一種基于電子跨接器線性滅磁回路的檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于電子跨接器線性滅磁回路的檢測方法，具體檢測步驟為：1)設(shè)定可控硅整流橋觸發(fā)角于某一角度范圍，由于發(fā)電機轉(zhuǎn)子的電感負載特性，此時可控硅整流橋輸出電壓存在負的部分；2)利用可控硅整流橋輸出電壓的負半波模擬滅磁時的轉(zhuǎn)子反相電壓，對滅磁回路電子跨接器的觸發(fā)功能進行檢測，并通過串聯(lián)的電流互感器將流經(jīng)滅磁電阻的電流采集回送至勵磁調(diào)節(jié)器測量回讀驗證。本發(fā)明的檢測方法實現(xiàn)了滅磁回路中跨接器功能的在線檢測。
【專利說明】—種基于電子跨接器線性滅磁回路的檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)電機轉(zhuǎn)子滅磁回路的檢測方法，尤其是涉及一種發(fā)電機轉(zhuǎn)子的基于電子跨接器線性滅磁回路的檢測方法，屬于電力系統(tǒng)發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]在發(fā)電機故障時，為保護發(fā)電機、防止事故擴大，除了及時和電網(wǎng)解列、切除勵磁電源外，還需要快速消耗或轉(zhuǎn)移發(fā)電機轉(zhuǎn)子內(nèi)的能量，因此要求在故障狀態(tài)下能快速滅磁，迅速降低轉(zhuǎn)子電流，使發(fā)電機電壓快速地降到零。目前，發(fā)電機滅磁以移能型滅磁方式為主，將轉(zhuǎn)子能量轉(zhuǎn)移到滅磁電阻上消耗掉，大型汽輪發(fā)電機多采用線性電阻滅磁方案為主導(dǎo)趨勢及推薦方案。
[0003]早期的轉(zhuǎn)移發(fā)電機轉(zhuǎn)子能量的一種方法是利用滅磁開關(guān)的常閉主觸頭，在滅磁開關(guān)跳閘時將滅磁電阻直接接入發(fā)電機轉(zhuǎn)子回路，達到滅磁的目的。隨著機組容量的增大，勵磁系統(tǒng)配備的滅磁開關(guān)的工作電流也需變大，而大的滅磁開關(guān)一般都不配備常閉主觸頭，所以出現(xiàn)了電子跨接器技術(shù)以實現(xiàn)常閉主觸頭的功能。
[0004]在發(fā)電機勵磁系統(tǒng)中，電子跨接器(CROWBAR)可用于滅磁和轉(zhuǎn)子過電壓保護。大型汽輪發(fā)電機自并勵勵磁系統(tǒng)中，一般采用了標(biāo)準(zhǔn)的電子跨接器線性滅磁方案，包括了安裝于整流橋直流側(cè)的磁場斷路器、跨接器、可控硅、線性滅磁電阻等器件。
[0005]電子跨接器線性滅磁方案利用可控硅等電力電子元件將線性電阻跨接在發(fā)電機轉(zhuǎn)子兩端，當(dāng)勵磁系統(tǒng)收到勵磁跳閘命令后，在斷開磁場斷路器的同時跨接器工作，跨接器觸發(fā)可控硅導(dǎo)通，將線性電阻接入滅磁回路中，把發(fā)電機轉(zhuǎn)子中的能量轉(zhuǎn)移至線性電阻消耗掉，實現(xiàn)發(fā)電機的滅磁。鑒于滅磁部分在勵磁系統(tǒng)中的重要性，需要經(jīng)常性的對采用了電子跨接器線性滅磁回路的工作性能進行檢測。
[0006]圖1為現(xiàn)有的一種線性滅磁回路檢測電路示意圖，需要發(fā)電機處于停機工況下，斷開轉(zhuǎn)子側(cè)接線，外部串接限流電阻，利用設(shè)備模擬出發(fā)電機滅磁時的轉(zhuǎn)子反相電壓，使跨接器工作觸發(fā)可控硅，利用示波器觀察電子跨接器兩端的波形，進而驗證了滅磁回路的工作性能。
[0007]現(xiàn)有電子跨接器線性滅磁回路的檢測方法的缺點主要有:1、需要發(fā)電機處于停機工況下，斷開轉(zhuǎn)子側(cè)接線，則檢測受到時間和外部條件的約束，不具備實時性。2、需要專門的實驗和檢測設(shè)備，接線繁瑣，需要額外的設(shè)備和人工成本，檢測過程中有一定的安全風(fēng)險。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:現(xiàn)有的電子跨接器線性滅磁回路的檢測方法需要發(fā)電機處于停機工況下才能實現(xiàn)，需要使用專門的儀器設(shè)備，操作繁瑣，針對以上不足之處，提供一種新型的檢測方法，實現(xiàn)基于電子跨接器的線性滅磁回路工作性能的檢測，具有安全可靠、成本較低、操作方便的特點。