指出交直流综合灭磁保护可作为大型水轮发电机转子灭磁保护的优选方案。
图中：Ufr-励磁电源FMK励磁回路开断装置LQ―发电机转子绕组F―发电机定子RV―氧化锌压敏电阻器2.1串联灭磁方式在励磁回路中，它的代表产品是DM2自动灭串联灭磁方式主回路原理图见。磁开关，它接线简单、体积小，既断流又吸能，在这种灭磁方式下，FMK磁场开关串联在灭磁能量不大的中小型发电机组上起到了1前言灭磁保护是同步发电机励磁系统的主保护。在发电机及其单元联接的主变压器出现故障时，它主要完成两项任务，一是迅速断开磁场回路，即断开发电机转子绕组和励磁电源的联系，使电源不再为转子绕组提供能源；二是迅速转移、吸收掉转子中储存的磁能，间时限制转子两端的过电压，保护转子的安全。
对灭磁保护的要求是：安全、可靠和快速。
随着电力工业的发展，水轮发电机单机容量不断提高，发电机的励磁功率、转子绕组时间常数及其储能都不断增大，因而灭磁的能容量大增。为提高电力系统运行的稳定性，在水轮发电机组上广泛采用了快响应、篼顶值的自并励可控硅励磁系统，这禾疑是一种进步，但同时也给转子灭磁保护提出了新的更高要求。因此，灭磁保护技术也要有相应的发展和进步以适应新的变化。寻求新的有效的安全可靠的灭磁方案是摆在我们面前的严肃课题。
2国内主要灭磁保护方案及其特点国内目前应用于灭磁保护的方案主回路接线方式有很多种，但就其工作原理来看，主要是下面两种：一定的保护作用。但随着机组容量不断增大及可控硅静止励磁系统的推广应用，串联灭磁方式已暴露出诸多问题，如灭磁能容量不足、小电流吹弧困难、开关弧压较低、灭磁时间长。加之结构本身的缺陷，常发生拒动或误动问题，事故率较高，已不能适应电力工业飞速发展的需要。
逆变灭磁也是串联灭磁方式的一种。大型水轮发电机多采用机端自并励系统，这种励磁系统在正常停机时可以采用逆变灭磁，但不能作为发电机的事故灭磁保护的主要手段来使用，因为在发电机内部短路情况下，整流群输人端的电压显著降低，从而大大减慢了灭磁的速度。
2.2并联灭磁方式并联灭磁方式主回路原理图见。
并联灭磁方式是八十年代初随着ZnO非线性电阻的应用而发展起来的新型灭磁方式。这种方式的特点是把断流和吸能两大功能分开：磁场断路器只起断流、移能作用，本身不吸能，负担大大减轻，烧开关的几率大大减小；灭磁吸能、限压的任务由氧化锌非线性电阻来承担，灭磁速度快，接近理想恒压灭磁。这是一种较理想的灭磁方式，国内现用的较多。但是，这种灭磁方式也对磁场断路器提出了更高的要求，即要求磁场断路器既要断流容量大、速度快，又要具有分断电压高的特点，以满足断流移能的需要。显然现有的DM2等磁场开关是不能胜任的。
为此人们开展了磁场开关的改造，虽经努力，成效不大。也有不少围绕磁场开关的各种辅助措施，如在开关两端并接高压熔断器、并联人工过零换流回路等方案。这些辅助措施在一定程度上减轻了磁场开关的负担，但不能独立使用，也增加了一些控制环节，且离不开磁场开关的可靠性。若开关拒动，这些辅助措施的方案也就无能为力。
近十几年来，也研制出一些磁场断路器，如DM系列磁场断路器在开断速度、通流容量、开断电压、安全可靠性等方面性能都较优，用于300MW以下的水轮发电机转子灭磁保护效果很好，但对600MW以上（三峡780MW）水轮发电机组来说，现有的DMX直流磁场断路器则显得通流容量不足，开断电压偏低（现有的DMX最大额定电流3500A，最大开断电压3水轮发电机转子灭磁保护存在的问题3.1国内发电机自并激可控硅静止励磁系统，其励磁变压器一次侧和二次侧大都没有设置断路器，一次侧直接接在发电机的出口端，二次侧和整流器连接，在灭磁过程中，发电机的巨大能量仍通过整流变反馈给灭磁系统，给直流磁场断路器的开断增加了沉重的负担，这也是灭磁事故多发的主要原因之一。
