国外大容量冲击发电机概况

国外大容盆冲击发电机概况 随着高压断路器电压和开断 电流的不断增 长 , �已经出现 �� � 千伏 , � � � � � 兆伏安断路 器 , 正在研制 �� � � 千伏 � � � � � � 兆伏 安 断 路 器 � 断流容量试验只有用合成回路才能满足 , 而合成回路试验的主要环节是具有一定电压的 二 电流源 。 电流源可以由网络和冲击 发 电 机提 供 , 由于冲击发电机不受系统发展的制约和系 统运行的影响 , 世界上许多断流容量试验站 , 、 油 � � 年代到现在都在不断增设大容量的 冲 击 发电孤 几个技术较先进的国家的冲击发电机 尺寸 , 几乎和当时最大的汽轮发电机相当。 例 如 , 日本东芝公司 �� �� 年安装完毕的出 端容 量 � � � 兆伏安的冲击发电机 �以下简称 东 芝 � � � � 等� 转子重 �� � � 吨 , 相当 于 �� 万 千 瓦 水氢氢汽轮发电机的大小 。 瑞士 � � � 年 开始 扩建的 � �� 巴登试验站, 在 � � � � 年调试完毕 的新冲击发电机出端容量为 � � � � 兆 伏 安 , 转 , 子重 �� 吨 , 相当于 �� 万千瓦双水内冷发电机 的大小 。 � � � 在 �� � � 年报导 巴登试验站时 说 , 断 路器单元开断容量将达到 � � � � 兆伏 安 , 只 能 用合成试验来满足 。 但在 � � � � 年报导的 法 国 新建的日纳弟试验站 , 却以满足基本单元开断 容量 � � � � 兆 伏安直接试验为目 标 。 目前 , 国 外认为, 斯流容量试验室应能对断路器一个基 本开断单元进行直接试验。 日纳弟试验站引进了 �� � 千伏网络� 可得 单相短路容量 � �。。兆伏安 , 还装了两台 出 端 容量 � � �仓兆伏安的冲击 发 电 机 , 每 台 可 得 � � � � 兆 伏 安 的单相短 路容量 , 发电机与网络 一起可得心�� � 兆伏安单相短路容量 。 这 样该 站就可以进行 � � 。, 丫� � 千 伏断路器整极合成 试验 , 其等价三相开断容量可达 � � � �� 一� � ��� 兆伏安 �系统偶尔可提供 � � � �一� � �。兆 伏 安 短路容量� 。 在法国报导 日纳弟试验站文章 的 一 个 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 中, 列入苏联的两台 � � � � 兆伏安冲击发电机 , 从未见苏联介绍过 � � � 兆伏安电 机 , 而 只见 �� ! 年 ��电》杂志披露了 � � 一�� � 一�型冲击发 电机的简单数据 , 出端容量约为 �� �� 兆伏安 。 荷兰 � � � � 试验站是用多台冲击发电 机 并联增加断路容量的典型 。 据 � � � � 年报 导 , 该站又增设了 � 台出端容量为 � � � � 兆伏 安的 冲击发电机 , 四台并联在小室可得三相短路容 量 � � � � 兆伏安。 �它原已有 � � � � � , � � � � � � 兆伏安冲击发电机 � 台� 。 当然 , 许多试验站在增设冲击发龟机的同 时 , 也相应地扩大 了合成回路试验能力 , 有可 能的还引进了网络 。 近年报导的不装冲击发电 机的大型网络试验站只有加拿大魁北克研究中 心 ��� � � � 试验站 。 本文只就冲击发电机方面的发展状况作一 简介 , 世界上各主要断流容量试验站的较大容 量冲击发电机参数列于表 � � 高压开关断流容� 试脸对冲击发电机的 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 高压断路器在作断流容量试验时 , 要求冲 击发电机, 在一定电压下 , � 提供足够大的闭合 电派和在版路后某一时刻提供足够大的开断电 城 ‘ 这就要求冲击发电机不但在短路瞬闻的容 量大 , 」 而且还要求其短路电流 衰 、减 小 , � 在 作 “合分” 试验时 , 特别是对油断路器 , 电流衰 减更是一个突出的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。 