专利名称：基于自激振荡的电子跨接器的发电机灭磁电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种基于自激振荡的电子跨接器的发电机灭磁电路，属于发电机
励磁回路控制技术领域。
背景技术：
在发电机发生故障时，为保护发电机，防止故障扩大，除了及时和电网解列，切除 励磁电源外，还需要快速消灭或转移出贮藏在电机转子内的大量磁能，因此要求在故障下 能快速灭磁，使发电机电压快速地降到零。目前，发电机转子灭磁以移能型灭磁方式为主， 即将磁场能量转移到线性电阻或非线性电阻，大型汽轮发电机的灭磁技术以线性灭磁技术 为主导趋势及推荐方案。 当发电机故障需要灭磁时，需能可靠地将发电机转子能量转移到灭磁电阻上，以 减少电机故障时造成的危害。早期的转移发电机转子能量的一种方法是利用灭磁开关的常 闭主触头，在灭磁开关跳闸时将灭磁电阻接入发电机转子回路，达到灭磁的目的。随着机组 容量的增大，励磁系统需配备的灭磁开关的电流也变大，而大的灭磁开关一般都不配备常 闭主触头，所以有必要开发一种新型的设备实现常闭主触头的功能，即跨接器技术。 —种跨接器是机械式跨接器，其功能与灭磁开关闭主触头的功能类似，由一个机 械式的触头串接在线性灭磁电阻回路中。在发电机事故时，由灭磁逻辑电路发出机械跨接 器触头闭合命令，将灭磁电阻与发电机转子回路接通，然后灭磁开关跳闸，对发电机转子进 行灭磁；待灭磁完成后再将触头打开。其原理图见图l。 机械式跨接器配合灭磁开关虽能够有效的灭磁，降低发电机故障时带来的危害， 但其动作时间较长，且其机械触头容易磨损，且存在机械拒动的可能性，不方便维护，成本 也较高。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有灭磁电路中机械式跨接器在发电机
事故灭磁时动作时间长、成本高、且机械触头容易磨损等主要不足之处，提供一种基于自激
振荡的电子跨接器的发电机灭磁电路，可快速、可靠动作，且成本较低、维护方便。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下基于自激振荡的电子跨接器
的发电机灭磁电路，其并联于发电机转子两端，组成包括有线性电阻、两组可控硅，所述的
两组可控硅反向并联后与该线性电阻串联，其特征是，还包括一个电子跨接器，所述电子跨
接器的脉冲信号输出端分别与两组可控硅的控制极连接，所述电子跨接器的信号输入端与
灭磁开关的分闸控制信号输出端连接。
本实用新型工作原理及过程如下 当发电机故障需要灭磁时，由电厂中控发出灭磁开关分闸命令，并向电子跨接器 发出动作命令，电子跨接器接到灭磁开关的分闸控制信号输出端发出的动作命令后，产生 脉冲信号，触发串联在灭磁电路中的可控硅使其导通，将灭磁电阻接通到发电机转子回路，
3然后灭磁开关跳闸分开，转子能量通过b-d-a支路转移到灭磁电阻上进行灭磁，灭磁完成 后，可控硅自动关断。在某些故障工况下灭磁时，定子将在发电机转子上感应出电压，使a 处电压高于b处电压，如发电机定子三相短路故障。此时定子在转子上感应出的电压可通 过a-c-b支路消耗掉，完成后可控硅自动关断。 本实用新型的有益效果如下本实用新型的灭磁电路采用电子跨接器实现灭磁电 路的开通与关闭，仅需要脉冲作为开通信号触发可控硅再配合灭磁开关跳闸，便可以达到 转移发电机转子能量的功能；其动作迅速，无机械磨损、维护方便、成本也较低；可为大容 量发电机组的事故灭磁提供一种快速、可靠转移转子能量的解决方案，能最大程度的减少 发电机事故时带来的负面影响。
图1为现有基于机械式跨接器的发电机灭磁电路示意图。 图2为本实用新型基于自激振荡的电子跨接器的发电机灭磁电路的电路图。 图3为本实用新型的电子跨接器电路框图。
