專利名稱：發(fā)電機(jī)交直流解耦滅磁方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一類發(fā)電機(jī)交直流解耦滅磁系統(tǒng)，主要針對(duì)大型或巨型發(fā)電機(jī)組交直流解耦滅磁方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，通用的發(fā)電機(jī)滅磁技術(shù)主要包括兩類直流側(cè)磁場(chǎng)開(kāi)關(guān)滅磁(圖1)和交流側(cè)斷路器滅磁(圖2)，但這兩種滅磁方式，在應(yīng)用于大型或巨型發(fā)電機(jī)組時(shí)，某些故障情況下可能存在滅磁失敗的危險(xiǎn)，因?yàn)榇笮蜋C(jī)組其勵(lì)磁電流較大，勵(lì)磁電壓較高，對(duì)于直流側(cè)磁場(chǎng)開(kāi)關(guān)滅磁，雖然有滅磁速度快的特點(diǎn)，但對(duì)磁場(chǎng)斷路器的弧壓要求特別高(要大于UR+USCR)，制造困難，目前缺乏可以在大型或巨型發(fā)電機(jī)組可靠使用的磁場(chǎng)斷路器；交流側(cè)斷路器滅磁雖然對(duì)開(kāi)關(guān)弧壓要求較低(UR)，但其在滅磁時(shí)需要脈沖控制系統(tǒng)配合(開(kāi)關(guān)分開(kāi)前必須封鎖可控硅觸發(fā)脈沖)，可靠性受限制，且滅磁時(shí)間較長(zhǎng)，不能滿足大型或巨型發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用要求。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決大型或巨型發(fā)電機(jī)組滅磁系統(tǒng)在滅磁時(shí)間和開(kāi)關(guān)弧壓上矛盾，本發(fā)明提供一種新型滅磁控制方法，將滅磁過(guò)程解耦為交流電源分?jǐn)嗪椭绷鳒绱?，既可以提高滅磁電壓，縮短滅磁時(shí)間，又可以降低對(duì)磁場(chǎng)斷路器弧壓的要求，從而利用目前的通用磁場(chǎng)斷路器，為大型或巨型發(fā)電機(jī)組提供可靠滅磁方案。本發(fā)明的技術(shù)方案是大型發(fā)電機(jī)交直流解耦滅磁方法，在可控硅整流系統(tǒng)直流側(cè)和交流側(cè)各布置一個(gè)開(kāi)關(guān)或多極開(kāi)關(guān)(交流三極、直流單或雙極，極間獨(dú)立)且交流和直流側(cè)開(kāi)關(guān)是連鎖的(交流側(cè)開(kāi)關(guān)和直流側(cè)開(kāi)關(guān)相互連鎖，保證同時(shí)分閘)，跳閘命令同時(shí)送至兩臺(tái)開(kāi)關(guān)，兩臺(tái)開(kāi)關(guān)之間設(shè)置電氣或機(jī)械連鎖，一臺(tái)開(kāi)關(guān)跳閘也同時(shí)跳開(kāi)另一臺(tái)開(kāi)關(guān)。在跳開(kāi)關(guān)的同時(shí)可以繼續(xù)發(fā)送觸發(fā)脈沖，也可以同時(shí)封鎖觸發(fā)脈沖。
對(duì)于可控硅整流系統(tǒng)，當(dāng)兩臺(tái)開(kāi)關(guān)都受控分閘時(shí)，如果直流開(kāi)關(guān)斷口已經(jīng)息弧，斷磁場(chǎng)電流已被分?jǐn)?，則交流開(kāi)關(guān)無(wú)負(fù)荷分?jǐn)啵绻绷鏖_(kāi)關(guān)斷口仍然有電弧在燃燒，則交流開(kāi)關(guān)分?jǐn)嗪?，有一相斷口因無(wú)電流而完全開(kāi)斷，其他兩相的斷口電弧維持磁場(chǎng)電流的流通，在一周波內(nèi)，因觸發(fā)脈沖的存在，導(dǎo)通兩相的可控硅必然有其另一橋臂觸發(fā)脈沖的到來(lái)而導(dǎo)通，從而發(fā)生一相的正極橋臂和負(fù)極橋臂同時(shí)導(dǎo)通，造成可控硅整流橋直通，磁場(chǎng)電流經(jīng)整流橋直通后，流經(jīng)交流開(kāi)關(guān)的電流到零，開(kāi)關(guān)斷口息弧，交流開(kāi)關(guān)完全分?jǐn)??？