基於自激振蕩的電子跨接器的發電機滅磁電路的製作方法
2023-07-17 02:11:36
專利名稱：基於自激振蕩的電子跨接器的發電機滅磁電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種基於自激振蕩的電子跨接器的發電機滅磁電路，屬於發電機
勵磁迴路控制技術領域。
背景技術：
在發電機發生故障時，為保護髮電機，防止故障擴大，除了及時和電網解列，切除 勵磁電源外，還需要快速消滅或轉移出貯藏在電機轉子內的大量磁能，因此要求在故障下 能快速滅磁，使發電機電壓快速地降到零。目前，發電機轉子滅磁以移能型滅磁方式為主， 即將磁場能量轉移到線性電阻或非線性電阻，大型汽輪發電機的滅磁技術以線性滅磁技術 為主導趨勢及推薦方案。 當發電機故障需要滅磁時，需能可靠地將發電機轉子能量轉移到滅磁電阻上，以 減少電機故障時造成的危害。早期的轉移發電機轉子能量的一種方法是利用滅磁開關的常 閉主觸頭，在滅磁開關跳閘時將滅磁電阻接入發電機轉子迴路，達到滅磁的目的。隨著機組 容量的增大，勵磁系統需配備的滅磁開關的電流也變大，而大的滅磁開關一般都不配備常 閉主觸頭，所以有必要開發一種新型的設備實現常閉主觸頭的功能，即跨接器技術。 —種跨接器是機械式跨接器，其功能與滅磁開關閉主觸頭的功能類似，由一個機 械式的觸頭串接在線性滅磁電阻迴路中。在發電機事故時，由滅磁邏輯電路發出機械跨接 器觸頭閉合命令，將滅磁電阻與發電機轉子迴路接通，然後滅磁開關跳閘，對發電機轉子進 行滅磁；待滅磁完成後再將觸頭打開。其原理圖見圖l。 機械式跨接器配合滅磁開關雖能夠有效的滅磁，降低發電機故障時帶來的危害， 但其動作時間較長，且其機械觸頭容易磨損，且存在機械拒動的可能性，不方便維護，成本 也較高。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是，克服現有滅磁電路中機械式跨接器在發電機
事故滅磁時動作時間長、成本高、且機械觸頭容易磨損等主要不足之處，提供一種基於自激
振蕩的電子跨接器的發電機滅磁電路，可快速、可靠動作，且成本較低、維護方便。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案如下基於自激振蕩的電子跨接器
的發電機滅磁電路，其並聯於發電機轉子兩端，組成包括有線性電阻、兩組可控矽，所述的
兩組可控矽反向並聯後與該線性電阻串聯，其特徵是，還包括一個電子跨接器，所述電子跨
接器的脈衝信號輸出端分別與兩組可控矽的控制極連接，所述電子跨接器的信號輸入端與
滅磁開關的分閘控制信號輸出端連接。
本實用新型工作原理及過程如下 當發電機故障需要滅磁時，由電廠中控發出滅磁開關分閘命令，並向電子跨接器 發出動作命令，電子跨接器接到滅磁開關的分閘控制信號輸出端發出的動作命令後，產生 脈衝信號，觸發串聯在滅磁電路中的可控矽使其導通，將滅磁電阻接通到發電機轉子迴路，
3然後滅磁開關跳閘分開，轉子能量通過b-d-a支路轉移到滅磁電阻上進行滅磁，滅磁完成 後，可控矽自動關斷。在某些故障工況下滅磁時，定子將在發電機轉子上感應出電壓，使a 處電壓高於b處電壓，如發電機定子三相短路故障。此時定子在轉子上感應出的電壓可通 過a-c-b支路消耗掉，完成後可控矽自動關斷。 本實用新型的有益效果如下本實用新型的滅磁電路採用電子跨接器實現滅磁電 路的開通與關閉，僅需要脈衝作為開通信號觸發可控矽再配合滅磁開關跳閘，便可以達到 轉移發電機轉子能量的功能；其動作迅速，無機械磨損、維護方便、成本也較低；可為大容 量發電機組的事故滅磁提供一種快速、可靠轉移轉子能量的解決方案，能最大程度的減少 發電機事故時帶來的負面影響。
圖1為現有基於機械式跨接器的發電機滅磁電路示意圖。 圖2為本實用新型基於自激振蕩的電子跨接器的發電機滅磁電路的電路圖。 圖3為本實用新型的電子跨接器電路框圖。