[0009]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于電子跨接器線性滅磁回路的檢測方法，檢測電路包括連接于發(fā)電機轉(zhuǎn)子GR兩端的電子跨接器CF，線性滅磁電阻RM、可控硅KPT、電流互感器CT依次串接后跨接于發(fā)電機轉(zhuǎn)子GR兩端，可控硅KPT的觸發(fā)極與電子跨接器CF相連，其特征在于:控制信號接收單元作為電子跨接器CF的一部分，接收來自勵磁調(diào)節(jié)器的控制信號，所述控制信號接收單元與勵磁調(diào)節(jié)器連接，電流互感器輸出端K1、K2與勵磁調(diào)節(jié)器連接，具體檢測步驟為:
1)設(shè)定可控硅整流橋觸發(fā)角于某一角度范圍，由于發(fā)電機轉(zhuǎn)子的電感負載特性，此時可控娃整流橋輸出電壓存在負的部分；
2)利用可控硅整流橋輸出電壓的負半波模擬滅磁時的轉(zhuǎn)子反相電壓，對滅磁回路電子跨接器的觸發(fā)功能進行檢測，并通過串聯(lián)的電流互感器將流經(jīng)滅磁電阻的電流采集回送至勵磁調(diào)節(jié)器測量回讀驗證。
[0010]前述的基于電子跨接器線性滅磁回路的檢測方法，其特征在于:可控硅整流橋的觸發(fā)角α大于60°。
[0011]前述的基于電子跨接器線性滅磁回路的檢測方法，其特征在于:在所述步驟2)中，利用可控硅整流橋輸出電壓Ud存在負的部分，通過勵磁調(diào)節(jié)器發(fā)出控制信號S到電子跨接器CF，使得電子跨接器CF設(shè)定的動作值小于實際滅磁動作值，Ud的負半波幅值可驅(qū)動跨接器CF對可控硅KPT的觸發(fā)極進行觸發(fā)，將線性滅磁電阻RM接入到轉(zhuǎn)子兩端中，同時流經(jīng)電流互感器CT產(chǎn)生的感應(yīng)電流回送至勵磁調(diào)節(jié)器，經(jīng)過測量記錄此電流的幅值和變化驗證滅磁電阻RM中有電流流過，證明跨接器CF在轉(zhuǎn)子GR負壓到達一定值后可驅(qū)動可控硅KPT觸發(fā)導(dǎo)通，進而判斷整個滅磁回路的是否能正常工作；控制信號S撤消后，跨接器CF的動作值即恢復(fù)到實際滅磁的設(shè)定值。
[0012]本發(fā)明所達到的有益效果:
本發(fā)明的電子跨接器線性滅磁回路檢測方法實現(xiàn)了滅磁回路中跨接器功能的在線檢測，僅需要操作人員在發(fā)電機空載運行時，通過調(diào)節(jié)器發(fā)出檢測控制信號便可實現(xiàn)檢測功能；其操作簡單、安全經(jīng)濟，可為大容量發(fā)電機組的提供一種快速、可靠檢測電子跨接器線性滅磁回路的工作性能的解決方案，能最大程度的減少由于滅磁回路故障導(dǎo)致的發(fā)電機組滅磁事故的風(fēng)險。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為現(xiàn)有的一種線性滅磁回路檢測電路不意圖；
圖2為本發(fā)明的線性滅磁回路檢測電路實施例示意圖；
圖3為本發(fā)明所提及相關(guān)勵磁系統(tǒng)中帶電感性負載觸發(fā)角α=90°時輸出電壓Ud的波形圖。
【具體實施方式】
[0014]本發(fā)明的采用的電子跨接器線性滅磁回路檢測電路實施例如圖2所示:
包括連接于發(fā)電機轉(zhuǎn)子GR兩端的電子跨接器CF，線性滅磁電阻RM、可控硅ΚΡΤ、電流互感器CT依次串接后跨接于發(fā)電機轉(zhuǎn)子GR兩端，可控硅KPT的觸發(fā)極與電子跨接器CF相連。[0015]其滅磁方法為:在發(fā)電機正常運行中需要緊急停機時，勵磁系統(tǒng)收到勵磁跳閘命令斷開磁場斷路器FMK后，發(fā)電機轉(zhuǎn)子GR反相電壓持續(xù)上升，施加到發(fā)電機轉(zhuǎn)子兩端的跨接器CF上，直到跨接器CF上電壓足夠高，跨接器CF發(fā)出觸發(fā)脈沖至可控硅KPT的觸發(fā)極，觸發(fā)可控硅將線性滅磁電阻RM接入滅磁回路中進行滅磁。
