[發(fā)明專利]一種發(fā)電機(jī)智能滅磁控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410439052.9
• 申請日: 2014-08-29
• 公開（公告）號: CN104201651A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳龍;韓兵;牟偉;施一峰
• 申請（專利權(quán)）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02H7/06
• 分類號: H02H7/06;H02H9/02
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電氣工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種發(fā)電機(jī)智能滅磁控制方法。

背景技術(shù)

當(dāng)發(fā)電機(jī)內(nèi)部及外部發(fā)生諸如短路及接地等事故時(shí)，為了避免事故擴(kuò)大，需要滅磁系統(tǒng)把轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組中磁場儲能盡快地衰減到盡可能小的程度。滅磁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是否得當(dāng)直接關(guān)系到發(fā)電機(jī)滅磁的成功與否，對發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行有至關(guān)重要的影響。

滅磁開關(guān)和滅磁電阻組合形式的移能型滅磁因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡單、可靠性高，是目前現(xiàn)場應(yīng)用范圍最廣、最成熟的滅磁系統(tǒng)形式。基本原理是在滅磁開關(guān)分?jǐn)鄤?lì)磁主回路的同時(shí)，將勵(lì)磁繞組中能量轉(zhuǎn)移到滅磁電阻中消耗。滅磁電阻采用線性或者非線性電阻。基本電氣回路如圖1所示，其中U_K是滅磁開關(guān)弧壓；U_M是滅磁電壓設(shè)定值；U_SCR是整流橋輸出電壓；I_f是勵(lì)磁電流；FMK是滅磁開關(guān)；R是滅磁電阻。

該形式滅磁回路要求滅磁開關(guān)弧壓與整流橋輸出電壓之差大于滅磁電阻滅磁電壓設(shè)定值，才能成功導(dǎo)通滅磁電阻回路，實(shí)現(xiàn)滅磁。則，對開關(guān)弧壓要求如下式所示，

U_K≥U_M+U_SCR?????????????(1)

直流滅磁開關(guān)其弧壓和分?jǐn)嗳萘渴艿街圃旃に囅拗疲诖笮蜋C(jī)組使用時(shí)存在選型困難、價(jià)格昂貴的問題。為提高滅磁可靠性，國內(nèi)外的研究人員提出在保護(hù)裝置跳滅磁開關(guān)啟動滅磁的同時(shí)，勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行輔助控制措施改善滅磁條件，主要有：

逆變滅磁：分?jǐn)嚅_關(guān)的同時(shí)，控制整流橋脈沖觸發(fā)角度突變至逆變角，整流橋輸出電壓平均值U_SCR為負(fù)值，磁場繞組能量向交流側(cè)回饋。在交流電壓較高時(shí)，能量回饋較快，逆變滅磁非常高效，是目前各種滅磁方法中滅磁速度較快的一種。同時(shí)，由于U_SCR為負(fù)值，可降低對開關(guān)弧壓U_K時(shí)要求。

閉鎖脈沖：分?jǐn)嚅_關(guān)的同時(shí)中斷整流橋觸發(fā)脈沖，在勵(lì)磁繞組電感反電勢作用下，原導(dǎo)通可控硅繼續(xù)導(dǎo)通，將整流橋交流側(cè)正弦電壓引入滅磁回路。此時(shí)，在電壓負(fù)半波U_SCR為負(fù)值，也可以降低滅磁開關(guān)弧壓要求，使滅磁更易完成。

該類方法所有控制指令是在保護(hù)裝置發(fā)出滅磁開關(guān)跳閘令到滅磁開關(guān)分?jǐn)鄷r(shí)間內(nèi)完成，逆變滅磁受到時(shí)間限制。另外，目前控制方法缺乏對逆變滅磁是否成功的判斷。控制調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行逆變控制之后，還可能因?yàn)檠b置誤調(diào)節(jié)、脈沖回路或者功率回路故障等原因引起逆變失敗，導(dǎo)致無法使整流橋進(jìn)入逆變狀態(tài)。此時(shí)，封閉脈沖更有利于成功滅磁。

發(fā)變組保護(hù)裝置檢測到運(yùn)行故障后目前普遍是采用直接跳滅磁開關(guān)的滅磁方法。滅磁開關(guān)經(jīng)常是在大故障電流的高負(fù)荷狀態(tài)下分閘。但是，并非所有的故障都需要保護(hù)裝置直接跳滅磁開關(guān)。以對發(fā)電機(jī)安全危害較大的勵(lì)磁故障之一空載誤強(qiáng)勵(lì)為例，故障發(fā)生時(shí)，發(fā)電機(jī)機(jī)端、整流橋交流側(cè)和勵(lì)磁輸出電壓均處在一個(gè)較高值，此時(shí)最快的滅磁方法是逆變滅磁而非直接跳開關(guān)。

因此，為了更好的對發(fā)電機(jī)進(jìn)行保護(hù)，實(shí)現(xiàn)更快速滅磁，不能僅依靠跳滅磁開關(guān)完成滅磁，有必要根據(jù)勵(lì)磁系統(tǒng)工況的不同，在進(jìn)行跳滅磁開關(guān)操作之前，選擇最適當(dāng)?shù)臏绱糯胧绱胚^程進(jìn)行控制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的，在于提供一種發(fā)電機(jī)智能滅磁控制方法，根據(jù)勵(lì)磁系統(tǒng)工況的不同，在進(jìn)行跳滅磁開關(guān)操作之前，選擇適當(dāng)滅磁措施對滅磁過程進(jìn)行控制。

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是：一種發(fā)電機(jī)智能滅磁控制方法，其特征在于：根據(jù)整流橋交流電壓幅值大小以及逆變滅磁是否成功進(jìn)行發(fā)電機(jī)滅磁控制，具體步驟是：

(1)控制裝置接收到“跳閘命令”，啟動滅磁控制；

(2)判斷交流電壓幅值是否大于設(shè)定值：如果大于設(shè)定值，“啟動逆變滅磁”，轉(zhuǎn)到步驟(3)；如果小于設(shè)定值，“閉鎖整流橋觸發(fā)脈沖”，轉(zhuǎn)到步驟(4)；

(3)判斷逆變滅磁是否失敗：逆變失敗則“閉鎖整流橋觸發(fā)脈沖”、“觸發(fā)跨接器”；逆變成功則維持逆變狀態(tài)，直至滅磁電流小于設(shè)定值；

(4)發(fā)送“跳滅磁開關(guān)”命令至滅磁開關(guān)操作回路，分?jǐn)鄿绱砰_關(guān)。

上述方案中：所述交流電壓設(shè)定值取值范圍是整流橋額定交流電壓值的80％--90％。

上述方案中：所述滅磁電流設(shè)定值取值范圍是發(fā)電機(jī)額定負(fù)載勵(lì)磁電流的5％--10％。