空气断路器作开断能 力试验时 , 一般在短 路 后 � · �� 秒开始分断 。 对于油断路器作 “合分” 试验呱 丫般在短路 后�� �� 秒开始分断。 。 � 、 根据冲击发电机的这种使用特点 , 对一台 冲击发电机容量大小的评定 , 不但粤注意它的 最大容量 , 还必须考虑它的衰减特性 。 冲击发 电机一般有 以下几种特征 容 量 � 如 , 型 式 容 量 , 出端容量 , 允许使用容量等 。 第一 , 在一定尺寸重量下 , 希望有尽可能 大的短路容量 , 即在一定电压下 �一般相当于 定 、 量 所谓型式容量 , 转子尺寸重量相鬓黑翼粼藻誊「 戴� 尽可能大 的 短 路 电慢愈好 , 并应能有效 �有时也称机座容量 � 。 但是由于各 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 者 所指的相当的汽轮发龟�机的冷却方式各异 , 所 么型式容量往往不能确切地比较各台冲击发式 机的大小 。 ‘例如 , 曲� 时天冲击发电 祝型式 容量为 �的 兆伏戈 ‘ �转子董 �珍吨� 出 端 容量为 � � 匕兆伏安 � 日苯索芝的大伸击发 电机 型式容量为 � �。兆伏安 , 几�转子童色。吨�但其出 端容量却为 � � � � 兆袂安。 一所以型式容量奋主要 起着在设计阶段计算暂态参数的基准作用 。“ 出端容量是指在额定电压卞, 不加任何外 阻抗 , 只对冲击发电杯袒瞬孪电抗 �凡尹算的 最大三相对称短路容量一火氏、勺香�� 幼“ 。 出端� � 、一 ‘ , “ , ’‘ , ’“ “ 仃里 “ ‘ � 一 � �“� , 。 山户,幼容鼻较平等地牛较子冲少发电呻大匹 比较了它的主要特征参数放� · 但是官还不能完全 说明一台冲击发电机的试验能力·和性能好坏 , 因为各合电机电流衰减‘特性不咸 衡以有些冲 击发电机特别标明短潞后某一瞬何火‘般为�� 毫秒� 的短路容量“ 一 厂口 ’一 、 � � � 地补偿 电流的衰减 。 , 第二� 要能反复承受尽可能大的短路电流 冲击而冰易损坏, 并最好具有观蔡判断使用容 量是杏合理的手段 。 ‘ ’ 第三 , 最好具有多种便用方式护诸如 , 通 过定子绕组的串并联 , 星接和三角接的变换 , 获得多种使用电压和电流 , ’ 、以及能 作 �� 赫或 低频 �� �一鑫�赫� 电器的试验等。� ’ 一 一 ‘ 一 ”一 , 呀 � ’一 ’” 气 上述第一 、 二点是基本要求 。 下面简略综 述一下各种类型的大容量冲击发电机是如何满 足这些要求 , 达到目前的性能水平的 。 关于短路电滩的衰减和补偿 三相对称短路电流最大有效值 , 在一定的 空载电压 � 。 �相电压 � 下, 取决于电机 的 超 � ‘ ,, ‘ 瞬变电抗 � 月 的大小 。 � � 二 。粤详 �相应的单相功率最大值为 � � � � 据中根 析 , 冲击谬冲幸券碧聊挥蜂 、譬卵罗论分发龟机定子绝缘击努苗主姿惊物是氮 反复短路电动力的累积作用 , 再加之 � � �二�飞 识万亡二 的企常试巍倾复心压时发复作 用 , 有 时还可能承受更 �衙数值的操柞过电压 , 这些作 用都是主常使用协他的, 不可避免的 。、 因而为了裸征足够的使用寿命 , 翩遗广规定的允许使 用容量或斌验站自它规定钓食卑容量护 都显著 低争出端容量扩如苏联呼件�� 石一 � 出端容量为 � �� � 兆伙安 , 允许使用容量为翁的 兆伏安、 法国母纳弟试验站电机出端容 、量 为 “如兆状 先 、才允许使用到病相妞露 �比。兆获安�相雪 于等价三相容量 � � � � 兆伏勿, 。并明确说明之所以用的邀样低 � 生要是为了延长使用寿命 。 益上犷根据高压井关盼流容量试验的特点 , 对冲击发电机应有以下九方面的基本要求 , �。 , 。 �乳 苏气 工� 二 牛一 ‘ � �� � � � 帕发电机的 �二� ·比、样尺寸的汽、电 机要小一半左右 , 各种类垫的冲击发电机减水 护 ’ � ‘ 、, “ � � ·补 � 一� � 的措摊不粉以下几方面 。, 一 � 二 � � � � 选取尽可能大的气隙磁密 , 但要顾 俄铁芯过饱和引起励磁电流过份增加 �如 � � 二一 �� 。