大型發(fā)電機(jī)組滅磁關(guān)鍵技術(shù)研究

許其品，楊 銘

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大型發(fā)電機(jī)組滅磁關(guān)鍵技術(shù)研究

許其品，楊 銘

（國(guó)電南瑞科技股份有限公司，南 京210061）

確定磁場(chǎng)斷路器的最大弧壓以及碳化硅滅磁電阻的能容量對(duì)于發(fā)電機(jī)滅磁系統(tǒng)安全性設(shè)計(jì)至關(guān)重要。本文根據(jù)麥也爾電弧動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，簡(jiǎn)要分析影響采用長(zhǎng)弧原理的直流斷路器分?jǐn)噙^(guò)程中產(chǎn)生弧壓大小的因素；同時(shí)結(jié)合HPB60-82s型斷路器的短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)給出了該種型號(hào)直流磁場(chǎng)斷路器最大弧壓的保證值；本文還依據(jù)小能量沖擊試驗(yàn)，給出了考慮均流/均能后的滅磁用非線性碳化硅滅磁電阻最大能容量的核算方法。本文對(duì)大型發(fā)電機(jī)組滅磁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有重要的指導(dǎo)意義。

直流斷路器；最大弧壓；麥也爾電弧模型；碳化硅滅磁電阻；能容量；溫升

0 前言

近年來(lái)隨著大型流域的開(kāi)發(fā)、大型燃煤、燃?xì)鈾C(jī)組以及核電機(jī)組的建設(shè)，單機(jī)大容量的發(fā)電機(jī)組越來(lái)越多，其滅磁的安全性問(wèn)題引起越來(lái)越多專家的關(guān)注。其中磁場(chǎng)斷路器的最大弧壓和滅磁用電阻容量的確定成為滅磁設(shè)計(jì)中必須考慮的兩個(gè)重要因素。磁場(chǎng)斷路器并不專門(mén)依據(jù)滅磁的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，一般滅磁系統(tǒng)中采用的磁場(chǎng)斷路器均為直流斷路器，由于應(yīng)用條件不同，其試驗(yàn)條件和試驗(yàn)方法也不盡相同，其性能參數(shù)并不能完全套用到滅磁系統(tǒng)中，特別是斷路器分?jǐn)噙^(guò)程中產(chǎn)生的最大弧壓。在直流系統(tǒng)中為了保證直流系統(tǒng)絕緣的安全性，要求斷路器在分?jǐn)噙^(guò)程中產(chǎn)生的過(guò)電壓不能超過(guò)一定的限制值（一般為2倍的額定工作電壓），而在發(fā)電機(jī)滅磁過(guò)程中為了確保勵(lì)磁電流的轉(zhuǎn)移并切斷勵(lì)磁電源，要求斷路器在發(fā)電機(jī)組任何運(yùn)行工況下發(fā)變組保護(hù)動(dòng)作時(shí)都能夠可靠分?jǐn)啵雌浞謹(jǐn)噙^(guò)程中產(chǎn)生的最大弧壓不能低于某個(gè)限制值，而此最大弧壓保證值在直流斷路器中并沒(méi)有明確給出，從而引起了對(duì)于磁場(chǎng)斷路器的弧壓的分歧；在滅磁用電阻上已經(jīng)有比較成熟的仿真計(jì)算方法，但在滅磁電阻能容量確定上主要考慮了均流/均能問(wèn)題，溫度限制問(wèn)題還沒(méi)有引起足夠的重視。為了保證大型發(fā)電機(jī)組的安全，同時(shí)避免不必要的浪費(fèi)，本文將對(duì)此問(wèn)題做深入的剖析，以期能夠?yàn)槲覈?guó)大型發(fā)電機(jī)組的安全提供有益的指導(dǎo)。

1 磁場(chǎng)斷路器弧壓能力分析

1.1 滅磁用直流磁場(chǎng)斷路器分?jǐn)喾绞?/p>

當(dāng)斷路器得到分閘命令弧觸頭分開(kāi)時(shí)，將在觸頭之間形成電弧。此時(shí)電弧成為一種電流載體，使得電流繼續(xù)在斷路器中流過(guò)，相當(dāng)于一個(gè)動(dòng)態(tài)的電阻，由于電流截?cái)嗍且粋€(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程，電弧外特性也是隨著外在條件的改變而改變。在直流系統(tǒng)中，為了增強(qiáng)斷路器的分?jǐn)嗄芰Γ谥绷鲾嗦菲髦幸话愣荚O(shè)計(jì)有滅弧柵，當(dāng)它分?jǐn)鄷r(shí)，電弧將被引入滅弧柵中分割成許多段較短的電弧。

