[發明專利]利用輔助逆變脈沖發生器參與滅磁的發電機滅磁方法

有效

• 申請號: 200910212638.0
• 申請日: 2009-11-10
• 公開（公告）號: CN101702609A
• 公開（公告）日: 2010-05-05
• 發明（設計）人: 許其品;程小勇;朱曉東;劉國華;余振
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司
• 主分類號: H02P9/12
• 分類號: H02P9/12;H02H7/06
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 牛莉莉

技術領域

本發明涉及發電機轉子滅磁方法，特別是利用輔助逆變脈沖發生器參與滅磁的發電機滅磁方法，屬于電力系統勵磁控制技術領域。

背景技術

眾所周知，發電機勵磁系統中的滅磁功能，對于在發電機內部故障和發生過電壓的情況下的保護，防止事故擴大是非常重要的。為了把事故的影響減至最小，要求滅磁系統要以最快的速度把發電機轉子的電磁能量轉移出去，使發電機機端電壓快速地降到零。為了實現這個目標，發電機勵磁專業人士不斷創造新的技術去攻克這個技術難題，發電機滅磁也從線性滅磁轉化為非線性滅磁，加速了轉子磁能的轉移，大大地縮短了滅磁時間。而極其惡劣的滅磁工況之一，便是誤強勵情況下的滅磁。輔助脈沖控制器實現逆變功能，把可控硅整流橋的輸出電壓變為負值，從而大大降低勵磁系統故障時，特別是誤強勵時對滅磁開關最大電壓分斷能力的要求。

下面對目前常用的幾類滅磁方法作簡單介紹。

1、逆變滅磁

當晶閘管整流橋中的晶閘管的觸發脈沖控制角度大于90度(感性負載)時，晶閘管整流橋直流側輸出的電壓平均值為負，此時晶閘管整流橋具有把發電機轉子中儲存的能量反饋到交流回路中去的能力，從而實現發電機的滅磁。這種滅磁要求調節器輸出的脈沖一定不能失控，而當事故停機時，并不能保證調節器工作正常，所以滅磁設計中不能依賴調節器實現逆變滅磁。

2、滅磁開關移能滅磁

圖1是典型的發電機滅磁系統原理圖。

正常運行時，滅磁開關閉合，常閉觸頭斷開；

事故停機時，常閉觸頭合上，主觸頭分斷，依靠滅磁開關主觸頭分斷過程中產生的電弧弧壓，該弧壓要求大于當前轉子電壓跟非線性電阻導通電壓之和，以將非線性電阻導通，實現轉子電流轉移，快速消耗掉轉子繞組能量。這類滅磁方式的主要問題是對于大型發電機來說，滅磁開關要求太高，選型比較困難。

針對大容量機組對于滅磁系統的可靠性及安全性要求更高的問題，單純依靠直流斷路器性能的提升，很難滿足要求，而且由于在較大勵磁電流以及較高的可控硅陽極電壓下，直流斷路器建壓及熄弧能力的局限性，迫切的需要保證大容量下，能夠可靠、安全滅磁的技術和方法。

發明內容

本發明要解決技術問題是：克服現有逆變滅磁方法的前述不足，提供一種利用輔助逆變脈沖發生器參與滅磁的發電機滅磁方法，該滅磁方法能夠快速、安全、可靠的將勵磁電源與發電機轉子分斷，并把發電機轉子電流轉移到滅磁器件中去。

為了解決以上技術問題，本發明的利用輔助逆變脈沖發生器參與滅磁的發電機滅磁方法，其基于一種具有輔助逆變脈沖發生器的勵磁電路而實現，所述勵磁電路中，獨立于勵磁調節器之外的輔助逆變脈沖發生器可發出脈沖控制可控硅整流橋，勵磁調節器的逆變停機觸發角α滿足120°＜α＜180°，輔助逆變脈沖發生器的逆變停機觸發角β滿足α≤β＜180°，滅磁方法包括正常停機滅磁方法和事故停機滅磁方法，

所述正常停機滅磁方法如下：

勵磁裝置從機組監控裝置得到勵磁退出命令，在保持直流滅磁開關主觸頭、常閉觸頭不動作的情況下，將勵磁調節器的脈沖觸發控制角置為逆變停機觸發角α，同時，所述的輔助逆變脈沖發生器向可控硅整流橋發脈沖，輔助逆變脈沖發生器的脈沖觸發控制角為逆變停機觸發角β，

所述事故停機滅磁方法如下：

勵磁裝置從機組保護裝置得到勵磁跳閘命令，一方面通過控制回路跳滅磁開關；另一方面切斷調節器的輸出脈沖電源，同時，所述的輔助逆變脈沖發生器向可控硅整流橋發脈沖，輔助逆變脈沖發生器的脈沖觸發控制角為逆變停機觸發角β。

本發明工作過程及原理如下：

(1)正常停機情況下，為逆變滅磁。直流滅磁開關主觸頭、常閉觸頭均不動作，勵磁裝置從機組監控裝置得到勵磁退出命令，此時，勵磁調節器置α控制角為逆變角(如150°)，勵磁裝置輸出反向電壓，轉子磁能經整流裝置向勵磁變及發電機交流系統轉移，并把轉移過來的能量消耗掉。

勵磁調節器正常停機逆變角取α滿足120°＜α＜180°，而輔助逆變脈沖發生器的逆變停機觸發角β滿足β≥α，所以正常停機的逆變功能仍然由調節器完成，此時輔助逆變脈沖發生器僅僅起到一個備用的作用，即正常停機時，只有在勵磁調節器未能正常發出觸發脈沖的情況下，可控硅整流橋的逆變才由輔助逆變脈沖發生器來完成，提高了勵磁回路在正常停機情況下的逆變滅磁可靠性。