, � �伪 �王�� 口高斯 � , 般电机为 �呱。多高斯 �。 、 、 �� 加气麟尽可能地小。�加 � � 一�� 。招 为 � � 毫 米 , 一般电机为 � �一�� 毫米爹、 一 �的 定予端部采甩铜环最蔽以减少端部 漏磁 。 , �� � 减少定子槽数及采用宽 ‘而 浅 的槽 一 型 , 以减小定子漏抗 �近年来也有采用单层绕 组的 � 。 · 一 � � � 选取最大瞬变线负荷密度 。 �� � 增强转子阻危绕组 。 ‘ 笨�’’越小 , 短路电流最难越大 。 但是短潞电流和劝率总是要随时间而衰减的 , 短路电 流对称分量青触值变化如下 � �� �� ‘子� �〔豁 � �卜 ��备 一 �� � 二 曰 � 品竺一卜 � 。 〔德, �� 寻, 一 一磷一 � 。 脚 �之 ‘ 翻 翔 ’ 人 �� , � 一 � 、 � 一 万� � ��长二 一杀 一了 � �、 爪 即 � 。 , ‘ � 相应的一开断功率变化如下 � �盆 二 � ‘“ 一 �名 � � � 一 � 由‘ �多� 式可见 , 要减小 �� 的 减 衰 , 就 应缩小 � � 与 � � 的差别 。 一 � � 与 � � � 的差别 是由转子阻尼回路引起的 , 不设阻尼绕组并设 法消除转子上其他租 尼 回 路 , 当 然 可 以 使 �, ,� � 翔 � � 而使短路电流的衰减变小 。 反过来 呱 一加强阻尼绕组是减小 �争’ 增大短路电流 �� � 初始值的有效措施 。 如果为了减小电流衰减而由转子上消除阻尼向路, 那么, 「 要获得同样的 二 � , ‘〔十 � �奋一士�· � � , � � 、 一了尸, 、宁 气气厂芍厂 一 又牙下产, � � 了、 � 人 � � � 。� �� � 式中 � � � �二短路开断后的恢复电压。 由 � � � � � � 式 � 短路功率势必就要加天电机尺寸 , 重量 。 现在世界上使用的冲击发电机主要有三种 类型 � � � �俩极强阻尼型 �如 , � � �� � 。, 东 芝 � � � 日纳弟 � � � � � 。 � � �多极弱阻尼型 �如 , 西门子 � � � , � 极 , � �� � � � � � , � 极 � 。 � � � 多极强姐 尼 型 �如 , � � � � � � � , � 极 , 日本武山 吐� � � , � 极 � 。 表 � 两极与多极冲击发电机容童 � 传子重量比较 机机 型型 四 极极 八 极极 四 极极 两 极 强 阻 尼尼 弱弱弱 阻 尼尼 弱 阻 尼尼 强 阻 尼尼尼 试试 验 站站 人�� ��� 西 门 子子 日 本 武 山山 苏 联联 ����� 日 本 东 芝芝����������� � 一 � � � 一 ������� 出出 端 容 量量 � � ���� � ! ��� � � � ��� � � � ��� �� ���� � � ������兆伏安��������������� 转转 子 重 量量 � ��� �� 了了 � ���� � ��� ���� � � 。 ������吨��������������� 兆兆伏安� 吨吨 � ��� � �!!! ∀∀∀ ����� 打打 多极弱阻尼电机比两极强阻尼电机有一个 显著的缺点 , 就是笨重而不经济, 由表 � 单位 转子重量的容量的比较就可以看出 。 两极强阻尼机比多极弱阻尼机有一个显著 缺点, 是电流衰减快 � 例如 � 东芝 � � �� , 出线端三相短路容 盘初始值为 � � � � 兆伏安 , 兰周波后衰减到 蓬斗� � 兆伏安 , 、 为初始值的 “ % 。 而西门 子 韶50, 出线端三相短路 , 经三周波后 , 短路电流, 对 称分量仅衰减到起始值的 89 .7 % , 其相 应 容 量之衰减估计为 80 % 。 外阻抗接的越少 电流衰减越厉害 , 图 1示出 丑B C 675 。在几种不同外阻抗下电流衰减情况 。 用强迫励磁对短路电流衰减进行补偿时 , 两极强阻尼机的效果远不如多极弱阻尼机 。 