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DLT 294.4-2019 发电机灭磁及转子过电压保护装置技术件 第4部分：灭磁容量计算简介：
DLT 294.4-2019 是中国电力工业标准化委员会发布的一份关于发电机灭磁及转子过电压保护装置的技术规范。该标准主要针对发电机的灭磁和转子过电压保护装置的设计、性能要求和试验方法等方面进行了规定。
在4部分中，关于灭磁容量的计算简介，灭磁容量是指发电机在停机或解列瞬间，能够快速并且有效地将励磁电流降到零的能力。这对于保护发电机的电气设备免受过电压和电流冲击非常重要。灭磁容量的计算通常会考虑以下几个因素：
1. 发电机的额定电压和电流：这决定了发电机的磁场能量，是计算灭磁容量的基础。 2. 磁场电阻：发电机的磁场电阻影响了磁能的释放速度。 3. 灭磁电阻和灭磁电抗：这些是专门用于快速释放磁场能量的设备，它们的参数影响了灭磁的速度和效果。 4. 能量释放率：为了防止过电压，灭磁过程需要在规定的时间内完成，这就需要计算出合适的能量释放率。
计算灭磁容量时，一般会采用电力系统分析工具进行模拟，以确保在实际运行中能够满足保护需求。同时，也需要考虑到运行条件的变化，如发电机负载、电网特性等因素，以确保保护装置的适应性。
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下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件 DL/T294.2发电机灭磁及转子过电压保护装置技术条件第2部分：非线性电阻 DL/T583大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件
4.1灭磁仿真计算
4.1.1发电机灭磁容量计算应采用图1所示示意图。
GB／T 35494.1-2017 各向同性导电胶粘剂试验方法 第1部分：通用方法图1灭磁仿真计算示意图
电机至少应采用考虑d轴和q轴双阻 五防 ）五阶同步发电机派克方程中的磁链方程见式（1)）
五阶同步发电机派克方程中的磁链方程见式（
式中：Ld，Lg，Lr分别为d轴绕组、q轴绕组、励磁绕组自感；下标D、Q分别代表d轴、q轴阻 尼绕组；M为定子绕组与励磁绕组间互感变化幅值；Mp为定子绕组与d轴阻尼绕组D间互感变化幅 值；Mo为定子绕组与q轴阻尼绕组Q间互感变化幅值；MR为励磁绕组与d轴阻尼绕组D间互感；i为 励磁电流；r为转子电阻；L为转子电感；P为微分算子。 c）采用非线性电阻灭磁时转子电压方程见式（3）：
一对应非线性电阻灭磁，为非线性电阻系数； 一非线性电阻位形系数。 采用线性电阻灭磁时转子电压方程见式（4）：
4.2.1主机厂提供的发电机应包括表1所列参数。
4.2.1主机厂提供的发电机应包括表1所列参数。
pV,+ri,+ci=0
pV, +ri, +ki, =0
表1发电机应包括的参数
4.2.2饱和系数a、b、n计算方法。
电机空载特性饱和段开始到1.3倍额定电压均匀取m（m>3）个点，根据空载特性曲线和式 确定α、b、n，发电机饱和的模拟方法参见附录A。
Ifs=aE,+bE
4.2.3非线性灭磁电阻参数c、α应按下列方法计算：
2.3非线性灭磁电阻参数c、α应按下列方法计算： a）根据灭磁电阻的串并联组数及氧化锌、碳化硅的非线性系数得到灭磁电阻参数α；
4.2.3非线性灭磁电阻参数c、α应按下列方法
a）根据灭磁电阻的串并联组数及氧化锌、碳化硅的非线性系数得到灭磁电阻参数α b）根据最严重灭磁工况的灭磁初始电流Idmax（一般取3倍额定励磁电流）及最大灭磁控制电压
ude max 计算 c.