用于發(fā)電機(jī)組滅磁的磁場(chǎng)斷路器主要包括兩種，一種是短弧直流斷路器，一種是長(zhǎng)弧直流斷路器。短弧直流斷路器，其滅弧柵主要由金屬片構(gòu)成，外加絕緣材料隔斷防止飛弧短路。斷路器分?jǐn)鄷r(shí)電弧將被分成若干長(zhǎng)度近似相等串聯(lián)的短弧，電弧電壓主要由近陰極電壓、近陽(yáng)極電壓以及電弧電壓組成，如圖1（a）所示。此種斷路器每個(gè)間隔的弧壓一般在25~30V左右，對(duì)此大家都比較認(rèn)同，斷路器分?jǐn)鄷r(shí)產(chǎn)生的最大弧壓可以根據(jù)弧柵間隔的數(shù)量確定；長(zhǎng)弧直流高速斷路器，其滅弧柵主要由金屬片和覆蓋的絕緣材料構(gòu)成，其滅弧柵尺寸較大，絕緣材料一方面用來(lái)形成絕緣間隔以允許電弧在磁場(chǎng)的作用下被彎曲拉長(zhǎng)，另一方面起到隔斷防止飛弧短路的作用。這種斷路器采用拉長(zhǎng)電弧的方法來(lái)提高弧壓，通常采用快速分?jǐn)嗖⑤o助磁吹或氣吹的方法，把電弧壓入或引入柵片達(dá)到拉長(zhǎng)電弧的目的，如圖1（b）所示。而對(duì)于長(zhǎng)弧的高速直流斷路器其分歧的原因在于其弧壓的不穩(wěn)定性，即其弧壓與形成的弧長(zhǎng)有關(guān)[1,2]。

（a）將電弧分割為短弧

（b）拉長(zhǎng)電弧狹縫滅弧

圖1 短弧與長(zhǎng)弧滅弧方式

1.2 長(zhǎng)弧直流高速斷路器最大弧壓的分析

由于斷路器的結(jié)構(gòu)以及電弧本身的復(fù)雜性，還沒(méi)有得到適用面較廣的一般的電弧模型方程。目前通常用麥也爾電弧動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型分析電弧的分?jǐn)喱F(xiàn)象。麥也爾電弧模型是基于熱平衡、熱慣性、熱游離三個(gè)基本原理推導(dǎo)而成的，其方程如式（1）所示[3,4]：

其中，為電弧電導(dǎo)；為電弧電壓；為電弧散熱功率；為電弧時(shí)間常數(shù)。

令電弧電阻（）=1/，則由式（1）得[5.6]：

斷路器短路試驗(yàn)電路圖如圖（2）所示，u為直流輸出電壓，電感及斷路器CB，由于進(jìn)行短路試驗(yàn)，將回路電阻合并到斷路器穩(wěn)態(tài)導(dǎo)通電阻中，記為（），其穩(wěn)態(tài)值記為0。設(shè)為回路電流，由回路電壓方程得：

由式（3）可得斷路器CB上電壓的表達(dá)式如式（4）所示：

其中，0為分?jǐn)鄶嗦菲鲿r(shí)的回路電流值。

由式（5），對(duì)于同一斷路器來(lái)說(shuō)，斷路器分?jǐn)噙^(guò)程中產(chǎn)生的最大弧壓與分?jǐn)鄷r(shí)刻電路電感中的磁鏈、回路時(shí)間常數(shù)相關(guān)。分?jǐn)鄷r(shí)刻電路中電感的磁鏈越大，max也越大；回路時(shí)間常數(shù)越大，燃弧時(shí)間越長(zhǎng)，t也會(huì)相對(duì)變大；而t越大，max就越小。由于t變化的范圍較小，因此電感的磁鏈對(duì)max的影響大于回路時(shí)間常數(shù)對(duì)max的影響。保證在分?jǐn)鄷r(shí)刻回路電感的磁鏈具有一定的值可以保證斷路器分?jǐn)噙^(guò)程中獲得滿足要求的弧壓。而在電感磁鏈一定的情況下，回路時(shí)間常數(shù)越小，建立弧壓的時(shí)間短而弧壓較大。

