[發明專利]沖擊發電機勵磁調節裝置

無效

• 申請號: 201310045516.3
• 申請日: 2013-02-05
• 公開（公告）號: CN103414413A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 李顯彤;石雨濤;解植瑩;孫俊波;王勤;孔祥帥;王東
• 申請（專利權）人: 哈爾濱電機廠有限責任公司
• 主分類號: H02P9/14
• 分類號: H02P9/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種沖擊發電機勵磁調節裝置。

背景技術

隨著國內電力系統不斷增大和日益廣泛的聯網，需要研制開發更大型的高壓大電流斷路器，而在開關試驗室直接進行產品的強電流沖擊試驗，是開發這種產品的必要手段。試驗所需的強電流是由沖擊發電機在短路瞬間產生的，所以這種電機也稱為短路試驗發電機。顧名思義，這是一種十分特殊的發電機，常規的發電機一旦出現短路會被視為嚴重事故，因為巨大的電流往往會不同程度地損傷發電機，但這種發電機正常運行的方式就是頻繁的短路，并且要竭力產生盡可能大的電流。

根據發電機的原理分析，在沖擊瞬間時由于發電機機端電壓短路，勵磁調節裝置基于機端電壓的閉環調節作用會自動強勵。發電機在短路時的電磁作用下會引起電流的自然衰減，短路瞬時結束后，機端電壓由于勵磁調節裝置的控制會升高。這就與試品的要求產生了矛盾。試品要求在短路持續的時間內短路電流必須保持恒定，另外在試品開斷的前后，也就是短路的前后，發電機的機端電壓也必須保持恒定。

由于沖擊發電機在短路時的自然衰減特性引起的與試品開關試驗要求的矛盾只能通過勵磁調節裝置來解決。

目前國內外沖擊發電機采用的勵磁調節裝置都是常規發電機的勵磁調節裝置用于沖擊發電機領域。采用固定的高強勵倍數，使短路的瞬時電流可以到達需要的水平，卻不能保證在整個短路期間電流都保持恒定。短路結束時機端電壓也會提高很多。

根據試品開關的電流要求，不同容量的沖擊發電機多需要并聯運行。這就要求沖擊發電機的勵磁調節裝置可以靈活的進行強勵倍數的調整，以滿足并聯運行短路時的電流和電壓要求。

因此需要為沖擊發電機開發出專門的勵磁調節裝置，控制其短路時產生的短路電流以及短路前后機端電壓保持恒定。并且可以滿足沖擊發電機并聯運行的要求。

發明內容

本發明的目的是專門用于沖擊發電機的勵磁調節裝置，可以保證沖擊發電機短路瞬間產生的大電流以及短路前后機端電壓保持恒定。本發明的技術方案為：勵磁調節裝置的工業控制計算機通過輸入信號調理模塊采集沖擊發電機的各種運行參數，根據試品的電壓和電流等級，在人機界面上設置預強勵倍數，工業控制計算機計算出相應的調節信號輸出給可控硅脈沖觸發模塊，可控硅脈沖觸發模塊經過脈沖發生，脈沖放大和脈沖隔離最后產生的脈沖信號去控制可控硅整流屏，可控硅整流屏輸出連接到沖擊發電機的轉子回路，最終來控制沖擊發電機的電壓及電流。

本發明的創造性在于，提出了預強勵技術來控制沖擊發電機的電壓及電流。預強勵技術是在短路發生的30ms前，沖擊發電機勵磁調節裝置根據設定的“預強勵倍數”先行強勵，由于發電機的轉子時間常數比較大，等短路的瞬間，第一個周波時的發電機短路電流的超瞬態分量的衰減就可以很好的得到補償。如果沒有預強勵功能，勵磁調節裝置檢測機端電壓短路的時間常數為20ms，調節控制輸出的時間為5ms，第一個周波時的發電機短路電流的超瞬態分量的衰減就無法得到補償，就不能滿足短路電流恒定的要求。

通過強勵倍數的改變還可以在短路時補償發電機短路電流瞬態分量的衰減。并且在短路結束時快速的提高發電機的機端電壓，使恢復電壓滿足要求。

使用預強勵技術還可以很容易實現不同容量的沖擊發電機并聯運行。

本發明在常規的發電機勵磁調節裝置的基礎上，了解沖擊發電機使用在短路沖擊方式下的特性和要求。發電機短路前，勵磁調節裝置首先根據預置強勵電壓，進行預強勵，然后短路時，勵磁調節裝置根據發電機電壓來動態的調整強勵倍數，繼而調節勵磁電壓，以便使短路電流不衰減。在短路試驗電流開斷后，發電機電壓（即試品的工頻恢復電壓）達到短路前的空載電壓時自動取消強勵，以使恢復電壓在最短時間恢復到空載水平（在取消強勵過程中發電機電壓不能中斷）。

本發明根據沖擊發電機的特殊要求，采用了預強勵技術，通過靈活地調整控制參數，可以保證沖擊發電機短路時產生的電流以及短路前后機端電壓恒定。

附圖說明

圖1為本發明原理圖

具體實施方式

如圖1所示的本發明為沖擊發電機勵磁調節裝置，勵磁調節裝置的工業控制計算機1通過輸入信號調理模塊4采集沖擊發電機的各種運行參數，根據試品的電壓和電流等級，在人機界面2上設置“預強勵”倍數，工業控制計算機1計算出相應的調節信號輸出給可控硅脈沖觸發模塊5，可控硅脈沖觸發模塊5經過脈沖發生，脈沖放大和脈沖隔離最后產生的脈沖信號去控制可控硅整流屏6，可控硅整流屏6輸出連接到沖擊發電機的轉子回路，最終來控制沖擊發電機的電壓及電流，備用通道模塊3只在沖擊發電機調試和檢修時使用。