这 是因为 ‘强大的阻尼烧组阻碍着励磁电流的快速 6了 了了 返返返返返 试试试试试 通通通通通令令令卜认 、、、 \\\\\ ‘ 、( 坪谈谈乏井兴兴\\\\\ 、权从从从,,, 、 、、、 抓抓抓 _卜火火 ~、、~ 端乙乙,,,, 222卜卜卜卜林~~~、、、 「件 】 ·· . ... IIIIIIIII 丁丁丁丁 声声 图 i B BC 67 50 在冬秒捧粤热下 ,典罗1—仅为筑电机租线路电杭2 , - 附3“二公附加限抗巧%加阻扰30% · 4 —附加阻抗47 写I汾~ 一 t 二 1 0 毫秒时她三相短舞电流飞100% ) 。 I :—三相短路电流变化仰, . 增杯 :所以 , 计算或实验证明, 几乎现有的大 型两雄强组尼机 , 在作斯流容量斌孕时, 强励 补偿效果都不大 , 都不采用 。而多极弱阻尼机补 偿效果郡攀好 , 都采用弹埠励磁 (见表 ”) 。图 2 是西门子 43 50 补偿效果对比 曲 线 。 由图 2 , a) 看到 , 在不加强励时 , 出线端三相 短路经三个半波后 , 短路电流对称分量衰减到 龄、 7 % , 若用· 招 倍强励 , 可提高到驭 % 。 由 图 Z b) 可见 , 经变压器 (总外祖抗为 仅一 0 24 ) 两相短路 3个半波后 , 不加强励时 , 短 路电流 对称分量下降到94 .6 % ; 若用 18倍强励 , 则 短路 电流对称分量几乎保持不变 。 补偿效果的 一确是 良好的 。 ’ 从高压电器试验角度看 , 像 西 门 子 43 孔 这样的弱阻尼冲击发电机, 使用起来比较得心 应手 , 但是 , 大型冲击发电机还是以两极强阻 尼型为多 。 这是因为它不但具有:_体积小 , 重 量轻 , 经济 , 运输安装方便 , 对基础作用力小 , _ 、 _ ., 匕_ X犷 _ , 二:, , , 二, 不弘 办 圣卜2另 吧 形匕 怡下卞i了门且 边屯才r 书穿不又 月屯人矛 机机 别别 X d,, X d ,,, X d 产产 极数数 转 子 及 阻 尼尼 是 否 采 ‘ 用用 饱饱饱 和 值值 饱 和 值值 X dl,,, 绕 、 组 结 构 〕〕 强 励 及 效 果果 99999 或纬纬 盈或%%%%%%%%%%% BBB B CCC 0 。 0 444 仇02 5 ‘‘ 1 。 666 一 ’ 222 强阻尼 , ; 转子槽楔用 良导导 效果不大 , 不采用用 6667 500000000000 体 _____ 东东 芝芝 0.0248 ,, 0 . 0 1 6 3 555 1 。 5 222 222 未详述述 采用 , 效果不详详77740000000000000000 日日 纳 弟弟 O 。肠肠 O 。 0 333 1 。 6 777 222 未详述述 不详详 石石60 000000000000000 苏苏T , 一1 0 0 一 222 0 。 0 8 111 0 。 0 4 222 1 。 9 333 222 设阻尼绕组组 效果不大 , 不采用用3332的的的的的的的的 苏苏T 耳 一 1222 7 。 6 5 写写 6 。 2 5 %%% 1 。 2 222 2 _ ‘‘ 弱阻尼尼 加 9 倍强励 , 在 0. 1秒时时声声声声 它它它它它 效果大大 AAA E GGG 丐丐 住。 0 2 8 令令 1 。 2 222 _888 凸极圆钱子珍阻尼 · ___ 界用 “飞跃励磁” 软果大大666的000 D346666666666666右右右 ............. 西西 门 子子 、 才 ,, 、 」, : , 、、 r 了 ‘‘ 888 凸极叠片转子 , 纵物无巨巨巨44435000 5。 0 6 %%% 4 。 6 %%% . 从 1 卜卜卜 尼绕组 ~ 厂厂 采用 18倍强励 效 果好好 武武 山山 :咬.4 5线 ... 、3 。 3 %%% 1 。 3555 444 . 己 ... 经计算对I万效果甚小 , 未未4445500000000000 强阻尼尼 采用强协协 AAA SE AAA 双。0 7 666 八八 rl. 。甲甲 涟涟 主鲤阻尼绕镇转子槽特别‘‘ 采用 “ 飞跃励磁” 熬果好好2225000000 卿, 一 ,,,, !滁 会价。队炎 。,“ } 。,卜霭;O乃! 卜 !、火 0召犯 寿 ._ 又’“下平卿杯口, } “ } , ‘。 