具體實施方式下面參照附圖並結合實例對本實用新型作進一步詳細描述。但是本實用新型不限 於所給出的例子。 如圖2所示，本實用新型基於自激振蕩的電子跨接器的發電機滅磁電路，其並聯 於發電機轉子兩端，組成包括有線性電阻R、兩組可控矽D1、D2，所述的兩組可控矽D1、D2反 向並聯後與該線性電阻R串聯，其還包括一個電子跨接器K，電子跨接器K的脈衝信號輸出 端m分別與兩組可控矽Dl、 D2的控制極Gl、 G2連接，電子跨接器K的信號輸入端S與滅磁 開關的分閘控制信號輸出端(圖中未畫出)連接。圖2中，L為發電機轉子，FMK為滅磁開 關，D3為可控矽整流橋。 電子跨接器的輸入信號由滅磁開關控制迴路的繼電器給，而滅磁控制迴路繼電器 的狀態是由電廠的保護裝置給的，因此電子跨接器的輸入信號最終是由電廠的保護裝置給 出的。 如圖3所示，本實用新型的電子跨接器組成包括電源單元、以及依次連接的信號 接收單元、脈衝產生單元、功率放大單元、電氣隔離單元，信號接收單元的信號輸入端與滅 磁開關的分閘控制信號輸出端連接，電氣隔離單元的脈衝信號輸出端與可控矽的控制極連 接。 電源單元將外部的電源變為電子跨接器晶片需要的工作電源；信號接收單元接收 滅磁邏輯電路發出的動作命令，並將其送到脈衝產生單元；脈衝產生單元利用信號接收單 元發出的信號，可產生小信號的方波脈衝；小脈衝信號經過功率放大單元可變為大功率脈 衝信號；電氣隔離單元通過可承受15000V耐壓的隔離變壓器，將二次迴路與一次迴路隔 離，然後將隔離後的脈衝信號輸出並觸發串聯在滅磁電阻迴路中的可控矽，可控矽導通再 配合滅磁開關跳閘，即可將轉子的能量完全轉移到滅磁電阻上進行耗能滅磁。 下面我們以兩個典型的IOOO麗和600麗機組電子跨接器滅磁方式的應用實例來 舉例說明電子跨接器與可控矽的配置情況。
4[0020] 對於綏中IOOO麗機組的電子跨接器滅磁迴路設計採用的是南瑞集團公司電氣
控制分公司的NES5160_電子跨接器，可控矽採用的是ABB公司生產的5STP28L4200。 對於黃驊600麗機組的電子跨接器滅磁迴路設計採用的是南瑞集團電氣控制分
公司的NES5160電子跨接器，可控矽採用的是ABB公司生產的5STP28L4200。 除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式。凡採用等同替換或等效變
換形式的技術方案，均落在本實用新型要求的保護範圍。
權利要求基於自激振蕩的電子跨接器的發電機滅磁電路，其並聯於發電機轉子兩端，組成包括有線性電阻、兩組可控矽，所述的兩組可控矽反向並聯後與該線性電阻串聯，其特徵是，還包括一個電子跨接器，所述電子跨接器的脈衝信號輸出端分別與兩組可控矽的控制極連接，所述電子跨接器的信號輸入端與滅磁開關的分閘控制信號輸出端連接。
2. 根據權利要求1所述的基於自激振蕩的電子跨接器的發電機滅磁電路，其特徵是所 述電子跨接器組成包括電源單元、以及依次連接的信號接收單元、脈衝產生單元、功率放 大單元、電氣隔離單元，所述信號接收單元的信號輸入端與滅磁開關的分閘控制信號輸出 端連接，所述電氣隔離單元的脈衝信號輸出端與可控矽的控制極連接。
專利摘要基於自激振蕩的電子跨接器的發電機滅磁電路，其並聯於發電機轉子兩端，組成包括有線性電阻、兩組可控矽，可控矽反向並聯後與該線性電阻串聯，除此之外其還包括一個電子跨接器，電子跨接器的脈衝信號輸出端與可控矽的控制極連接，電子跨接器的信號輸入端與滅磁開關的分閘控制信號輸出端連接。本實用新型的滅磁電路採用電子跨接器實現滅磁電路的開通與關閉，僅需要脈衝作為開通信號觸發可控矽再配合滅磁開關跳閘，便可以達到轉移發電機轉子能量的功能；其動作迅速，無機械磨損、維護方便、成本也較低；可為大容量發電機組的事故滅磁提供一種快速、可靠轉移轉子能量的解決方案，能最大程度的減少發電機事故時帶來的負面影響。
文檔編號H02H7/06GK201438688SQ200920042780
公開日2010年4月14日 申請日期2009年6月26日 優先權日2009年6月26日
發明者何靖, 劉國華, 史玉華, 孫延良, 徐春建, 蔡軍, 霍乾濤 申請人:國網電力科學研究院;南京南瑞集團公司