[發明專利]勵磁繞組的靜態勵磁器及其操作方法

有效

• 申請號: 201010504218.2
• 申請日: 2010-07-30
• 公開（公告）號: CN101989830A
• 公開（公告）日: 2011-03-23
• 發明（設計）人: C·吉內特;L·迭斯-馬羅托
• 申請（專利權）人: 阿爾斯托姆科技有限公司
• 主分類號: H02P9/14
• 分類號: H02P9/14
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 湯春龍;徐予紅

技術領域

本發明涉及一種勵磁繞組的靜態勵磁器及其操作方法。

背景技術

靜態勵磁器被廣泛用于為發電機的勵磁繞組供電。

US2007/0296275(參照本文獻的圖1)公開了一種具有勵磁變壓器(exciter?transformer)2的靜態勵磁器1，該勵磁變壓器2在一側連接至發電機4的母線3(即連接至發電機的輸出端)，并且在另一側連接至整流器5，該整流器5將由勵磁變壓器2供應的交流電壓轉換為直流電壓。

整流器5典型地由AVR(Automatic?Voltage?Regulator，自動電壓調節器)6驅動，該AVR?6經由電壓互感器(voltage?transformer)7連接至母線3。

整流器5的直流側與發電機4的勵磁繞組8和正向偏置二極管9串聯。

正向偏置二極管9與電容器組10并聯；此外，在電容器組10與二極管9之間設置開關11；可以將該開關11閉合，從而使電容器組10與整流器5串聯。

在正常運行過程中，開關11打開；由于二極管9是正向偏置的并且導電的，所以將來自勵磁變壓器2的交流電壓轉換為直流電壓并且供應至勵磁繞組8。

在電網(grid)上發生干擾(例如由于傳輸線中的短路)的情況下，電網的電壓下降，并且因此母線3的電壓和電壓互感器7的低壓側上的電壓也下降。

當電壓互感器7的低壓側上的電壓下降到預定電壓值以下時，將開關11閉合，從而使得二極管9反向偏置(并且不再導通)，并且電容器組10與整流器5和勵磁繞組8串聯。

這使得將相當高的勵磁電壓施加至勵磁繞組8，并且保證了發電機/電網系統的穩定性。

然而，一旦發生干擾，電容器組10就完全放電，因此如果發生多個干擾，則該系統不能處理這些干擾。

事實上(圖1)，即使靜態勵磁器1配備有保持為電容器組10充電的充電裝置12(例如電池)，充電裝置的尺寸通常較小并且其花費幾分鐘至幾小時的時間用于將電容器組10再充電至合格的充電水平。

發明內容

因此本發明的技術目的是提供一種靜態勵磁器和一種方法，通過它們來消除已知技術的所述問題。

在該技術目的的范圍內，本發明的一個方面是提供一種靜態勵磁器和一種方法，它們能夠處理在短時間段中相繼發生(例如在幾分鐘內)的多個干擾。

連同該方面和其他方面，根據本發明通過提供根據所附權利要求的靜態勵磁器和方法而實現該技術目的。

附圖說明

從根據本發明的靜態勵磁器和方法的優選而不排他的實施方式的描述將會更加明白本發明的其他特征和優點，其通過附圖中的非限制性實施例的方式示出，其中：

圖1是根據現有技術的靜態勵磁器的示意圖；

圖2是根據本發明的實施方式的靜態勵磁器的示意圖；以及

圖3和4是顯示根據本發明的實施方式，開關閉合/打開延遲時間帶的圖。

具體實施方式

參照附圖，這些顯示了發電機4的勵磁繞組8的靜態勵磁器1。

發電機4具有經由變壓器(transformer)21而連接至電網20的母線3。

靜態勵磁器1包括由晶閘管橋(thyristor?bridge)形成的整流器5，其從一側經由勵磁變壓器2而連接至母線3(可替換地，電壓互感器7也可以連接至電網20)，并且從另一側連接至發電機1的勵磁繞組8。

靜態勵磁器1還具有與整流器5串聯的諸如正向偏置二極管9等單向電子開關。

另外，靜態勵磁器1還具有電容器組10，例如由相互串聯和并聯的多個超級電容器(super?capacitors)形成；電容器組10與二極管9并聯。

靜態勵磁器1進一步包括二極管9與電容器組10之間的開關11；開關11連接至控制單元22，當指示電網電壓的電壓(通過經由變壓器21連接至電網20的母線3的電壓而進行控制)下降到第一預定電壓值V₁以下時，該控制單元22將開關11閉合，從而將電容器組10連接至勵磁繞組8。

有利地，當指示電網電壓的電壓(通過母線3的電壓而進行控制)超過第二預定電壓值V₂時，控制單元22將開關11打開，從而將電容器組10從勵磁繞組8斷開。

這使得電容器組10僅在需要的時間將能量提供至勵磁繞組8，并且防止電容器組10的完全放電，避免了在不需要時的能量供應。