飞谕 ,. 浏舀 械 叫l|一伦吓招 0.7“ 价06 . , ‘.曰. ~ ~ ‘~ . ‘‘. ~ . . .口 J 6 一J坐冲夕 不2 、 ~图 2 西门子 43 50 , 短路电流衰减补偿效果对比曲线 a) 出线端三相短路X二二 0 ·“4 2 1—不加强迫励磁 b) 经两相变压器短路X 乙 十 X T 二 。. 0 24 x Z + X 在二 o · ”8 4 2—加 18 倍强迫励磁等‘系列优点, ’还可能是由子一般汽轮发电机 转子都是两极实心圆转子 。 在制造工艺上可以 相互借鉴 , 便于研制。 一 另外 , “”c 和 。erl ‘晒 一今邓提井 阻尼绕组是不可少的 , 除 了有可 以减小 X d 的作 用外 , 还指出阻尼绕的另外三个作用 : 的衰减有好处 , 但是缩小 X ‘’与Xa “差值的方法 不应是取消租尼绕组, 使 X 。扩 增大 。 而应是尽 量减小励磁绕组的漏抗使 X 。 , 减小下来。 具 体 的办法是减小转子槽深 , 并用良导电材料 (如 电解青铜尧作槽楔来减小阻尼绕组的电阻 。 由 于X d’的减小还使得瞬变时间常数T d’减小 (T “ ( 1 ) 阻尼绕组可以使转子 充 分 对 称 , 多 X d’ _ _ _ 二 _ , _ _ _ . _ _ _ _ _ 、 _ _ 、 .~氨 一 ’ f d 。 , 血 ’l’’ 的减小叮以提局强坦励慨补 ( X 」 、 X _ ) 就可以获得最小的两相短路阻U q 偿电流衰减的效果 。、 采用强励时三相短路电流 变化如下式:x :二 = X 补i了一又乒; ZX,U ( 2 ) 阻尼绕组可以减小两相短路电流的 畸变和防止 非短路相的过电压 。 ( 3 ) 两极隐极转子本体总是具有阻尼回 路的 , 在不对称短路时造成很大的 逆序 电 阻 r:, 它引起损耗 , 使转速、 转矩下降 , 一护环 发 热等 。 为了消除这些弊病 , 应设阻尼绕组 。 B B C 在它的 675。电机运行 5年 后 , 1 96 9 年发表了 “冲击发电机最佳设计” 一文, 通过 分析比较几种类型的冲击发电机 , 提出下面一 一 个重要观点 。 - , _ _ P 。 ‘二 , . ‘ * 。 X d’ . ;, * ‘、 讨 * * , 。由于祥弄.的比值与月孚专~比值的平方成正比、 因 J P 二 曰J ”“ 巨 ‘ 从 “ 了一” J · ~ 一一一 (见式 5 ) , 缩小 X 。,与X产的差值对减 小 P二 t ‘*喊会 · (寺 一会)e一万 t+(分一受:)e一, 〕 ‘6 , 式中 K 一强迫励磁前后励磁电压之比 。 如果忽略 (6 》式中超瞬变部分 , 而且用 了1 一寻「、代替指数函数. 就可以得到一个简、工 一 T d , / 通 勺甘 “目从田从 , 似“ , 必 .吓 少” ”叫 明的强励条件: U 。 广、 , 了, X 护 , 、 气 t 、, ‘“公口+吓分 一 ‘少亡J ‘犷’ 由 (7 ) 式可见T’ ,愈/J、 强励补偿效 果愈提 前 , 也就愈大 。当改善了转子结构 , 使X 。’、 T d ’足 够小的条件下 , 在进行 0.1 秒左右的短路试验 时补偿效果会较好 。 B B C 6 75 0 . 转子槽楔采用了 良导电材 料 , 使 Ta , 提高到 0.07 秒 , 改善了衰 减 ‘ 特 性 , 一 但 是可能没有采取减少 X 。’的 措施 , X d ’ X d 万 一 1 。 6 还是较大 , 结果强励效果不大 , 而未采用 。 A E G 6 0 0 0 是 8 极强阻尼 电机 (阻尼绕 组 重量达定子绕组的令, · 据 AE G 报导 , 由 于注意减小励磁绕组和阻尼绕组漏杭 , 并使二 者与定子绕组充分。合 , 结果使各 · 1 ·罕, 采用强励补偿效果良好 。 但是没有报导具体的 对比曲线 , 也未见到它的走子, 转子童量, 因 而无从评价其经济性 。 ‘ 它的型式容蜜为 10。兆 伏安, 出端容量为 60oe一兆伏免 经变压 ’器 在 试验小室可得36 的’兆伏安 。 述是较 一 为 先 进 的 。 一 武山 455。是 4 极强阻 尼狐 黑=;.3。纳山 , 。。 U 咫 , 牲找阻 , 。 