具体实施方式下面参照附图并结合实例对本实用新型作进一步详细描述。但是本实用新型不限 于所给出的例子。 如图2所示，本实用新型基于自激振荡的电子跨接器的发电机灭磁电路，其并联 于发电机转子两端，组成包括有线性电阻R、两组可控硅D1、D2，所述的两组可控硅D1、D2反 向并联后与该线性电阻R串联，其还包括一个电子跨接器K，电子跨接器K的脉冲信号输出 端m分别与两组可控硅Dl、 D2的控制极Gl、 G2连接，电子跨接器K的信号输入端S与灭磁 开关的分闸控制信号输出端(图中未画出)连接。图2中，L为发电机转子，FMK为灭磁开 关，D3为可控硅整流桥。 电子跨接器的输入信号由灭磁开关控制回路的继电器给，而灭磁控制回路继电器 的状态是由电厂的保护装置给的，因此电子跨接器的输入信号最终是由电厂的保护装置给 出的。 如图3所示，本实用新型的电子跨接器组成包括电源单元、以及依次连接的信号 接收单元、脉冲产生单元、功率放大单元、电气隔离单元，信号接收单元的信号输入端与灭 磁开关的分闸控制信号输出端连接，电气隔离单元的脉冲信号输出端与可控硅的控制极连 接。 电源单元将外部的电源变为电子跨接器芯片需要的工作电源；信号接收单元接收 灭磁逻辑电路发出的动作命令，并将其送到脉冲产生单元；脉冲产生单元利用信号接收单 元发出的信号，可产生小信号的方波脉冲；小脉冲信号经过功率放大单元可变为大功率脉 冲信号；电气隔离单元通过可承受15000V耐压的隔离变压器，将二次回路与一次回路隔 离，然后将隔离后的脉冲信号输出并触发串联在灭磁电阻回路中的可控硅，可控硅导通再 配合灭磁开关跳闸，即可将转子的能量完全转移到灭磁电阻上进行耗能灭磁。 下面我们以两个典型的IOOO丽和600丽机组电子跨接器灭磁方式的应用实例来 举例说明电子跨接器与可控硅的配置情况。
4[0020] 对于绥中IOOO丽机组的电子跨接器灭磁回路设计采用的是南瑞集团公司电气
控制分公司的NES5160_电子跨接器，可控硅采用的是ABB公司生产的5STP28L4200。 对于黄骅600丽机组的电子跨接器灭磁回路设计采用的是南瑞集团电气控制分
公司的NES5160电子跨接器，可控硅采用的是ABB公司生产的5STP28L4200。 除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变
换形式的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
权利要求基于自激振荡的电子跨接器的发电机灭磁电路，其并联于发电机转子两端，组成包括有线性电阻、两组可控硅，所述的两组可控硅反向并联后与该线性电阻串联，其特征是，还包括一个电子跨接器，所述电子跨接器的脉冲信号输出端分别与两组可控硅的控制极连接，所述电子跨接器的信号输入端与灭磁开关的分闸控制信号输出端连接。
2. 根据权利要求1所述的基于自激振荡的电子跨接器的发电机灭磁电路，其特征是所 述电子跨接器组成包括电源单元、以及依次连接的信号接收单元、脉冲产生单元、功率放 大单元、电气隔离单元，所述信号接收单元的信号输入端与灭磁开关的分闸控制信号输出 端连接，所述电气隔离单元的脉冲信号输出端与可控硅的控制极连接。
专利摘要基于自激振荡的电子跨接器的发电机灭磁电路，其并联于发电机转子两端，组成包括有线性电阻、两组可控硅，可控硅反向并联后与该线性电阻串联，除此之外其还包括一个电子跨接器，电子跨接器的脉冲信号输出端与可控硅的控制极连接，电子跨接器的信号输入端与灭磁开关的分闸控制信号输出端连接。本实用新型的灭磁电路采用电子跨接器实现灭磁电路的开通与关闭，仅需要脉冲作为开通信号触发可控硅再配合灭磁开关跳闸，便可以达到转移发电机转子能量的功能；其动作迅速，无机械磨损、维护方便、成本也较低；可为大容量发电机组的事故灭磁提供一种快速、可靠转移转子能量的解决方案，能最大程度的减少发电机事故时带来的负面影响。
文档编号H02H7/06GK201438688SQ200920042780
公开日2010年4月14日 申请日期2009年6月26日 优先权日2009年6月26日
发明者何靖, 刘国华, 史玉华, 孙延良, 徐春建, 蔡军, 霍乾涛 申请人:国网电力科学研究院;南京南瑞集团公司