1.3 HPB斷路器短路試驗(yàn)結(jié)果分析及其在滅磁過(guò)程中最大弧壓的判斷

HPB60型高速直流斷路器為目前在滅磁系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的磁場(chǎng)斷路器，此種斷路器即為長(zhǎng)弧直流斷路器，以下結(jié)合斷路器最大弧壓的理論分析及斷路器短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)其所能達(dá)到的最大弧壓及在滅磁系統(tǒng)中的分?jǐn)嗄芰M(jìn)行分析。

HPB斷路器廠家提供的針對(duì)HPB6082s型斷路器在電路時(shí)間常數(shù)為13.1ms和99ms兩種情況下的短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1和表2所示，試驗(yàn)電路圖如圖2所示。

圖2 斷路器短路試驗(yàn)電路

表1 HPB60-82s型斷路器在電路時(shí)間常數(shù)為13.1ms下短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)

表2 HPB60-82s型斷路器在電路時(shí)間常數(shù)為99ms下短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)

從試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，回路時(shí)間常數(shù)為13.1ms，試驗(yàn)分?jǐn)嚯娏鳛?6.2kA情況下所產(chǎn)生的弧壓為3830V；回路時(shí)間常數(shù)為99ms，試驗(yàn)分?jǐn)嚯娏鳛?.8kA情況下所產(chǎn)生的弧壓為3330V；比較兩種情況，回路時(shí)間常數(shù)為99ms的短路試驗(yàn)中，其電感磁鏈大于回路時(shí)間常數(shù)為13.1ms的短路試驗(yàn)，但由于其回路時(shí)間常數(shù)較大導(dǎo)致m增加，因而最大弧壓小于表1的試驗(yàn)。如果增大回路電感或分?jǐn)鄷r(shí)刻回路電流，電感磁鏈會(huì)成為最大弧壓的主導(dǎo)因素，達(dá)到更大的弧壓。而斷路器在實(shí)際應(yīng)用中產(chǎn)生的弧壓與其運(yùn)行的條件以及所處的回路有關(guān)，當(dāng)其建立的弧壓足以分?jǐn)啵ɑ蜣D(zhuǎn)移）短路回路電流時(shí)，斷路器弧壓將不再上升，所以直流斷路器廠家針對(duì)直流系統(tǒng)試驗(yàn)給出的弧壓數(shù)據(jù)通常是小于斷路器所能達(dá)到的最大弧壓值，即可認(rèn)為在短路試驗(yàn)中3830V不大于斷路器能達(dá)到的最大弧壓值。鑒于沒(méi)有更大能量的試驗(yàn)工況來(lái)說(shuō)明該型號(hào)滅弧柵能夠產(chǎn)生更高的安全弧壓，同時(shí)該型號(hào)的斷路器保證其分?jǐn)鄷r(shí)產(chǎn)生的弧壓不大于2倍的額定電壓，即2*2000V，所以至少可以認(rèn)為該種型號(hào)的斷路器其最大弧壓（弧壓保證值）不小于3800V。

目前斷路器廠家提供的試驗(yàn)報(bào)告僅僅是針對(duì)直流系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)合的，其試驗(yàn)條件與發(fā)電機(jī)組滅磁的條件不完全相同，其試驗(yàn)結(jié)果不能直接用于滅磁設(shè)計(jì)，僅僅只能作為設(shè)計(jì)的參考。

圖3所示為發(fā)電機(jī)滅磁簡(jiǎn)化電路圖，當(dāng)直流斷路器FB分?jǐn)嗷哼_(dá)到一定值時(shí)，勵(lì)磁電流i轉(zhuǎn)向滅磁電阻R支路實(shí)現(xiàn)移能滅磁，成功實(shí)現(xiàn)移能滅磁后，流過(guò)斷路器FB電流變?yōu)?，即成功實(shí)現(xiàn)了斷路器分?jǐn)郲7,8]。