牡 ‘, X d ,, 一 l ‘ 口 口 也是 ·比较小的 。 但是据报导, 经概算表明、即使 加 10 倍强励 , 3 周波后短路 电流增加也不l过 1 % , 但是并未谈及 0.1秒左右的补偿效果 。 由表3可以看出 , 术管是什么型式的卑机 , , X d , / . 。 。 ‘二 , 。。‘二 。‘ , 0 、‘ ~ ~ ‘ , , 一凡一会竺节《 1.22 的都明确报导强迫励磁 补 偿 效/“ X d ,, N - -一 ” , ” 一 产 ‘ ~ “ 八 , 切洲 ~ ~ ~ ” ’“ ~ 上述几个采用强迫励磁的大型冲击发电机 (A E G 6000; 西门 子 4350 ; A S E A 25 0o) , 补偿倍数都很高 , 如西门子高达 18 信 。 在补偿 方法上截不砰用纵的短接附加电阻法· 而采用所谓 “飞跃励磁法” 。 因为对于大容量的 冲击发电机 , 在励磁回路接入很大 的附 加 电 阻 , :必然损耗很大。 “飞跃励磁 ” 法 , 是用强力的 励 磁 发 电 机 , 突然给冲击发电机的励磁绕组 , 施加高倍 数的励磁电压 , 在冲击发电机定子电压上升到 试品所需电压时 , 进行突然短路 。 · 由于在突然 短路前 , 定子电压上升过程中 , 阻尼绕组已起 作用 , 因而在短路时 , 阻尼绕组阻止补偿的作 用 已减弱 , 补偿效果就较大 。 在进行 “飞环励磁” 时 , 必须妥善解决 , 诸如, 励磁升压 自动化 , 二 电压升到所需数值自 动琢路 , 以及空载过励磁保护等技术问题 。 这 方面的技术资料 , 均未见报导. 二 ~ ~ ~ 一 ~ , ~ ~ ~ 一 X dl~ 一 ‘果好 , 而所有两极强阻尼机, 斗气都在 1.5 以‘ ’一“” ’一 ’ 「‘ ” ‘一 ‘一二一 “赞, X ‘“ “ r 一 ’一’上 , 除东芝 740。只简单说采用强励 外 , 绝 大 多数都明确说强励效果不好 , 不予采用 。 只 「泣 .备较小 , 强励效果好的两极强阻尼机还 未出现 , 所以现存的三种类型的冲击发电机究 竟何者技禾性能较好 , 能充分满足断流容量的 试验要求, 还是有待进一步注意的间题 。 定子绕组绝缘的固定结构与合理使用容 t 的确定 - 一冲击发电机的短路电流有效值 , 比同尺寸 的“般电机大一倍左右 。 在短一路的最初几个周 期内, 巨大的电动力作用在绕 组 的 端 部 , 槽 部 , 会引起绕组的振动和变形 。 冲击发 电机一 般每年要进行 3000 多次试验 , 所以必须 把绕 组作充分的固定 , 将变形和振动控制在很小数 值 , 以获得较长的使用寿命 。 ‘ 冲击发电机的绕组固容熏点是在端部 , 槽 部也很重要 , 甲定方法各式各裱 现只简单要 叙述如下: , 绕组端部因伸出蛛芯槽 , 受力最严重 , 所 以是固定的重点。一 端部绕组分两种型式 , 一种 是锥面渐开线型 , 一种是平面渐开线型 , 前者 用两个锥形爪 后者用两个平面圆形夹板. 将 整个端部缘组内外侧夹紧固定 。 其中线修所有 间隙用绝缘垫块或填充胶填满 , 使之成一个结 实的整体 。 由于突然通过大短路电流, 使绕组铜线突 然伸长 , 也是使 绝缘损坏的原因。 一些国家为 此采取了对策 , 如 日本武山 4550 具有 使整个__端部可以沿轴 向移动的结构 。 而 BBC 是将 整 个端部单独浇注成整体 , 然后与槽部直线部分 焊接起来 , 焊接处加一弹性跳线 , 在热膨胀时 能起弹性缓冲作用 。 当端部充分固定后 , 槽部线棒的振动还会 引起出槽 口绝缘的损坏 , 所以槽部的充分紧固 也很重要 。 但是这方面的经验报导很少 。 近 10 年出现的大型冲击发电机, 还 采 用 了一些新对策来解决电动力间题 , 如: ( 1 ) 定子绕组采用多支路并联 , 不但减 聋 少线棒电动力 , 而且有利于保护断 路 器 的 制 造。 ( 2 ) 采用单层绕组, 便于槽内和端部固 定。 ( 3 ) 研究更富于弹性和钢性的耐振绝缘 材料 , 作定子绕组绝缘 。 ( 4 ) 采用多极转子 。 如 A E G 6。。。作成 8 极的主要理由, 就是因为多极定子端部跨距 短 , 受的力矩小 , 好固定 。 