一種基于電子跨接器冗余觸發(fā)電路的發(fā)電機(jī)滅磁回路制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種基于電子跨接器冗余觸發(fā)電路的發(fā)電機(jī)滅磁回路，滅磁電阻串聯(lián)兩組同向并聯(lián)的可控硅后并聯(lián)于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子兩端，還包括有源觸發(fā)電路和無源觸發(fā)電路，所述有源觸發(fā)電路的輸入端連接滅磁開關(guān)的分閘控制信號，其輸出端分別連接兩組可控硅的控制極，所述無源觸發(fā)電路的輸入端連接滅磁開關(guān)的分閘控制信號，其輸出端連接兩組可控硅的控制極。本實(shí)用新型專利技術(shù)采用兩種觸發(fā)方式相結(jié)合，一種是利用定時器件實(shí)現(xiàn)多諧振蕩產(chǎn)生脈沖的有源觸發(fā)電路，一種是通過繼電器利用主回路電壓自取能產(chǎn)生觸發(fā)信號的無源觸發(fā)電路，采用兩組可控硅組件，實(shí)現(xiàn)電子式開關(guān)的冗余，進(jìn)一步提高了滅磁回路的可靠性，滿足大容量機(jī)組對于滅磁系統(tǒng)的可靠性和安全性要求。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種基于電子跨接器冗余觸發(fā)電路的發(fā)電機(jī)滅磁回路，屬于電力系統(tǒng)勵磁控制

技術(shù)介紹
滅磁技術(shù)應(yīng)用在當(dāng)發(fā)電機(jī)內(nèi)部或發(fā)電機(jī)主變壓器內(nèi)部以及發(fā)電機(jī)端至發(fā)電機(jī)或負(fù)荷開關(guān)之間發(fā)生短路事故時，在繼電保護(hù)將動作跳閘的同時，啟動滅磁系統(tǒng)切斷發(fā)電機(jī)的勵磁電源并盡快地消耗勵磁繞組儲存的能量，使轉(zhuǎn)子電流盡快衰減、快速降低發(fā)電機(jī)電動勢和短路電流，以減少短路電流導(dǎo)致絕緣燒壞、導(dǎo)體熔化或鐵芯燒損等發(fā)電機(jī)、變壓器損壞或事故擴(kuò)大的可能性。近年來隨著發(fā)電機(jī)組單機(jī)容量的不斷擴(kuò)大，對滅磁可靠性的要求越來越高，而目前市場上的直流斷路器降壓及熄弧能力有其局限。在機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行中，也曾出現(xiàn)滅磁失敗而引起轉(zhuǎn)子過壓，造成轉(zhuǎn)子磁極擊穿，燒毀滅磁開關(guān)及勵磁設(shè)備等重大事故。現(xiàn)有滅磁電路中多采用機(jī)械式跨接器，而大型發(fā)電機(jī)組滅磁裝置普遍采用國外進(jìn)口斷路器作為機(jī)械跨接器使用，存在發(fā)電機(jī)事故滅磁時動作時間長、成本高、且機(jī)械觸頭容易磨損等不足。國外的滅磁電路有采用電子跨接器代替機(jī)械跨接器，雖然降低了成本但也降低了可靠性。也有滅磁電路采用電子跨接器和機(jī)械跨接器冗余設(shè)計(jì)，這種方式增加了滅磁可靠性的同時也增加了成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種基于電子跨接器冗余觸發(fā)電路的發(fā)電機(jī)滅磁回路，采用兩種基于不同原理的觸發(fā)模式，一種是利用定時器件實(shí)現(xiàn)多諧震蕩產(chǎn)生脈沖的有源觸發(fā)電路，一種是通過高壓隔離繼電器利用主回路電壓自取能產(chǎn)生觸發(fā)信號的無源觸發(fā)電路，提供穩(wěn)定可靠的電子跨接器控制電路，可滿足大容量機(jī)組對于滅磁系統(tǒng)的可靠性和安全性要求。為解決上述技術(shù)問題，本技術(shù)提供了一種基于電子跨接器冗余觸發(fā)電路的發(fā)電機(jī)滅磁回路，滅磁電阻串聯(lián)兩組同向并聯(lián)的可控硅后并聯(lián)于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子兩端，其特征是，還包括有源觸發(fā)電路和無源觸發(fā)電路，所述有源觸發(fā)電路的輸入端連接滅磁開關(guān)的分閘控制信號，其輸出端分別連接兩組可控硅的控制極，所述無源觸發(fā)電路的輸入端連接滅磁開關(guān)的分閘控制信號，其輸出端連接兩組可控硅的控制極。進(jìn)一步的，有源觸發(fā)電路包括電源模塊、依次串聯(lián)的脈沖發(fā)生模塊、功率放大模塊和脈沖隔離模塊，電源模塊提供工作電源至脈沖發(fā)生模塊、功率放大模塊和脈沖隔離模塊，脈沖發(fā)生模塊的輸入端連接滅磁開關(guān)的分閘控制信號，脈沖隔離模塊的輸出端連接兩組可控硅的控制極。進(jìn)一步的，還包括故障檢測模塊，故障檢測模塊并聯(lián)在脈沖發(fā)生模塊兩端，用于檢測脈沖發(fā)生模塊輸出的脈沖信號。進(jìn)一步的，脈沖發(fā)生模塊采用555定時器構(gòu)成多諧振蕩器，故障檢測模塊采用555定時器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。