煽毓枵飨到y(tǒng)輸出電壓為0(USCR＝O)，這樣，直流側(cè)磁場(chǎng)斷路器滅磁對(duì)斷路器弧壓的要求由(UR+USCR)降低為(UR)，就能夠保證發(fā)電機(jī)可靠滅磁。該滅磁方式能否可靠滅磁僅取決于直流側(cè)磁場(chǎng)斷路器的分閘弧壓是否大于滅磁電壓(UR)，而與脈沖控制系統(tǒng)無(wú)關(guān)，當(dāng)然，如果在斷路器分閘時(shí)，脈沖控制系統(tǒng)及時(shí)封鎖可控硅觸發(fā)脈沖，可控硅整流系統(tǒng)還可能輸出負(fù)電壓(USCR＜0)，對(duì)直流側(cè)磁場(chǎng)斷路器分閘弧壓要求更低。
本發(fā)明的有益效果是利用交直流綜合的滅磁技術(shù)方法，通過(guò)在交流側(cè)和直流側(cè)設(shè)置同時(shí)分閘的開(kāi)關(guān)，將發(fā)電機(jī)組滅磁解耦為分?jǐn)嘟涣麟娫春蛯?dǎo)通滅磁電阻滅磁兩個(gè)部分，分別由交流側(cè)開(kāi)關(guān)和直流開(kāi)關(guān)完成，從而降低大型或巨型發(fā)電機(jī)對(duì)磁場(chǎng)斷路器的要求，能夠在現(xiàn)有通用開(kāi)關(guān)制造技術(shù)的前提下，為大型或巨型發(fā)電機(jī)故障下滅磁提供可靠保證，為大型或巨型發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行提供保證。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)直流側(cè)磁場(chǎng)開(kāi)關(guān)滅磁電路原理2是現(xiàn)有技術(shù)交流側(cè)斷路器滅磁電路原理3是本發(fā)明交直流解耦滅磁方法電路原理圖，在直流側(cè)和交流側(cè)各布置一個(gè)連動(dòng)的開(kāi)關(guān)或多極開(kāi)關(guān)圖中R為非線性滅磁電阻，SCR為可控硅整流系統(tǒng)，MK為交直流磁場(chǎng)斷路器具體實(shí)施方式
電氣或機(jī)械連鎖的兩臺(tái)開(kāi)關(guān)是圖中MK在可控硅整流系統(tǒng)直流側(cè)和交流側(cè)各布置一個(gè)多極開(kāi)關(guān)(交流三極、直流單或雙極，極間獨(dú)立)，也可以是交流和直流連鎖開(kāi)關(guān)(交流側(cè)開(kāi)關(guān)和直流側(cè)開(kāi)關(guān)相互連鎖，保證同時(shí)分閘)，亦如圖中所示。
跳閘命令同時(shí)送至兩臺(tái)開(kāi)關(guān)，兩臺(tái)開(kāi)關(guān)之間設(shè)置電氣或機(jī)械連鎖，一臺(tái)開(kāi)關(guān)跳閘也同時(shí)跳開(kāi)另一臺(tái)開(kāi)關(guān)。在跳開(kāi)關(guān)的同時(shí)可以繼續(xù)發(fā)送觸發(fā)脈沖，也可以封鎖觸發(fā)脈沖。同時(shí)斷開(kāi)可控硅整流系統(tǒng)并接通ZnO電阻R。ZnO電阻在滅磁及過(guò)電壓保護(hù)的應(yīng)用，目前已成為通用技術(shù)。轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)仍可采用常用的ZnO電阻R快速滅磁及轉(zhuǎn)子過(guò)壓保護(hù)裝置以ZnO電阻作為主保護(hù)元件，過(guò)電壓能量吸收元件直接并接在被保護(hù)設(shè)備兩端，因此該裝置具有良好的過(guò)電壓保護(hù)性能，動(dòng)作可靠，能容量大。