3.2前面说过，国内已普遍使用并联灭磁方式，也收到了较好的效果，但安全可靠性仍不十分理想，事故也时有发生，究其原因，主要是集中在直流磁场断路器的断流移能环节上，主要问题有：3.2.1国内现有的直流磁场断路器（开关）除DMX系列磁场断路器外，大多通流容量较小，断开弧压较低，弧压稳定性差，难以胜任断流、移能灭磁的需要。
3.2.2专用直流磁场断路器市场用量少、成本篼，生产厂商不愿作大的投人，因此在技术性能改进、工艺质量提高上都受到限制。
3.2.3机械式直流磁场断路器从原理上存在着固有缺陷。其开断过程是电弧的形成、扩展、燃烧、熄灭的过程。有电弧就会有烧蚀、损毁；有机械动作就会有磨损，机械卡涩、拒动、误动在所难免，这是无法从根本上解决和消除的。
3.3在灭磁保护系统设计中，参数选择不合理，配合不当也是导致灭磁事故发生的原因之一'. 3.4灭磁手段单一，缺少后备。
针对现有灭磁保护存在的问题，作者认为应在大型水轮发电机励磁系统的交流侧设置交流磁场断路器，研制新型快速的、分断电压高的电子型直流磁场断路器。采用交直流综合灭磁保护技术，以提高大型水轮发电机转子灭磁保护的安全、可靠性和快速性。
4交直流综合灭磁保护方案介绍新型交直流综合灭磁保护主回路原理接线图如所示，它由交流磁场断路器AMK，电子型直流磁场断路器DDL和氧化锌非线性电阻吸能元件RV组成。断流移能任务可由交流断路器、电子断路器单独完成或共同完成。两种断路器可各自独立完成工作，又互为备用，既保留有交流灭磁的特点，又可弥补单独使用交流断路器灭磁的不足。两种断路器可各自独立或共同完成断流任务，因而可大大提篼灭磁保护动作的可靠性。吸能灭磁的任务由氧化锌非线性电阻完成。
4.1交流断路器灭磁技术交流断路器灭磁主回路原理图如所示，其基本原理是：在励磁变压器低压侧和整流器之间设置三相交流断路器。在需要灭磁时，首先切除可控硅整流器的触发脉冲，然后跳开交流断路器。此时，发电机转子相当于一个恒流源，它通过切脉冲时导通着的两只可控硅和励磁变压器二次侧绕组形成一个闭合回路。在这个回路中既有转子绕组形成的恒流源，又有励磁变压器的二次侧输出的交流恒压源。在交流断路器开断时，断口产生的弧压和励磁变压器交流输出电压叠加，作用于闭合的主回路中。当满足条件l/K+，转子电流就会全部转换到ZnO吸能元件中，随即开关断口电弧熄灭，完成断流任务。当励磁变压器阳极电压峰值大于ZnO灭磁残压时，即使不跳开交流断路器，转子电流也能够转移到ZnO灭磁电阻中去，转子储能由ZnO非线性电阻吸收。可见，利用励磁变压器阳极电压，交流断路器的开断弧压可以大大降低。
试验波形图见。
交流磁场断路器灭磁主回路原理图当然，用具有直流开断能力的交流断路器作为直流磁场断路器使用也是可行的，为了获得足够高的开断弧压，可将交流断路器的主触头作串联连接。
快速隔断励磁系统与交流电源联系，有利于氧化锌非线性电阻的快速吸能灭磁。
断路器工作在交流回路，分断过程中，有反向半波阳极电压的帮助，交流断路器的开断弧压大大降低。因而电弧烧蚀及其弧触头的损耗较轻微，安全性好。
交流断路器用量大，成本低，生产厂家多，投资开发力度大，因而技术成熟、产品质量高、操作机构灵活、可靠性高。
结构紧凑、模块化、体积小、价格低。
必须切脉冲，增加了控制环节；当发生可控硅击穿短路时，桥臂直通，交流断路器不起作用，只有续流，延长了灭磁时间；当发电机内部、出口、励磁变发生短路故障时，交流电压很低，交流断路器可能无法正常断流。
