勵磁設(shè)備技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)及校核

勵磁設(shè)備技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)及校核勵磁變壓器勵磁短路電流可控硅元件快速熔斷器冷卻系統(tǒng)滅磁開關(guān)滅磁電阻過電壓保護(hù)目錄2勵磁變壓器參數(shù)二次側(cè)電流計(jì)算具體計(jì)算公式如下式：式中：I2：勵磁變壓器二次側(cè)線電流

Ifn：發(fā)電機(jī)在最大容量、額定電壓和額定功率因數(shù)時的勵磁電流3勵磁變壓器參數(shù)二次側(cè)電壓計(jì)算具體計(jì)算公式如下式：式中：U20：勵磁變壓器二次側(cè)空載額定線電壓

αmin：勵磁系統(tǒng)強(qiáng)勵時可控硅控制角

Ufmax：勵磁系統(tǒng)頂值電壓

Ifmax：勵磁系統(tǒng)頂值電流

k1：取為0.8或1△U：損耗電壓降之和4勵磁變壓器參數(shù)二次側(cè)電壓計(jì)算初步估計(jì)經(jīng)驗(yàn)公式如下式：式中：U20：勵磁變壓器二次側(cè)空載額定線電壓

UfN：勵磁系統(tǒng)額定勵磁電壓

k2：勵磁系統(tǒng)強(qiáng)勵電壓倍數(shù)

k1：取為0.8或1

5勵磁變壓器參數(shù)變壓器容量計(jì)算計(jì)算公式如下式：式中：SN：勵磁變壓器容量

U2：勵磁變二次側(cè)電壓

I2：勵磁變二次側(cè)電流

6勵磁系統(tǒng)觸發(fā)角度觸發(fā)角度核算空載觸發(fā)角：負(fù)載觸發(fā)角：強(qiáng)勵觸發(fā)角：7短路試驗(yàn)核算短路試驗(yàn)核算勵磁變高壓加廠用電后，二次側(cè)輸出：式中：U1N：勵磁變一次側(cè)電壓

U2：勵磁變二次側(cè)電壓整流橋輸出電壓與短路試驗(yàn)電壓比較：如左式小于右式，則需要使用高壓側(cè)分接頭方能滿足試驗(yàn)需求。8空載升壓試驗(yàn)核算它勵空載升壓試驗(yàn)核算勵磁變高壓加廠用電后，二次側(cè)輸出：式中：U1N：勵磁變一次側(cè)電壓

U2：勵磁變二次側(cè)電壓整流橋輸出電壓與升壓至130%電壓比較：如左式小于右式，則需要使用高壓側(cè)分接頭方能滿足試驗(yàn)需求。9網(wǎng)側(cè)分接頭核算

根據(jù)以上計(jì)算，如果勵磁變高壓側(cè)接廠用電，能夠滿足短路試驗(yàn)和升壓試驗(yàn)要求，則勵磁變高壓側(cè)不需配置分接頭如果不能滿足試驗(yàn)需求，為可靠起見，勵磁變壓器網(wǎng)側(cè)分接頭，同時滿足發(fā)電機(jī)短路試驗(yàn)和空載升壓至130%試驗(yàn)的要求。

10短路電流計(jì)算勵磁變壓低壓側(cè)短路低壓側(cè)出口短路，短路電流：式中：S：勵磁變?nèi)萘?/p>

U2：勵磁變二次側(cè)電壓

Uk：勵磁變短路電抗壓降對應(yīng)于短路電流的高壓側(cè)電流為：式中：k：勵磁變壓器變比11短路電流計(jì)算勵磁系統(tǒng)直流側(cè)短路直流側(cè)短路，最大短路電流：式中：ID：勵磁變二次側(cè)短路電流直流側(cè)短路時，各整流臂電流：交流側(cè)各支路電流為：12可控硅元件參數(shù)設(shè)計(jì)可控硅電壓參數(shù)可控硅正向和反向電壓，按下式設(shè)計(jì)：式中：VRRM：可控硅反向電壓

VDRM：可控硅正向電壓

U2：勵磁變二次側(cè)額定電壓13可控硅元件參數(shù)設(shè)計(jì)可控硅電流參數(shù)可控硅電流滿足發(fā)電機(jī)短路時感應(yīng)電流，按下式設(shè)計(jì)：式中：IT：可控硅正向額定電流

IFN：發(fā)電機(jī)額定勵磁電流按熱原則設(shè)計(jì)，可控硅元件滿足n-1原則，則：14可控硅元件參數(shù)設(shè)計(jì)可控硅電流參數(shù)可控硅最大功耗電流按下式：式中：K2：整流橋均流系數(shù)

IFN：發(fā)電機(jī)額定勵磁電流按熱原則計(jì)算：15快速熔斷器參數(shù)設(shè)計(jì)快熔電壓參數(shù)快熔額定電壓按下式計(jì)算：式中：U2：整流橋交流側(cè)額定電壓

16快速熔斷器參數(shù)設(shè)計(jì)快熔電流參數(shù)快熔額定電流按下式計(jì)算：式中：ISMAX：可控硅最大工作電流可控硅最大工作電流，按下式：式中：IN(n-1)：退一柜最大工作電流

IN(n-2)：退二柜最大工作電流17快速熔斷器參數(shù)設(shè)計(jì)快熔特性參數(shù)快速熔斷器要求在運(yùn)行中出現(xiàn)大電流時，要于可控硅元件損壞之前熔斷，以保護(hù)硅元件，即要求其I2t特性要小于硅元件I2t特性。根據(jù)前面計(jì)算的可控硅最大短路電流，即可計(jì)算可控硅元件的損壞時間和快熔的熔斷時間：快熔在可控硅損壞之前熔斷，快熔即可保護(hù)可熔硅，也可切斷短路電流。18勵磁系統(tǒng)發(fā)熱計(jì)算可控硅發(fā)熱可控硅整流橋最大發(fā)熱為：銅母排發(fā)熱銅母排最大發(fā)熱為：快速熔斷器發(fā)熱快熔最大發(fā)熱為：19磁場斷路器參數(shù)設(shè)計(jì)磁場斷路器電壓參數(shù)開關(guān)電壓按下式計(jì)算：式中：UfMAX：磁場繞組最大持續(xù)工作電壓最大持續(xù)工作電壓按下式：式中：U20：可控硅交流側(cè)額定電壓20磁場斷路器參數(shù)設(shè)計(jì)磁場斷路器電流參數(shù)開關(guān)額定電流按下式計(jì)算：式中：IfN：機(jī)組額定勵磁電流開關(guān)短時電流耐受能力保證輸出2倍額定勵磁電流，持續(xù)時間大于20秒，即磁場斷路器流過強(qiáng)勵電流時間不能小于20秒。開關(guān)分?jǐn)嗄芰σ蟠笥趧畲畔到y(tǒng)直流出口短路最大電流。21磁場斷路器參數(shù)設(shè)計(jì)磁場斷路器弧壓參數(shù)開關(guān)弧壓要求按下式核算：式中：URMAX：最大滅磁電流對應(yīng)的滅磁電組兩端電壓URMAX按下式：式中：UfN：額定勵磁電壓22滅磁電阻參數(shù)設(shè)計(jì)滅磁電阻參數(shù)線性電阻按如下設(shè)計(jì)：式中：Rf：磁場繞組電阻非線性電阻電壓按如下設(shè)計(jì)：23滅磁電阻參數(shù)設(shè)計(jì)滅磁電阻容量參數(shù)滅磁電阻容量采用數(shù)值仿真：24勵磁系統(tǒng)絕緣水平核算磁場絕緣水平參數(shù)