圖3 發(fā)電機(jī)滅磁簡(jiǎn)化電路圖

因此滅磁成功與否在于斷路器分?jǐn)嗪竽芙⑵鹱銐虻幕阂詫?shí)現(xiàn)勵(lì)磁電流向滅磁電阻支路的全部轉(zhuǎn)移。滅磁系統(tǒng)中直流斷路器的分?jǐn)嗯c短路試驗(yàn)中直流系統(tǒng)的分?jǐn)嗖煌耆嗤?。而在斷路器成功分?jǐn)唷?lì)磁電流轉(zhuǎn)向滅磁電阻支路之前，轉(zhuǎn)子的電阻較小，轉(zhuǎn)子回路中的斷路器電壓變化規(guī)律與斷路器短路試驗(yàn)電路中的斷路器電壓變化規(guī)律相類似。DL/T294.1-2011規(guī)定滅磁斷路器最大弧壓是指在規(guī)定條件下，磁場(chǎng)斷路器主弧觸頭在遮斷最大分?jǐn)嚯娏鲿r(shí)斷口所產(chǎn)生的最大直流電壓分量；并指出：在實(shí)際滅磁系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該根據(jù)斷路器廠家提供的參數(shù)結(jié)合實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合所需要分?jǐn)嗟淖畲箅娏饕约皽绱烹娮柙谠撾娏飨碌臍垑哼M(jìn)行修正。因此參照對(duì)式（5）的分析，在斷路器分?jǐn)鄷r(shí)刻只要電路中電感的磁鏈足夠大，斷路器分?jǐn)噙^(guò)程中產(chǎn)生的最大弧壓即可達(dá)到斷路器產(chǎn)品本身所能達(dá)到的最大弧壓值。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電感在滅磁前通常具有較大的磁鏈，結(jié)合HPB60-82s型斷路器的短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)和對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，此種類型斷路器在滅磁系統(tǒng)中最大可產(chǎn)生至少3800V的弧壓。

綜上所述，應(yīng)用長(zhǎng)弧原理的直流斷路器的弧壓隨著斷路器的分?jǐn)鄺l件不同而不同，當(dāng)分?jǐn)嗷芈返碾姼写沛溂半娐穬?chǔ)能較小時(shí)，電弧的弧長(zhǎng)較短，因而產(chǎn)生的弧壓也就較低，只有當(dāng)分?jǐn)嗷芈返膬?chǔ)能足夠大，足以將斷路器內(nèi)的弧長(zhǎng)拉長(zhǎng)到其不發(fā)生弧短路前的弧長(zhǎng)時(shí)，才能產(chǎn)生該種斷路器的最大弧壓。如果電感磁鏈足夠大，且沒(méi)有回路能夠通過(guò)斷路器建立的弧壓實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)移，那么斷路器滅弧柵內(nèi)的電弧將被繼續(xù)拉長(zhǎng)，弧壓繼續(xù)升高，直至弧壓超過(guò)最大弧壓后，斷路器發(fā)生噴弧，即電弧跑出間隔與鄰居間隔電弧短路，弧壓下降導(dǎo)致分?jǐn)嗍?。在大型發(fā)電機(jī)組的滅磁系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，斷路器弧壓試驗(yàn)采用與勵(lì)磁繞組相當(dāng)?shù)拇沛溳^為困難，可參照斷路器短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)，依據(jù)上述分析，考察斷路器能否具有移能滅磁所需的弧壓。

2 碳化硅電阻能容量分析

2.1 碳化硅滅磁電阻的均溫特性

SiC滅磁電阻由單片SiC經(jīng)串并聯(lián)組成，對(duì)于并列運(yùn)行的器件都存在均流、均能的問(wèn)題。為解決均流、均能問(wèn)題，SiC滅磁電阻組件通常采取伏安特性相近的單片組成，例如M&I公司規(guī)定額定電流下SiC單片間的電壓差異范圍選擇不大于5%，相應(yīng)的電流偏差范圍不大于13%，由此可得單片的能量分配的偏差不大于13%。由于電阻經(jīng)過(guò)能量沖擊必然導(dǎo)致溫度上升，而由于滅磁的非線性器件都存在溫度限制問(wèn)題，當(dāng)溫度過(guò)高后將引起材料性質(zhì)的改變。鑒于此浙江能源集團(tuán)聯(lián)合浙江電力試驗(yàn)研究院開(kāi)展了此方面的研究，并提出了均溫的概念，均溫系數(shù)等于平均溫升除以最大溫升，這一指標(biāo)對(duì)于碳化硅等非線性電阻材料使用的安全性具有重要的意義。試驗(yàn)表明，M&I公司6298型碳化硅滅磁電阻的熱量有一個(gè)從內(nèi)到外的長(zhǎng)傳遞過(guò)程。從表面溫度分布情況來(lái)看，均能系數(shù)達(dá)到0.9，表面均溫系數(shù)卻小于0.7，說(shuō)明表面溫度差異明顯；有的同一個(gè)元件不同部位的溫度差異很大。這表明，碳化硅滅磁電阻各部分的材質(zhì)、制造工藝差異大。元件有可能從材質(zhì)缺陷處直接損壞或者該處溫度劇增，在負(fù)溫度特性的作用下最后導(dǎo)致材質(zhì)損壞。因此在考慮滅磁電阻均流、均能的同時(shí)，要考核碳化硅電阻的溫度特性，以保證其在最嚴(yán)重的滅磁工況下是安全的[9,10]。同時(shí)有試驗(yàn)表明，在相同的散熱環(huán)境中，碳化硅滅磁電阻耗能與表面最大溫升基本呈線性關(guān)系，因此可以用小能量試驗(yàn)代替大能量沖擊試驗(yàn)，對(duì)按滅磁能量設(shè)計(jì)的碳化硅滅磁組件進(jìn)行溫度特性的考核。