虽然设计者和制造者用了各种方法, 将绕 组充分固定 , 但还是很难用计算方法确定冲击 发 电机的合理使用容量 。 使用者也很难用一般 。 电机的绝缘预防性试验方法 , 判断绝缘寿命 , 而 确定合理的使用容量 。 由于冲击发电机绕组固 一定结构复杂而声固 , 甚李用合成树脂等浇注成 结实的整体 , 一旦绝缘损坏 , 检修工作量极大、 现场检修极其困难 , 甚至造成几乎全部绕 组 更 换 , 使试验站工作较长期停抓因而科学地判断冲击发电机的合理使用容量 , 就成为一个很重 要的问题 。 现在出现的较科学的方法 , 是在绕组端部 预埋测量振动 , 位移, 应变的元件 , 在短路过 程中测量端部绕组的振动 , 位移变形大小 , 来 确定使用容量是否合理 。 如 , 苏联, 曾在 T二75一 2 上进行测 试 , 从而两次改进绕组 固定方法 , 大修后 , 延长了 使用寿命 。 又如 , 一 B B C 6 7 5 饵 在试运行阶段只使用到 该机规定的使用 容 量 (37 50) 的 60 % 。 通 过 对端部振动 、 位移、 应变的测量观察 , 认为变 形都在弹性极限范围内(轴向、 径向, 切向位移 和变形均小于 10 微米) , 才 将 容 量 提 高 到 3750 兆伏安。 此后, 又经过 1962 年一段频 繁 试验的测量观察, 认为今后还可以把容量进一 步提高到 5000 兆伏安。 提离冲击发电机试脸能力的措施 一 、 主设备 , 线路参数的恰当配合 一台性能 良好的冲击发电机 , 还必需配 以 低短路阻杭和 电压变换灵活的变压器 , 并且试 验站的连接母线阻抗要尽量低 , 才能充分发挥 其试验能力。 所 以, 许多试验站都很重视设备 间的参数配合。 对短路变压器一般有如下要求: ( 1 ) 低短路阻抗 , 最好比发电机X d“小: ( 2 ) 能变换出多种电压等级 , 以适应各 种电压等级断路器的直接试验 , ( 3 ) ‘特别是在作合成试验时 , 能根据各 类断路器的弧压降 , 提供一定电压的足够大的 单相电流 , 琳获得尽可能大的合成试验容量 , 摘足大容量断路器的单元或整极试验 。 例如 , B B C 三台单相变压器的参数是: 型式容量 短路阻抗 高压绕组 低压绕组 最大三相短路容量 最大允许短路电流 高压绕组 、 低压绕组 150兆伏安 2.3% (0.0251欧) ‘ x 3 2 千伏 2 义 6 . 4 千伏 7200 兆伏安 i= 38 .5千安 主二 38 5 千安 由于发电机的绕遨感可以接成星形和三角形 (相应电压为 13 千伏 , 7 . 6 千伏) , 而 变 压 器绕组又较多, 因而可以获得多种电压 。 表 4 列出可得的各种电压及在小室可得的电流和容 量 。 如发电机和变压器的阻抗较小 , 而且允许 使用容量摧水时 , 母线阻抗的木小对发电机出 力影响很大, 所以许多试验站都努力设法减小 母线阻杭, 其方法主要有以下几机 表 4 B召C 巴登试验站 诚脸容量一 览表 三 、 ‘柑 ’ 试 」姗“ 一一一一 ’ ‘两 、 相 试 验 一一一 一一 甲 ‘‘ , 畏周 波 开 断断 ; 食 闸 瞬 间间 3 周 波 开 断断合合 闸 瞬 间间间间间 电电 压压 电「 ‘ 流流 容 量量 · 电 流流 容 、 量量 电 压 电 流 } 容 量量 电 流 } 容 缝缝 〔〔丫下伏 ))) (仟 安))) (兆伏安,, (仟安))) (兆伏安))) (仟伏) { (仟安) }‘ ( 乡匕伏安))) (仟 安了 { (兆伏安)))....... 一 r nnnnnnnnnnn 777 。 555 2 8 888 一 、 写 井井 2 2 000 2 4 0 000 气气 2 5 333 ‘ 二二 1 9 。 222 1 5 5 000 111 3 、、 1 6 777 3 7 5 000 沪 一脚脚 240000 7。石石 16 999 . 1 9 0 000 1 3 000 1 8 0 000111 888 1 0 000 一 ‘ 朴反q 、;;; 7 777 2 4 0 000 1 333 8 666 一2 2 0 000 6 999 1 5 5 000 333 222 6 7 。 