進(jìn)一步的，無源觸發(fā)電路包括串聯(lián)的隔離繼電器模塊和觸發(fā)信號發(fā)生模塊，隔離繼電器模塊的輸入端連接滅磁開關(guān)的分閘控制信號，觸發(fā)信號發(fā)生模塊的輸出端連接兩組可控硅的控制極。進(jìn)一步的，觸發(fā)信號發(fā)生模塊包括串聯(lián)的電阻R2和電阻R1，電阻R2一端連接可控硅T1的陽極A1，另一端串聯(lián)電阻R1后連接可控硅T1的陰極K1，電阻R2與電阻R1連接的電節(jié)點(diǎn)與可控硅T1和可控硅T2的控制極連接，電阻R2的兩端并聯(lián)二極管D2，二極管D2的陽極連接可控硅T1的陽極A1，電阻R1的兩端并聯(lián)二極管D1，二極管D1的陰極連接可控硅T1的控制極G1，隔離繼電器模塊包括繼電器K1，繼電器K1的線圈串接在控制節(jié)點(diǎn)S回路中，繼電器K1的觸點(diǎn)串接在電阻R2與電阻R1之間。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)所達(dá)到的有益效果是：本技術(shù)采用兩種觸發(fā)方式相結(jié)合的控制電路設(shè)計(jì)，一種是利用定時器件實(shí)現(xiàn)多諧震蕩產(chǎn)生脈沖的有源觸發(fā)電路，這種方式隔離強(qiáng)度高，觸發(fā)迅速；一種是通過高壓隔離繼電器利用主回路電壓自取能產(chǎn)生觸發(fā)信號的無源觸發(fā)電路，觸發(fā)信號不依賴于外部供電，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性更高，發(fā)揮了兩者的優(yōu)點(diǎn)，采用兩組可控硅組件，實(shí)現(xiàn)電子式開關(guān)的冗余，進(jìn)一步提高了滅磁回路的可靠性，滿足大容量機(jī)組對于滅磁系統(tǒng)的可靠性和安全性要求。附圖說明圖1是本技術(shù)滅磁回路的示意圖；圖2是本技術(shù)冗余觸發(fā)電路的原理框圖；圖3是本技術(shù)有源觸發(fā)電路一實(shí)施例的電路圖；圖4是本技術(shù)無源觸發(fā)電路一實(shí)施例的電路圖。附圖標(biāo)記：M、脈沖控制電路；M1、有源觸發(fā)電路；M2、無源觸發(fā)電路。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對本技術(shù)作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本技術(shù)的技術(shù)方案，而不能以此來限制本技術(shù)的保護(hù)范圍。在大型發(fā)電機(jī)滅磁回路中跨接器的基本工作原理為：在勵磁裝置中，滅磁回路的主要功能是在發(fā)電機(jī)故障時能及時接入滅磁電阻形成滅磁回路，與滅磁開關(guān)配合快速完成轉(zhuǎn)子能量的轉(zhuǎn)移，達(dá)到保護(hù)勵磁裝置和發(fā)電機(jī)的目的。在發(fā)電機(jī)正常工作時，不需要投入滅磁電阻，因此需要跨接器來實(shí)現(xiàn)回路的接通與斷開。正常運(yùn)行時滅磁開關(guān)閉合，跨接器斷開狀態(tài)，滅磁電阻與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子不形成回路。當(dāng)滅磁開關(guān)跳閘信號發(fā)出，控制信號通過控制電路使得跨接器閉合，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與滅磁電阻形成回路，滅磁開始。本技術(shù)提供了一種基于電子跨接器冗余觸發(fā)電路的發(fā)電機(jī)滅磁回路，冗余觸發(fā)電路的電子跨接器設(shè)計(jì)如圖1所示，圖中L為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，F(xiàn)MK為滅磁開關(guān)，在發(fā)電機(jī)滅磁回路中，兩組同向并聯(lián)的可控硅T1和T2作為電子跨接器，滅磁電阻R串聯(lián)兩組同向并聯(lián)的可控硅T1和T2后并聯(lián)于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子兩端，脈沖控制電路M的輸出端連接可控硅T1、T2的控制極G1和G2，為代替滅磁開關(guān)常閉觸頭或者專門的機(jī)械跨接器實(shí)現(xiàn)開通關(guān)斷功能，脈沖控制電路M的輸入端（控制節(jié)點(diǎn)S）與滅磁開關(guān)的分閘控制信號連接（圖1中未畫出）。勵磁系統(tǒng)正常運(yùn)行中，脈沖控制電路M不發(fā)送脈沖信號，可控硅不會導(dǎo)通，滅磁電阻不接入回路。