[實用新型]一種低壓同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220433307.7
• 申請日: 2012-08-29
• 公開（公告）號: CN202759409U
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉偉;胡清波;謝彩虹;李昆;鄧東紅
• 申請（專利權(quán)）人: 華自科技股份有限公司
• 主分類號: H02P9/14
• 分類號: H02P9/14;H02H7/06
• 代理公司: 長沙正奇專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 43113
• 代理人: 馬強

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及勵磁系統(tǒng),特別是一種低壓同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

對于小型低壓同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)，傳統(tǒng)的做法采用與大中型發(fā)電機勵磁系統(tǒng)相同的設(shè)計方法，如配置大功率的勵磁變壓器、采用三相全控整流橋及專用直流滅磁開關(guān)等。由于對小型機組要求達到的性能指標較低，采用復(fù)雜的設(shè)計方法不僅增加投資成本，同時也增加了系統(tǒng)的故障隱患點。?

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種適應(yīng)于機端電壓為400V的小型同步發(fā)電機自并勵勵磁系統(tǒng)或無刷勵磁系統(tǒng)的低壓同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是：一種低壓同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)，包括發(fā)電機、滅磁單元、勵磁開關(guān)、整流橋、調(diào)節(jié)器、電源單元、繼電器、顯示模塊，所述電源單元與調(diào)節(jié)器連接，滅磁單元與發(fā)電機轉(zhuǎn)子連接，發(fā)電機機端接入勵磁開關(guān)，整流橋與滅磁單元、勵磁開關(guān)連接，勵磁開關(guān)、整流橋、繼電器與調(diào)節(jié)器連接，調(diào)節(jié)器與顯示模塊連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型針對機端電壓為400V的小型同步發(fā)電機自并勵勵磁系統(tǒng)或無刷勵磁系統(tǒng)，在保證可靠性的前提下盡量節(jié)省電站的投資成本，減少了系統(tǒng)維護的工作量。

附圖說明

圖1為本實用新型一實施例結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型一實施例包括發(fā)電機、滅磁單元、勵磁開關(guān)、整流橋、調(diào)節(jié)器、電源單元、繼電器、顯示模塊，所述電源單元與調(diào)節(jié)器連接，滅磁單元與發(fā)電機轉(zhuǎn)子連接，發(fā)電機機端接入勵磁開關(guān)，整流橋與滅磁單元、勵磁開關(guān)連接，勵磁開關(guān)、整流橋、繼電器與調(diào)節(jié)器連接，調(diào)節(jié)器與顯示模塊連接。

調(diào)節(jié)器為一套單板機系統(tǒng)，包括電源板、采樣板、CPU板、輸入/輸出板等電路板，其中CPU板的核心元件為DSP（數(shù)字信號處理器）和CPLD（復(fù)雜可編程邏輯器件）。

輸入信號包括發(fā)電機電壓、發(fā)電機電流等交流模擬量輸入信號；勵磁電壓、勵磁電流等直流模擬量輸入信號以及開關(guān)量輸入信號。

電源單元包括AC220V和DC220V（DC110V）兩路電源同時輸入，互為備用，無擾動切換；電源單元采用GSM-H100S24開關(guān)電源。

顯示模塊為液晶顯示器或觸摸屏。

勵磁開關(guān)為一臺單相交流斷路器，包括手動和自動操作單元，具備手動和自動跳、合閘功能。輸入端接發(fā)電機出口側(cè)電源，輸出端接整流橋。勵磁開關(guān)合閘時，電源接通；跳閘時，電源斷開，勵磁開關(guān)型號為DW15-630/3P。

整流橋包括由四個可控硅組成的單相全控整流橋及快速熔斷器、阻容吸收回路等過壓、過流保護單元，其作用是把來自勵磁開關(guān)的交流電源整流成直流，并根據(jù)來自勵磁調(diào)節(jié)器可控硅觸發(fā)信號的變化來調(diào)節(jié)輸出直流電流的大小。整流橋設(shè)置有用于過流保護的快速熔斷器，當(dāng)熔斷器熔斷時有信號發(fā)生器發(fā)出信號；每個可控硅并接一組電阻電容回路，用于實現(xiàn)對整流橋的過壓保護。整流橋的輸出接到發(fā)電機轉(zhuǎn)子，給發(fā)電機提供勵磁電流。

滅磁單元包括一臺線性滅磁電阻及由非線性電阻組成的過壓保護回路，滅磁電阻型號為ZX10，滅磁單元并聯(lián)在整流橋的直流側(cè)，在事故停機時吸收發(fā)電機轉(zhuǎn)子能量，實現(xiàn)快速滅磁。滅磁單元裝有非線性電阻，用于實現(xiàn)對轉(zhuǎn)子的過壓保護。

來自發(fā)電機PT和CT（電流互感器）的電壓信號和電流信號、來自發(fā)電機轉(zhuǎn)子側(cè)的勵磁電流信號經(jīng)分流器、勵磁電壓信號進入勵磁調(diào)節(jié)器的采樣板，通過CPU板的運算處理，實現(xiàn)對機端電壓、機端電流、無功功率、有功功率、頻率、勵磁電流、勵磁電壓的測量；來自外部操作的開機、停機、增磁、減磁等開關(guān)量信號經(jīng)輸入/輸出板隔離后進入CPU板，來自CPU板的操作信號和故障信號經(jīng)輸入/輸出板輸出；勵磁調(diào)節(jié)器的電源板接收來自電源單元的電源信號經(jīng)變換隔離后給勵磁調(diào)節(jié)器提供工作電源。CPU板根據(jù)不同運行工況，輸出四路可控硅觸發(fā)信號到整流橋的四個可控硅，實現(xiàn)對勵磁電流（電壓）大小的調(diào)節(jié)。

輸出單元接收來自勵磁調(diào)節(jié)器的輸出信號，包括操作和故障等開關(guān)量信號輸出給其他自動化設(shè)備；信號燈、儀表等顯示元件顯示系統(tǒng)的工作狀態(tài)；RS485串口通信和以太網(wǎng)輸出，內(nèi)置MODBUS?標準通信協(xié)，實現(xiàn)與上位機的通信；輸出單元控制繼電器型號為RCL424024?DC24V。

低壓同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)采用PID控制規(guī)律；具有恒壓、恒流、恒無功、恒功率因數(shù)、恒控制角等運行模式；具有自動和手動兩種運行功能；具有開機、并網(wǎng)、甩負荷、停機、調(diào)差等操作功能以及過壓保護、過流保護、進相限制、過勵限制、強勵限制、電壓/頻率限制、低周滅磁、失磁保護、PT(電壓互感器）斷線保護等保護功能。?