辅机及其他同步发电机灭磁电阻的吸能容量李自淳，彭辉，符仲恩，夏居珞（中国科学院等离子体物理研究所科聚公司，安合肥230031）探讨了同步发电机采用快速移能灭磁时，其灭磁电阻吸收能量容量的计算及选择方法。
发电机；灭磁电阻；吸能容量1概述目前大中型同步发电机的快速灭磁普遍采用移能灭磁，故灭磁电阻必须快速吸收在各种工况下的磁场能量。据分析：最严重的工况是发电机空载失控误强励及定子出线端突然短路。这两种工况的转子电流都可以达到额定励磁电流的3~4.5倍，转子的磁场能量也达到最大。以下以国内最大的三峡电站水轮发电机为例，分别探讨这两种工况下的磁场能量。由于电机的瞬态过渡过程十分复杂，又因发电机的电磁参数提供不全，故只能从《电机学》111的基本理论出发，忽略一些次要因素，作某些简化假定，对以上两种工况作粗略的分析，再以长江水利委员会（以下简称“长委会”）提供的一些发电机基本参数（见表1）为依据，作一初步的计算，以供。计算均以ABB公司发电机为例，取最大容量时的饱和值参数作为计算原始数据，励磁方式为机端自并励，三相全控桥式整流。
2发电机空载失控误强励工况下的磁场能量21励磁电流的计算此工况是指发电机不并网，但由于功率整流柜脉冲变压器击穿等原因，造成励磁调节失控，控制角a=0*发电机误强励，定子电压升高，以致励磁变次级电压也升高，假定升高到额定值的1.3倍（考虑因励磁电流大而使励磁变压降大因素），此时励磁电流可达到：因为定子绕组及阻尼绕组开路时励磁绕组时间常数=Rf（w为电角频率，对50Hz电机来说，w= =1.16H（不饱和值）。这里R/取“长委会”提供的130 *C时的电阻值，此温度应与电机设计时2d.'取的对应温度一致，国内电机厂一般取75ABB取多少不知，偏高选取较安全。
由于没有X.及Xad的数据，只能主观假设转子漏1.16=0.116H（不饱和值）。由于漏磁通的磁路大部分经过空气，如不考虑磁路的饱和，则L/>为常数，漏磁能量取=0.5X0.116X实际上漏磁通的磁路有一部分在铁心里，在特大表1序号数值单位备注参数名孙额定容量最大容量额定电压额定功率因数额定转速定子绕组连接方式直轴同步电抗标幺值不饱和/饱和，额定容量时不饱和/饱和，最大容量时直轴瞬变电抗标幺值不饱和/饱和，额定容量时不饱和/饱和，最大容量时直轴超瞬变电抗Xd标幺值不饱和/饱和，额定容量时不饱和/饱和，最大容量时直轴瞬变开路时间常数r'd*直轴瞬变短路时间常数r：定子绕组短路时间常数：转子绕组电阻时励磁变二次侧电压顺德联络会上确定空载励磁电压空载励磁电流负载励磁电压额定容量时/最大容量时负载励磁电流额定容量时/最大容量时励磁顶值电压励磁顶值电流允许强励时间励磁顶值电流下转子过电压值US为绕组出厂对地耐压试验时的电压幅值的励磁电流下，铁心高度饱和，磁阻大，使漏磁通长率减少，表现为等效电感一减小。设饱和系数为0……则办=0. 2.3转子主磁通的能量转子激磁电感（交链定子绕组产生感应电势e.的（不饱和值）。
根据《电工学》121理论，主磁通的能量W0=K.分析，由于闭合回路磁链守恒的原理，定子短路后，电枢三相绕组内立即感应出周期分量及非周期分量的短路电流，其作用是要保持闭合的电枢绕组内磁链不变。但短路电流产生的磁场穿过转子，使转子的磁链发生变化，所以经励磁电源短路（只要励磁电流不等于零，功率整流桥处于导通状态，就可视作短路）的转子励磁绕组及本身就短路的阻尼绕组中也立即感应出周期及非周期性的电流，以保持其磁链不变。该电流幅值很大，如果这时跳灭磁开关灭磁，则转子将释放出很大的能量。由于阻尼绕组的时间常数较小，而继电保护动作时间一般在0.1s以上，此时阻尼绕阻电流己基本衰减完毕，故分析灭磁能量时，可近似将阻尼绕组视作开路。定子短路后0.1s时转子电流最大值//*的计算可有两种方法：为转子等效电抗X' =Xy+Xq为转子和定子漏抗之和，漏磁通大部分在空气中通过，如不考虑磁路饱和，L/当作常数，则磁场能量=0.5X实际上漏磁通的磁路有一部分在铁心里，所以还是应考虑磁路饱和的影响，这里磁力线要经过转子漏我公司给予更换灭磁电阻（或磁场断路器）后即恢复正常运行。从安全经济的观点全面来考虑，这样的选择应该是合适的。但安全和经济有矛盾，具体选择由发电机安全的重要性和用户的经济能力来决定。
其他水轮发电机灭磁电阻的吸能容量可以参照上述的计算方法及选择原则来确定。汽轮发电机由于转子整段铁心内有强烈的涡流阻尼作用，大部分磁场能量转入转子铁心的涡流中衰耗，使灭磁电阻的吸能大大减少。据实验分析|61，空载灭磁时ZnO灭磁电阻吸能不到磁场储能量的10%.为安全计，可取汽轮发电机灭磁电阻（一般同时兼作转子过电压保护）的吸能容量为计算磁场储能量的30%~50%.磁路和定子漏磁路两部分空气隙，故饱和深度较小，设饱和系数为0.6（上述2.节取为0……因只考虑转子漏磁路，空气隙小，故饱和较深，饱和系数小）则Wf=0. 4总结以上计算的是在极端工况下的转子磁场储能量，还作了很多偏安全的假设，所以计算结果应该是偏大的。另外在灭磁过程中转子绕组电阻、励磁回路电阻及磁场断路器也吸收部分能量，故灭磁电阻实际吸能比上述计算结果要小，另外根据中国电力行业标准DL/T5834995.人民教育出瑞典ASEA工厂。大型发电机的灭磁。低压电DL/T58H995大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件。
中国科学院等离子体物理研究所，东方电机厂，黄台电厂。300MW汽轮发电机灭磁试验工作报告李自淳（943―）江苏苏州人，1965年毕业于安水电学院电力系，从事ZW压敏电阻应用开发工作，现任中国科学院等离子体物理研宄所科聚公司总工程师，研宄员。彭辉（1962-）安颖上人，1983年毕业于西安交通大学电气工程系，从事压敏电阻及应用研宄工作，现任中国科学院等离子体物理研宄所科聚公司副总经理，高级工程师。