專利名稱：發電機轉子交直流綜合滅磁過壓保護裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電氣工程技術領域，確切地說是一種發電機轉子交直流綜合滅磁過壓保護裝置。
現有的滅磁保護裝置是在發電機轉子勵磁回路中串接一觸點機械式直流磁場斷路器，在滅磁斷流過程中，主要是靠電弧的產生，形成一個高的電弧電壓，將轉子能量轉移到非線性電阻等吸能原件，耗能消磁，限制過電壓，達到滅磁保護的效果。由于電弧的形成、擴展、燃燒、熄滅的過程，有許多不確定因素的影響，很不穩定，難以控制，小電流吹弧困難，難以建立起足夠的弧壓；大電流噴弧，則易燒毀開關或相鄰部件，常會引起重燃，不能斷流。觸頭的燒蝕及磨損常造成動作失靈、誤動、拒動、噴火、重燃、燒開關等惡性事故。且由于該觸點機械式直流磁場斷路器在滅磁回路工作條件下，轉子作為電感性負載，電感值在1個享利以上，所以斷流非常困難，這也是觸點機械式直流磁場斷路器常出事故的原因。
本實用新型的目的在于克服上述現有技術之不足，提供一種改進的、能夠快速、安全、可靠滅磁的發電機轉子交直流綜合滅磁過壓保護裝置。
本實用新型的技術解決方案是在發電機轉子勵磁回路的整流器的交流側串接有交流磁場斷路器，該斷路器的三個常開觸點分別接入勵磁變壓器的三相交流電輸出端和三相橋式整流器的輸入端；其常閉觸點串接熔斷器且并聯在整流器整流電源的輸出端，在直流回路中串聯由并聯的并受觸發控制電路控制的主、輔可控硅和保護元件組成的直流磁場斷路器，其中輔可控硅電路中串接有儲能電容器及其充電回路和限流電感。
本實用新型由于在整流電路的三相交流回路中串接交流磁場斷路器，既可起到斷流作用，又避免了直流回路、電感負載難以斷流的問題，可快速隔斷勵磁系統與電源的聯系，有利于吸能元件的快速滅磁。同時，利用交流過零點可較容易的斷弧，實現快速斷流。另外，由于在直流回路中以電子元器件代替觸點機械式直流磁場斷路器，從原理上消除了電弧及其影響，在滅磁斷流時無聲響，無弧光、無機械傳動；且電子斷流時建壓高、速度快、斷流范圍寬、無電流死區，可安全承擔頻繁的通斷操作，免維護、自動化水平高，適應范圍廣。交流磁場斷路器和直流磁場斷路器，既可單用，也可互為備用，更可同時使用，實現綜合滅磁保護的目的，可確保滅磁保護的安全、可靠，確保發電機的安全運行。適用于大、中、小型各類發電機的滅磁保護，具有很高的實用價值和廣闊的應用前景。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
圖1為本實用新型電路原理圖。
見附圖。本裝置由發電機轉子側滅磁與過電壓保護組件，勵磁變壓器LB、三相橋式可控硅整流器LP、交流磁場斷路器AMK和直流磁場斷路器DDL組成。
發電機轉子側滅磁與過電壓保護組件由吸能元件FR1、FR2、可控硅SCR4、二極管D、熔斷器RD1、電阻R2和可控硅觸發器GCF組成。吸能元件FR1、FR2選用伏安特性曲線平坦、響應速度快、漏電流小、吸能大、特性穩定的氧化鋅非線性電阻。
AMK選用通用的交流磁場斷路器。該斷路器的常開觸點K1、K2、K3的兩端分別接入勵磁變壓器LB的三相交流電輸出端和三相橋式可控硅整流器LP的輸入端；其常閉觸點K4串接熔斷器RD0后并聯于整流電源的輸出端。當AMK動作于滅磁保護時，該熔斷器RD0通過AMK常閉觸點K4將整流電源側短接，可供給發電機轉子繞組LQ電流一個續流通路，同時更利于AMK分斷，進一步減少觸頭磨損，經短暫時間后，RD0熔斷產生高弧壓，發電機轉子繞組LQ的電流轉移到由二極管D、吸能元件FR1和熔斷器RD1組成的滅磁電阻回路吸能限壓，快速消滅發電機轉子繞組LQ儲能。