555 3 7 5 000 5 222 2 4 0 000 2 111 6 9 ,, 斗 1 9 0 000 导333 1 8 8 000 333 777 5 8 。 555 3 7 5 000 ‘ 4 555 2 4 0 000 3 222 { 「 4 3 卜卜 22 0 000 3 4 .555 16 5000 555555 3 9 。 333 3 布。 ‘ ___ 3 公.555 2 4 0 000 4 222 3 ‘· 5 }}} 1 9 0 0 ;;; 2 777 1 8 0 000 666 444 3 3 ‘吕吕 · 、3 7 5 0 卜 ___ 2 GGG 2 4 0 000 以 、、 2 3 {{{ 2 2 0 000 1 7 。 555 1 8 0 000 777 444 2 日.333 3 7秒 二二 22.555 240000 9666 17 · 2 }}} 2 2 0 000 1 3 。 555 1 8 0 000 111 1 111 1 9 。 555 3 7 5 000 1 555 心心 1 2 888 1 1 。 555 2 2 0 000 9 , 000 1 8 0 000 111 2 888 1 6 。 999 3 7 5 000 1 333 2 4 0 000 1 9 222 8 ‘666 2 2 0 000 G 。 999 1 8 Q OOO 111 4 888 1 4 。 666 3 7 5 000 1 111 卜 宁 ;;; 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A E G 的珍制室, 设在试验小寡对面大 楼的一下凸出的房子皇, 通过钢化玻璃可以环视 试验场地 , 还可通过电视机观察不能直接看到 的设备 。 此外还设有换线摸拟发光盘 。 通过按 钮远动换接或指令换接电抗器 , 厕量回路等 , 由灯光信号监视换接的正确性。 美国西屋公司试验城 主控制台通过防碎玻璃可以看到整个解验区 , 主控制台设有直流 摸拟计算台 , 用来检查主回路连接状况 , 迅速 的计算校核试验电流。 在测量上除多线电磁示波器等外 , 还有用 以直接观察试验结果的储存式阴极示波器 。 由于水平所限 , 收集的资料不全 , 在综合 整理过程中 , 错误亦在所难免 , 望批评指正 。 、主要参考资料 · 1 . B . B . R . 1 9 6 8 、年 地1之 有关5篇文章2. “A N e 侧 H ig卜一p卿介r 、 L a b o r a t p r y ,, I E E E P . A . S . 19 7 2 年啦3 3. "O pt主爪iz in g T h e o f S h o r t一C irouit gen erator s,, B . B . R . 1 9 6 9 年施84毛国外高压开关断流容量试脸室水平资料简编 西安设计院 5 , “国外机械工业基本情况参考资 料” 高电压器 部分 _ 西安 高电压器研究所编 6 .B 二6 p a 双纽。 二 及e中op班 a 耳 , : 0 6 , o T o . e , a : o p o 。 c 班宜x p O H “H 叉 分 M . O . IO T O B . 《3 H e p r “只 》1 9 6 8 . 7 . “ O e 妞0 5 万n e x a P a 胶: e P 班e T “K 皿 “ fl a P a M e T p H 了江a P 且双 x r e H e孙Topoo T 班一1 0 0 一2 , , 3 几 e 孔 T p T e x H “ K a 1 9 7 0 .掖1.8.A E G .M it t、一 1 9 6 么年地了/ 8 9 . E . U . M . 8 5 卷1968 年 加1io.T h e N ew 人 S E A H ig h 一 P o w e r I a b o r a t o r y a t L u d v i k a A S E A J O U R N A I l o G o 年N如 11 .高电压器译丛 1964 年第一期.第三期有关文 章 三 12 , “新谁大容量试验 设 备” “东艺评论” 1 9 6 5 年 4 月 (李重光) 63