4.2.4线性电阻阻值应满足DL/T583的规定
线性电阻阻值应满足DL/T583的规定。
4.3灭磁容量计算工况
Ude max = Clam
仿真计算条件：单机通过主变压器接入无穷大系统。 a）空载误强励。
1）对于隐极发电机，整流桥控制角为0°，发电机定子电压1.3倍额定值，延时0.5s，跳磁场 断路器。 2）对于凸极发电机，整流桥控制角为0°，发电机定子电压1.3倍额定值，延时0.3s，跳磁场 断路器。 b）负载误强励。负载额定工况运行，励磁控制角突然变为0°，定子过电压保护或定子过负荷保 护或转子过负荷保护动作分磁场断路器。 注1：对于隐极发电机，发电机定子电压达到1.3倍额定值，延时0.5s保护动作；对于凸极发电机，发电机定子电 压达到1.3倍额定值，延时0.3s保护动作。 注2：定子过负荷保护在过电流倍数持续允许的时间后动作，其动作特性表达式为
K一 定子绕组容量常数，机组（空冷发电机除外）容量小于等于1200MVA时，Ktc=37.5；其 余情况由制造厂家提供的定子绕组充许的过负荷能力确定。 1.一一以定子额定电流为基准的标么值。 一允许持续时间，S。 KsT—散热系数，一般可取为1.02~1.05。 注3：转子过负荷保护在过电流倍数持续允许的时间后动作，其计算表达式见式（8）：
C 转子绕组过热常数，由制造厂家提供转子绕组充许的过热条件决定： 一允许持续时间，S; If一励磁电流强励倍数。 c）机端三相金属性短路。灭磁容量计算条件为，发电机额定工况下机端 0.15s分磁场断路器灭磁。
转子回路灭磁电阻容量通过式（9）进行计算
4.4.1转子回路灭磁电阻容量通过式（9）
式中： EzR 灭磁电阻消耗能量： EpQ 阻尼绕组消耗能量； Erd 转子电阻消耗能量： Est 定子绕组消耗能量： EMK 磁场断路器消耗能
式中： EzR 灭磁电阻消耗能量； EDQ 阻尼绕组消耗能量； Efd 转子电阻消耗能量： Est 定子绕组消耗能量； EMK 磁场断路器消耗能量，仿真过程中可作为理想开关，其耗能为0：
DL/T294.42019
4.5灭磁电阻容量估算
在工程前期发电机参数不确定时可采用式（10）进行简化计算。
E=→K,K,Tar(Kci)
式中： E 灭磁电阻容量，J； 灭磁电阻容量与转子磁场能量的比例，可取0.6～0.7； Ks 饱和系数，凸极机可取0.6～0.7，隐极机可取0.4～0.6； T 发电机直轴短路暂态时间常数，S； rf 发电机励磁绕组热态电阻值，2，可取75℃时的电阻值 Kdc 电流倍数，可取3； 发电机额定负载励磁电流，A。
司步电机励磁电流与空载电势之间由于铁芯饱和而呈现非线性关系。这种非线性关系可用电 和特性曲线来表示。曲线的形状见图A.1。
某12层一字型框架住宅楼建筑图结构图计算书42000平米左右图A.1发电机空载特性
定义式（A.2）中二=K。为饱和系数，则有：
发电机带负荷后，定子绕组流过电流，此时饱和效应体现在合成气隙磁通的饱和上。其饱和特 载饱和特性相同。对合成气隙磁通的饱和修正可近似地用对E。电势的修正来代替，因此常用的 饱和修正方法可用类似式（A.3）的关系对E。进行修正：
式中，T为定子开路转子时间常数，Era为励磁电压，xd为直轴电抗、X为直轴暂态电抗，Ia 流。 根据式（A.4）可画出计及饱和效应的E动态变化的传递函数框图，如图A.2所示。
图A.2计及饱和的E。变化框图
由式（A.4）及图A.2可见，考虑发电机的饱和效应相当于在以T为时间常数的惯性环节上增加 一负反馈输入《钢筋混凝土筒仓施工与质量验收规范 GB50669-2011》，起到抵消部分Efa值的作用。而用式（A.4）微分方程解出的电势值考虑了饱和之后的 数值。 已知不饱和曲线Is与E'的关系是线性的
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