2.2 碳化硅滅磁電阻溫度特性的考核

對(duì)碳化硅滅磁電阻組件進(jìn)行能量沖擊試驗(yàn)中，由于器件間的熱傳導(dǎo)及環(huán)境的熱對(duì)流，同時(shí)碳化硅滅磁電阻中的單片所處位置的不同，各部分的材質(zhì)、散熱條件的區(qū)別也造成單片形成不同的溫度區(qū)域。精確計(jì)算每片碳化硅滅磁電阻的平均溫度需要采集表面大量點(diǎn)的溫度并進(jìn)行加權(quán)求和，而這在實(shí)際中不具有可操作性。因此采用測(cè)量或計(jì)算方法得到的碳化硅滅磁電阻組件平均溫度會(huì)有一定的誤差。同時(shí)，對(duì)碳化硅滅磁電阻表面各點(diǎn)由于吸收能量造成的溫升更加難以準(zhǔn)確計(jì)算。因此采用均溫系數(shù)考核碳化硅滅磁電阻有較大誤差，宜將碳化硅滅磁電阻組件進(jìn)行整體考慮，選取其最高溫度點(diǎn)進(jìn)行溫度核算。

對(duì)碳化硅滅磁電阻組件進(jìn)行小能量沖擊試驗(yàn)，按照比例關(guān)系算出大能量沖擊試驗(yàn)下最大吸收能量，設(shè)max為小能量沖擊試驗(yàn)下碳化硅滅磁電阻組件的最大溫升，為小能量試驗(yàn)中的沖擊能量，大能量沖擊情況下碳化硅電阻所受沖擊能量可由碳化硅滅磁電阻所允許的最大溫升Δmax按式（6）進(jìn)行計(jì)算得出，再將其與碳化硅供應(yīng)商提供的極限耗能限值進(jìn)行比較，若其大于供應(yīng)商提供的標(biāo)稱能量限值，則設(shè)計(jì)的滅磁電阻是安全的，否則應(yīng)該根據(jù)溫度限制值對(duì)應(yīng)的能容量值降額使用。

對(duì)M&I公司6298型碳化硅滅磁電阻進(jìn)行過(guò)不同沖擊能量的試驗(yàn)，在小能量沖擊試驗(yàn)中，當(dāng)滅磁電阻耗能為95.1kJ時(shí)，其表面最高溫升為11.7K。根據(jù)提供的試驗(yàn)結(jié)論[9,10]，可以計(jì)算出當(dāng)控制其最高溫度不超過(guò)M&I公司規(guī)定的160℃（溫升120K），碳化硅滅磁電阻組件吸收的最大能量約為0.97MJ。而M&I公司提供組件的極限能容量為1MJ，據(jù)此可認(rèn)為M&I公司提供的碳化硅滅磁電阻的參數(shù)稍顯激進(jìn)，此時(shí)應(yīng)該根據(jù)每個(gè)組件0.97MJ的能容量進(jìn)行校核。如果仍然能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的退出20%組件后其容量能夠滿足最嚴(yán)重工況滅磁的需要，則原設(shè)計(jì)是安全的，否則應(yīng)該增加碳化硅的組件數(shù)，并重新進(jìn)行核算（因?yàn)榻M件增加后，整套碳化硅滅磁電阻的外特性已經(jīng)改變，必須重新進(jìn)行仿真計(jì)算）。