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，發(fā)出滅磁開關(guān)跳閘信號，該信號同時作為控制節(jié)點(diǎn)S信號，通過脈沖控制電路M發(fā)出脈沖信號給可控硅T1、T2，可控硅導(dǎo)通配合滅磁開關(guān)FMK跳閘將線性滅磁電阻R接入滅磁回路，快速將發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子能量轉(zhuǎn)移到滅磁電阻中。脈沖控制電路M包括有源觸發(fā)電路M1和無源觸發(fā)電路M2兩種觸發(fā)方式，這兩種電路相互配合既可達(dá)到快速滅磁且降低成本的目的，又增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。其中有源觸發(fā)電路M1為有源多諧震蕩器觸發(fā)方式，如圖2所示，有源觸發(fā)電路M1包括電源模塊、依次串聯(lián)的脈沖發(fā)生模塊、功率放大模塊和脈沖隔離模塊，電源模塊提供工作電源至脈沖發(fā)生模塊、功率放大模塊和脈沖隔離模塊，脈沖發(fā)生模塊的輸入端連接滅磁開關(guān)的分閘控制信號，脈沖隔離模塊的輸出端連接兩組可控硅的控制極。為了更好的檢測有源觸發(fā)電路產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖，進(jìn)一步的，還包括故障檢測模塊，故障檢測模塊并聯(lián)在脈沖發(fā)生模塊兩端，用于檢測脈沖發(fā)生模塊輸出的脈沖信號。有源觸發(fā)電路M1的具體實(shí)施例電路圖如圖3所示，脈沖發(fā)生模塊采用555定時器構(gòu)成多諧振蕩器，故障檢測模塊采用555定時器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。功率放大模塊采用MOS管，脈沖隔離模塊采用變壓器TR，故障檢測模塊并聯(lián)在MOS管的漏極D和源極S之間，對脈沖發(fā)生模塊產(chǎn)生的脈沖進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。電源模塊和控制節(jié)點(diǎn)S從外部輸入，正常運(yùn)行時S斷開，則整個回路不工作。當(dāng)發(fā)出滅磁開關(guān)FMK跳閘信號，控制節(jié)點(diǎn)S閉合，觸發(fā)有源觸發(fā)電路M1回路開始工作。其工作原理是：555定時器通過外圍的電路設(shè)計(jì)組成多諧振蕩器，產(chǎn)生一定占空比和頻率的脈沖信號，脈沖信號控制MOS管開通和關(guān)斷，從而產(chǎn)生流過變壓器TR原邊的脈動電流本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于電子跨接器冗余觸發(fā)電路的發(fā)電機(jī)滅磁回路，滅磁電阻串聯(lián)兩組同向并聯(lián)的可控硅后并聯(lián)于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子兩端，其特征是，還包括有源觸發(fā)電路和無源觸發(fā)電路，所述有源觸發(fā)電路的輸入端連接滅磁開關(guān)的分閘控制信號，其輸出端分別連接兩組可控硅的控制極，所述無源觸發(fā)電路的輸入端連接滅磁開關(guān)的分閘控制信號，其輸出端連接兩組可控硅的控制極。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于電子跨接器冗余觸發(fā)電路的發(fā)電機(jī)滅磁回路，滅磁電阻串聯(lián)兩組同向并聯(lián)的可控硅后并聯(lián)于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子兩端，其特征是，還包括有源觸發(fā)電路和無源觸發(fā)電路，所述有源觸發(fā)電路的輸入端連接滅磁開關(guān)的分閘控制信號，其輸出端分別連接兩組可控硅的控制極，所述無源觸發(fā)電路的輸入端連接滅磁開關(guān)的分閘控制信號，其輸出端連接兩組可控硅的控制極。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電子跨接器冗余觸發(fā)電路的發(fā)電機(jī)滅磁回路，其特征是，有源觸發(fā)電路包括電源模塊、依次串聯(lián)的脈沖發(fā)生模塊、功率放大模塊和脈沖隔離模塊，電源模塊提供工作電源至脈沖發(fā)生模塊、功率放大模塊和脈沖隔離模塊，脈沖發(fā)生模塊采用555定時器構(gòu)成多諧振蕩器，其輸入端連接滅磁開關(guān)的分閘控制信號，輸出端連接兩組可控硅的控制極。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于電子跨接器冗余觸發(fā)電路的發(fā)電機(jī)滅磁回路，還包括故障檢測模塊，故障檢測模塊采用555定時器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，并聯(lián)在脈沖...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：林元飛，校瑞珍，耿敏彪，袁亞洲，萬泉，
申請(專利權(quán))人：國電南瑞科技股份有限公司，
類型：新型
國別省市：江蘇;32