正常工作時(shí)，功耗小，動(dòng)作值穩(wěn)定，可自動(dòng)返回，可以單獨(dú)作為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)使用。ZnO電阻先串聯(lián)為一組，然后多組并聯(lián)，并在每個(gè)串聯(lián)支路中串一個(gè)保護(hù)熔斷器，避免發(fā)生短路現(xiàn)象，熔絲的通流量可根據(jù)用戶需要進(jìn)行選擇。另外還有一組ZnO電阻RV(導(dǎo)通電壓較其他組高)不加熔斷器，這樣就可以保證整個(gè)裝置無(wú)開(kāi)路現(xiàn)象。
電氣連鎖的方式實(shí)施比較簡(jiǎn)單，可以是相同信號(hào)控制的繼電器開(kāi)關(guān)；目前，同軸多極開(kāi)關(guān)一般多作為一個(gè)開(kāi)關(guān)使用，也可以考慮將兩個(gè)開(kāi)關(guān)同軸應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.發(fā)電機(jī)交直流解耦滅磁方法，其特征是在產(chǎn)生勵(lì)磁的可控硅整流系統(tǒng)直流側(cè)和發(fā)電機(jī)交流側(cè)各布置一個(gè)開(kāi)關(guān)或多極開(kāi)關(guān)且交流和直流側(cè)開(kāi)關(guān)是連鎖的，跳閘命令同時(shí)送至兩臺(tái)開(kāi)關(guān)，兩臺(tái)開(kāi)關(guān)之間設(shè)置電氣或機(jī)械連鎖，一臺(tái)開(kāi)關(guān)跳閘同時(shí)跳開(kāi)另一臺(tái)開(kāi)關(guān)。
2.由權(quán)利要求1或2所述的發(fā)電機(jī)交直流解耦滅磁方法，其特征是在跳開(kāi)關(guān)的同時(shí)可以繼續(xù)發(fā)送觸發(fā)脈沖，或同時(shí)封鎖觸發(fā)脈沖。
3.由權(quán)利要求1或2所述的發(fā)電機(jī)交直流解耦滅磁方法，其特征是交流和直流側(cè)開(kāi)關(guān)是交流三極、直流單或雙極形式，且極間獨(dú)立。
4.由權(quán)利要求1或2所述的發(fā)電機(jī)交直流解耦滅磁方法，其特征是交流和直流側(cè)開(kāi)關(guān)連鎖的方法是由相同信號(hào)控制的繼電器開(kāi)關(guān)。
全文摘要
發(fā)電機(jī)交直流解耦滅磁方法，在產(chǎn)生勵(lì)磁的可控硅整流系統(tǒng)直流側(cè)和發(fā)電機(jī)交流側(cè)各布置一個(gè)開(kāi)關(guān)或多極開(kāi)關(guān)且交流和直流側(cè)開(kāi)關(guān)是連鎖的，跳閘命令同時(shí)送至兩臺(tái)開(kāi)關(guān)，兩臺(tái)開(kāi)關(guān)之間設(shè)置電氣或機(jī)械連鎖，一臺(tái)開(kāi)關(guān)跳閘同時(shí)跳開(kāi)另一臺(tái)開(kāi)關(guān)。本發(fā)明利用交直流綜合的滅磁技術(shù)方法，通過(guò)在交流側(cè)和直流側(cè)設(shè)置同時(shí)分閘的開(kāi)關(guān)，將發(fā)電機(jī)組滅磁解耦為分?jǐn)嘟涣麟娫春蛯?dǎo)通滅磁電阻滅磁兩個(gè)部分，分別由交流側(cè)開(kāi)關(guān)和直流開(kāi)關(guān)完成，從而降低大型或巨型發(fā)電機(jī)對(duì)磁場(chǎng)斷路器的要求。
文檔編號(hào)H02K11/00GK1808817SQ20051012309
公開(kāi)日2006年7月26日 申請(qǐng)日期2005年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月15日
發(fā)明者吳龍, 劉為群, 鄭玉平 申請(qǐng)人:南京南瑞繼保電氣有限公司