直流磁場斷路器DDL由并聯的并受觸發控制電路CF控制的主、輔可控硅SCR1、SCR2、SCR3和保護元件FR4組成，其中輔可控硅SCR3電路中串聯有儲能電容器C及其充電回路VC和限流電感L。
在正常工作或機組啟勵時，AMK處于閉合狀態，觸發控制電路CF觸發脈沖，G1、G2有輸出，導通主可控硅SCR1、SCR2，整流器LP向發電機轉子繞組LQ提供勵磁電流，發電機F發電，對外提供電能，同時通過勵磁變壓器LB向整流器LP提供電能，完成自并勵過程。
當發電機F出現放障或停機時，可以斷開交流磁場斷路器AMK，或關斷DDL直流磁場斷路器。直流磁場斷路器DDL通過CF控制給出觸發脈沖，由導通SCR3，VC回路放電，給SCR1和SCR2施加反向電壓，強迫SCR1和SCR2過零關斷，勵磁回路電流通過SCR3、儲能電容器C、限流電感L繼續流通，并對儲能電容器C反向充電。當電容器C上反向電壓等于或大于整流器LP的整流電壓和發電機轉子繞組LQ上的電壓之和時，充電電流降為零，電容器C停止充電。輔可控硅SCR3電流過零自行關閉。發電機轉子繞組LQ的電流轉移到由吸能元件FR1、FR2、可控硅SCR4，可控硅觸發器GCF、二極管D、熔斷器RD1和電阻R2組成的滅磁與過電壓回路，由吸能元件FR1、FR2快速消滅子轉子儲能。由于勵磁回路斷流，整流器LP側回路產生的過電壓由R1、C1、FR3組成的過電壓保護器吸收限壓。
權利要求1.一種發電機轉子交直流綜合滅磁過壓保護裝置，包括發電機轉子勵磁回路，其特征是在發電機(F)轉子勵磁回路的整流器(LP)的交流側串接有交流磁場斷路器(AMK)，該斷路器(AMK)的三個常開觸點(K1、K2、K3)分別接入勵磁變壓器(LB)的三相交流電輸出端和三相橋式可控硅整流器(LP)的輸入端，其常閉觸點(K4)串接熔斷器(RD0)、且并聯于整流器(LP)整流電源的輸出端，在直流回路中串聯由并聯的并受觸發控制電路(CF)控制的主、輔可控硅(SCR1、SCR2、SCR3)和保護元件(FR4)組成的直流磁場斷路器(DDL)，其中輔可控硅(SCR3)電路中串聯有儲能電容器(C)及其充電回路(VC)和限流電感(L)。
2.根據權利要求1所述的一種綜合滅磁過壓保護裝置，其特征是所述的整流器(LP)整流電路側回路設有由電阻(R1)、電容(C1)和吸能元件(FR3)組成的過電壓保護器。
專利摘要一種發電機轉子交直流綜合滅磁過壓保護裝置,在整流器的交流側三相交流電回路中串接交流磁場斷路器,在直流回路中串接電子型直流磁場斷路器,以取代觸點機械式直流磁場斷路器,從而克服了現有技術存在的動作失靈、誤動、拒動、噴火、重燃、燒開關等缺陷,可確保滅磁保護快速、安全、可靠,確保發電機的安全運行,適用于大、中、小型各類發電機的滅磁保護,具有很高的實用價值和廣闊的應用前景。
文檔編號H02H7/08GK2388758SQ99228859
公開日2000年7月19日 申請日期1999年7月9日 優先權日1999年7月9日
發明者馮士芬, 許成金, 符仲恩, 彭輝, 陳福山 申請人:合肥科聚高技術有限責任公司