4.2电子型直流磁场断路器灭磁技术为从根本上解决机械式磁场断路器的固有缺陷，笔者认为应更新观念、改变思路、勇于创新，采用功率电力电子元器件研制新型磁场断路器取代机械式断路器。
电子型直流磁场断路器灭磁主回路原理图如所示。
电子断路器（图中虚线框部分）由大功率主可控硅管KP1和KP2（可增减并联数和增加串联数）、辅助可控硅管KP3、换流电抗器L、储能电容器C、控制触发电路CF和电容器充电电源Vc组成。由控制触发电路CF的G1、G2脉冲来控制断路器的接通。由控制触发电路CF的G3脉冲来控制断路器的关断，此时，KP3导通，预先It存有电能的电容器C通过换流电抗器U主可控硅管KP1和KP2、辅可控硅管KP3放电，给主可控硅管施加反向电流，强迫其电流过零关断，实现断路器的分断。
电子断路器从工作原理，工艺结构、控制方式上完全不同于机械式断路器，它没有电弧，没有机械传动部分，从原理上消除了电弧烧蚀，机械卡涩，拒动误动的可能性，关断时间短，仅数百微秒，断流速度快、分断电压高，极有利于换流移能的需要。电力电子技术的发展为我们提供了大容量、高耐压、高可靠性的开关元件，大功率容量的电子断路器有着很好的发展前景。
电子断路器灭磁的特点电子断路器灭磁无弧光、无声响、无机械传动部分、寿命长、安全可靠性高。
通流容量大，单管可达5000A；断流速度快，小于lms；分断电压高，单管可达5000V；有利于快速灭磁的需要。
控制功率小、自动化程度高、可承担频繁的通断操作，尤适用于少人值守、无人值班电站和调峰机组。
完善的状态监视和自诊断系统极易实现与程控系统或计算机监控系统的通讯联接，进一步提高了其安全可靠性。
研制的电子断路器自1990年在白山电厂红石电站投运以来，已有9台电子断路器组成的灭磁过电压保护装置先后在小山电站、莲花电站、丰满发电厂投入运行，电子断路器的额定电流，开断电压不断提高，莲花140兆瓦机灭磁模拟试验开断电流达3196安培，灭磁能量达2.54兆焦，灭磁试验波形图见。红石机组用电子断路器已安全运行10余年，其它机组上的电子断路器也已安全运行4一5年，灭磁保护动作的成功率都是100%，获得了显著的社会、经济效益。深受4.3氧化锌非线性电阻吸能元件（阀片）氧化锌非线性电阻元件伏安特性平坦，漏电流极小，浪涌吸收能量大，响应速度快，用作灭磁吸能限压元件，可以得到接近理想的灭磁效果。十几年来，我们组装的近千台灭磁装置在国内外各电厂运行良好。第一台300MW水轮发电机组灭磁装置已安全运行十余年。退役后的阀片经微机测试，特性变化不大，并且仍能顺利通过老化试验。这说明，只要选用性能稳定，质量上乘的氧化锌阀片，做到合理设计，串并组合、均流均能较一致，阀片寿命是很长的，灭磁、限压吸能是支全可靠的。阀片的微机测试及组合技术获中科院科技进步三等奖。氧化锌非线性电阻灭磁技术获中科院科技进步二等奖和安徽省科技班步一等奖。
S结论5.1交流磁场断路器灭磁，较机械式直流磁场断路器灭磁无论是在自身的内在质量上，还是在灭磁工作的环境条件上都具有明显的优势，安全可靠性较篼。
5.2电子断路器克服了机械式直流磁场断路器的固有缺陷，优点突出，可作为后者的替代产品，应予以优选、推广。
5.3交直流综合灭磁保护方案，两种断路器有不同的工作原理，不同的结构形式和不同的控制方式，各自独立工作，相互配合，组成冗余灭磁保护系统，可以把灭磁保护的可靠性提篼一个等级。
5.4大型水轮发电机转子灭磁保护采用交直流综合保护，安全、可靠、快速，性能价格比最优，可作为三峡等大型水轮发电机转子灭磁保护的优选方案。