基本介紹
- 中文名：自動滅磁裝置
- 外文名：Automatic demagnetizing device
- 辦法：是將勵磁迴路斷開
- 問題：大型發電機磁場開關滅磁可靠性
- 效率：高效率、高性能
簡介,新型自動滅磁方式,技術經濟指標,經濟指標和效益,技術問題,解決方法,解決思路,優點,成果,
簡介
針對大型發電機磁場開關在滅磁可靠性方面存在的問題，提出一種全新的超級安全自動滅磁配置方式，並定名為“無源零開斷的自動滅磁裝置及方法”。本發明運用無源電力電子器件，組成多個功能組，與勵磁主迴路構成拓撲網路的巧妙連線，使之既不影響正常運行的參數性能，又隨時為事故滅磁做好準備，還順便提供了強大的吸收諧波過電壓的功能，一但接到滅磁指令，雙重啟動功能組動作，接通放電移能功能組的放電通道，預充電容器迅速放電轉移磁場電流，再反向充電建壓導通滅磁電阻完成滅磁。本發明也是一套新型的滅磁技術方法，將難以控制的滅磁過程完全掌控起來，不但滅磁性能大幅提升，成本造價卻可節約五成以上，具有很高的性價比。
新型自動滅磁方式
研究一種即有高效率、高性能，又有高可靠的新型自動滅磁方式。技術關鍵是首個超高電氣強度下的磁場電流轉移新技術，徹底擺脫了開關的束縛，通過巧妙的電路結構和參數配合，即可實現對任何容量、任何參數發電機組的可靠滅磁，重點解決的技術問題就是，利用無源電力電子器件，實現零電流、零電壓的零開斷滅磁。
技術經濟指標
預計達到的技術經濟指標為，徹底杜絕發變組事故滅磁或勵磁系統故障誤強勵滅磁，因磁場開關容量不足而燒毀的事故，或因滅磁時間長、滅磁不成功而導致發變組事故擴大的情況發生，減少一次這類事故就相當於數倍該項目投資的損失。同時該裝置性能很高但造價平平，具有很高的性價比和很低的維護成本，相比動則數十萬的進口龐然大物來，可謂物美價廉、簡單可靠。
該技術成果，就是根據具體的對象而設計的一套技術方案和計算方法，可以根據用戶需求提供全面的技術服務，所依託的就是葛洲壩電廠的機組模型，對大型水電廠具有典型的代表性，當然對三峽電廠等超大型機組也具有套用價值和實際需要，以應對和解決三峽機組滅磁存在的潛在危險，用該計算分析方法對三峽滅磁所作的分析，證明了這方面問題的存在。
經濟指標和效益
特別是針對十一五期間國家水電發展的規劃，一大批超大型水電機組的投產，若能運用此項自主創新的自動滅磁新技術，解決好機組滅磁安全的問題，其技術經濟指標和效益是巨大的，簡單列表對比如下：
技經性能滅磁方式 磁場開關的安全電應力(KJ) 極限滅磁要求的電應力(KJ) 結構複雜性 滅磁不安全性 性能係數 經濟合理性(萬/套) 性價比
GZB國產開關/ZnO 150 400 3 5 6 30 0.2
GZB進口開關/ZnO 120 240 4 5 5 50 0.1
上項改進配置ZnO∥Rx 120 120 4 3 15 50 0.3
SX全進口配置/SiC 240 600 5 4 25 250 0.1
SX零開斷自動滅磁/ZnO 0 48 3 1 30 50 0.6
SX無開斷自動滅磁 48 1 1 32 40 0.8
GZB零開斷自動滅磁/ZnO 0 15 3 1 15 25 0.6
GZB無開斷自動滅磁 15 1 1 12 15 0.8
技術問題
自99年、2000年連續發生DM4雙斷口開關，在誤強勵滅磁燒毀事故後，我們圍繞滅磁方式、滅磁容量、滅磁能力、滅磁特性等問題開展了多方面、多層次的研究工作，這些研究也逐步揭示了滅磁失敗、燒開關的根本原因，就是開關遮斷容量不能滿足機組誤強勵工況的滅磁要求，以及開關的接線方式不合理，這就是傳統強開關滅磁的致命弱點，不論是國產的還是進口的都存在。國外產品要稍好一些，不在於它的開關，而在於它配的滅磁電阻，多為SiC非線性電阻或線性電阻，使開關實現了軟開斷，常規參數下開關的遮斷容量並不大，但是在超強極限參數下是否還能滿足就要具體分析了，就所見到的滅磁配置都存在一定問題，要么開關容量不足，要么滅磁電阻不合適，而且就了低就不了高，就了高又損失了低，這就是滅磁問題的最大困難之所在，要想突破也在這裡，就是解決好大參數下的建壓能力問題。
解決方法
解決思路
若想解決這個問題，有兩個思路，之一，繼續走強開關遮斷的路，所以就有了四斷口、八斷口的滅磁方式，但是斷口總是有限的，誰又能保證多斷口滅磁就一定不會燒了嗎？再多斷口的開關仍然是開關，它也不能擺脫開關所具有的特性和缺點。之二，超越開關，充分利用現代勵磁的特點，其滅磁性能是靠巧妙的電路結構和精確的特性參數的配合來實現的，無需複雜的控制裝置或繁複的機械結構，具有超常的可靠性和穩定性，並突破了滅磁開關容量和遮斷能力的限制瓶頸，可以滿足各種容量和工況（包括空載誤強勵、機端三相短路）的滅磁要求，同時兼顧常規參數和極限參數的差異。
優點
新的思路中融匯了多種滅磁方式的優點，克服各自的不足，突破性的解決了關閉整流器和轉移磁場電流的技術關鍵，加以巧妙的電路組合，構成完善的拓撲結構，從而實現了磁場斷路器(FCB)的零電氣強度分閘，即零開斷滅磁技術，磁場開關不再承受高電氣強度、高容量的遮斷壓力（或電應力），是對直流電感負載大電流強開斷技術的根本性的突破，也是對大型、超大型同步發電機，特別是水電機組，極高電氣強度下遮斷轉移磁場電流的巧妙解決方案。
成果
以上是我們前期研究已經取得的實際進展，也是二十多年來滅磁研究的積累與深化，基本完成了文字上、理念上、原理上和方法上的研發工作，新型自動滅磁方式的原理結構已經確定，配套的分析計算方法也趨成熟，並申報了國家發明專利，專利申請號：200510019636.1，發明名稱：無源零開斷的自動滅磁裝置及方法。實現了長江電力成立幾年來的又一項自主創新的技術成果，在各級領導的關注支持下，此項目正在開展實質性的產品和套用的研究和試驗工作，預計j將實現工業試驗和試運行，介時將全面完成該科技成果向實用化、產品化和市場化的轉化工作，突破該技術領域的某些限制瓶頸和壟斷封鎖，真正主導和掌握大型電機滅磁技術的主動權，這不僅僅是滅磁方式上的完善和突破，更是精典電機滅磁技術、滅磁理論的跨越和突破，更符合現代大型、超大型電機勵磁技術的發展需要，也是我們勵磁人對國家電力事業和科技創新的一點貢獻。
