控励磁装置面板上的“灭磁”按钮,记录励磁电流和励磁电压的变
化(观察控制柜上的励磁电流表和电压表)。并通过示波器观测励磁电压U e (对应面板上的U d )
波形。 ⑷发电机组停机,具体操作参照第一章。 2.逆变灭磁实验 ⑴将实验台面板上的“励磁方式”旋钮旋至“微机控制”,“励磁电源”切至“他励”方式。 ⑵发电机组的起励建压,具体操作参照第一章。 ⑶按下THLWL-3 微机励磁装置面板上的“灭磁”键,记录励磁电流和励磁电压的变化(观 察控制柜上的励磁电流表和电压表)。并录制励磁电压波形,分析变化规律。 ⑷发电机组停机,具体操作参照第一章。 四、实验报告
1.分析在他励方式下逆变灭磁与在自并励下逆变灭磁有什么差别？ 答：他励是针对直流发电机作为励磁机向交流发电机提供励磁电流，那么它励下的逆变灭磁是灭掉直流发电机的励磁电流，从而使直流发电机无法向交流发电机提供励磁电流！这种励磁方式一般实用与50MW以下机组。自并励是将交流发电机出现增设励磁变压器提供励磁，它是直接通过可控硅整流输出到交流发电机的转子。其实逆变灭磁原理都是一样！通过可控角的控制实现的逆变，可以用平均电压的积分公式得到电压与控制角的关系！ 2.分析灭磁为何只能在空载下进行,若在发电机并网状态下灭磁会导致什么后果。
答;那是不是因为如果直接灭磁后，原动机保持不变，没有励磁发电机没有能量输出，使得发电机转子越来越快?是的要是并列状态的发电机失磁后，将进相运行，若带有功较多，将变成失步的异步状态，并出现大幅度的电流和功率摆动，要是原动机不及时减小输出，将使机组过速。
五、实验心得
理解了灭磁的作用、原理和方式。加深了对三相整流电路有源逆变工作状态的理解。
实验总结与体会
通过这四次实验，我们对发电机的自动并网和退出更加的了解。我们也更好的对电网
的防护做了更加深入的了解，如果未来我们在发电厂工作。我们会更快的了解发电机的状态，方便我们人的控制，保证电网的质量和稳定性。