3 結(jié)論

本文分析了影響采用長(zhǎng)弧原理的直流斷路器在分?jǐn)噙^(guò)程中產(chǎn)生的最大弧壓的因素，結(jié)合HPB6082s型斷路器的短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)，推斷HPB6082s型斷路器在滅磁系統(tǒng)中可提供的最大弧壓保證值，給出了清晰確定采用長(zhǎng)弧原理的直流斷路器在滅磁系統(tǒng)中產(chǎn)生的最大弧壓的思路與方法。同時(shí)針對(duì)由碳化硅滅磁電阻溫度限制對(duì)滅磁電阻容量的影響，依據(jù)小能量沖擊試驗(yàn)，給出了考慮均流/均能后的滅磁用非線性碳化硅滅磁電阻最大能容量的核算方法。為我國(guó)大型發(fā)電機(jī)組的安全設(shè)計(jì)提供有益的指導(dǎo)。

[1] 羅斌. 直流快速斷路器滅弧系統(tǒng)的分析[J]. 低壓電器, 1994（4）:18-21.

[2] 鄭占鋒，鄒積巖，董恩源，段雄英. 直流開(kāi)斷與直流斷路器[J]. 高壓電器，2006，42（6）：445-449.

[3] 尚振球. 麥也爾電弧數(shù)學(xué)模型的表達(dá)形式及其參數(shù)的確定方法[J]. 高壓電器，1985（6）：41-45.

[4] 孫舒捷，邰能靈，薄志謙. 高壓直流輸電工程中的直流斷路器設(shè)計(jì)及應(yīng)用仿真[J]. 華東電力，2009，37（3）：412-417.

[5] 孟濤，林莘，徐建源. 分段電弧模型下VFTO的計(jì)算與分析[J]. 電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2010，25（9）：69-72.

[6] 周宏宇, 羅隆福, 許加柱, 董書(shū)大. 改進(jìn)型地鐵用直流斷路器[J]. 電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào), 2011, 23（2）: 127-130.

[7] 陳子明, 胡曉東, 余前軍, 李自淳, 彭輝, 宣自平. 磁場(chǎng)斷路器的弧壓試驗(yàn)[J]. 大電機(jī)技術(shù)，2009（6）：53-60.

[8] 符仲恩. 磁場(chǎng)斷路器移能換流滅磁過(guò)程分析[J]. 大電機(jī)技術(shù), 2007（2）: 54-56.

[9] 竺士章, 陳新琪. 小能量試驗(yàn)推算碳化硅滅磁電阻滿足溫度條件的方法[J]. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化, 2009, 33（22）: 106-107.

[10] 陳新琪, 竺士章, 吳跨宇, 李軍保, 符仲恩, 密君才, 陳福山. 大型發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)碳化硅滅磁電阻特性試驗(yàn)研究[J]. 中國(guó)電力, 2009, 42（11）: 23-26.

[11] Jeff Robertson. METROSIL@SiC非線性電阻在滅磁系統(tǒng)中的應(yīng)用[C]. 第二屆水力發(fā)電技術(shù)國(guó)際會(huì)議論文集, 2009, 北京：832-838.

Research on the Key Technologies of De-excitation for Large Generator

XU Qipin, YANG Ming

（NARI Technology Development Co. Ltd., Nanjing 210061, China）

It is crucial to determine the maximum arc voltage of field circuit breaker and energy capacity of SiC non-linear resistor for the generator’s de-excitation system design. This paper analyzed the factors which are related to the maximum arc voltage of DC circuit breaker using elongating arc in field current interruption. The way to determine the maximum arc voltage of DC circuit breaker is illustrated through the result of short-circuit test for DC circuit breaker HPB60-82s. And the method that determines the safety of SiC non-linear resistor through studying temperature rising character and current sharing on the base of small energy impact test is proposed.

DC circuit breaker; maximum arc voltage; Mayr arc model; SiC non-linear resistor; temperature rising

TM301.2

A

1000-3983(2014)02-0075-05

2011-08-17

許其品（1967-），碩士，畢業(yè)于東南大學(xué)電氣工程專業(yè)，現(xiàn)從事電力電子及發(fā)電機(jī)勵(lì)磁的研究，研究員級(jí)高級(jí)工程師。

審稿人：胡 瑜