[0016]虛線框內(nèi)為本發(fā)明的改進之處，由于發(fā)電機轉(zhuǎn)子GR是電感性負載，常見的勵磁系統(tǒng)為三相整流，勵磁電源為A、B、C三相電源，可控硅整流橋SCR可看做一個標(biāo)準(zhǔn)的三相全控整流橋。在正常整流輸出時，當(dāng)脈沖觸發(fā)角α大于60°時，由于負載電感感應(yīng)電勢的作用，輸出電壓Ud會出現(xiàn)負的部分。如圖3為帶電感性負載觸發(fā)角α=90°時輸出電壓Ud的波形，可以看出此時輸出電壓Ud波形上下對稱，平均值為零。
[0017]利用此時輸出電壓Ud存在負的部分，通過勵磁調(diào)節(jié)器發(fā)出控制信號S到跨接器CF，使得跨接器CF設(shè)定的動作值小于實際滅磁動作值，Ud的負半波幅值可足夠驅(qū)動跨接器CF對可控硅KPT的觸發(fā)極進行觸發(fā)，將線性滅磁電阻RM接入到轉(zhuǎn)子兩端中，同時流經(jīng)電流互感器CT產(chǎn)生的感應(yīng)電流回送至勵磁調(diào)節(jié)器，經(jīng)過測量記錄此電流的幅值和變化即可驗證滅磁電阻RM中有電流流過，證明跨接器CF在轉(zhuǎn)子GR負壓到達一定值后可驅(qū)動可控硅KPT觸發(fā)導(dǎo)通，進而可判斷整個滅磁回路的是否能正常工作?？刂菩盘朣撤消后，跨接器CF的動作值即可恢復(fù)到實際滅磁的設(shè)定值。
[0018]本發(fā)明中，線性滅磁回路的檢測電路包括:控制信號接收單元、電子跨接器、測量用電流互感器，所述控制信號接收單元與調(diào)節(jié)柜連接，所述電子跨接器端與發(fā)電機轉(zhuǎn)子兩端相連，電子跨接器輸出端與可控硅觸發(fā)極相連，所述測量用電流互感器串聯(lián)在滅磁回路中，測量用電流互感器輸入端與調(diào)節(jié)柜連接。所述滅磁電阻為串聯(lián)的線性電阻。
[0019]本發(fā)明根據(jù)發(fā)電機轉(zhuǎn)子的電感負載特性，可控硅整流橋在觸發(fā)角處于某一角度范圍時輸出電壓存在負的部分，利用輸出電壓的負半波模擬滅磁時的轉(zhuǎn)子反相電壓，對滅磁回路電子跨接器的觸發(fā)功能進行檢測，并通過串聯(lián)的CT將采集電流回送至勵磁調(diào)節(jié)器測量回讀驗證。
[0020]根據(jù)上述提出的檢測回路中，檢測源由發(fā)電機轉(zhuǎn)子和整流橋組成，不需要外部的設(shè)備提供。檢測過程由調(diào)節(jié)柜發(fā)出信號進行控制，并通過采集電流測量回讀驗證檢測結(jié)果，具有安全經(jīng)濟、便捷、準(zhǔn)確度高的特點。
[0021]另外，也可以利用其他方法使用發(fā)電機運行時的轉(zhuǎn)子反相電壓作為檢測觸發(fā)源完成檢測。
【權(quán)利要求】
1.一種基于電子跨接器線性滅磁回路的檢測方法，檢測電路包括連接于發(fā)電機轉(zhuǎn)子GR兩端的電子跨接器CF，線性滅磁電阻RM、可控硅KPT、電流互感器CT依次串接后跨接于發(fā)電機轉(zhuǎn)子GR兩端，可控硅KPT的觸發(fā)極與電子跨接器CF相連，其特征在于:控制信號接收單元作為電子跨接器CF的一部分，接收來自勵磁調(diào)節(jié)器的控制信號，所述控制信號接收單元與勵磁調(diào)節(jié)器連接，電流互感器輸出端K1、K2與勵磁調(diào)節(jié)器連接，具體檢測步驟為: 1)設(shè)定可控硅整流橋觸發(fā)角于某一角度范圍，由于發(fā)電機轉(zhuǎn)子的電感負載特性，此時可控娃整流橋輸出電壓存在負的部分； 2)利用可控硅整流橋輸出電壓的負半波模擬滅磁時的轉(zhuǎn)子反相電壓，對滅磁回路電子跨接器的觸發(fā)功能進行檢測，并通過串聯(lián)的電流互感器將流經(jīng)滅磁電阻的電流采集回送至勵磁調(diào)節(jié)器測量回讀驗證。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電子跨接器線性滅磁回路的檢測方法，其特征在于:可控硅整流橋的觸發(fā)角α大于60°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于電子跨接器線性滅磁回路的檢測方法，其特征在于:在所述步驟2)中，利用可控硅整流橋輸出電壓Ud存在負的部分，通過勵磁調(diào)節(jié)器發(fā)出控制信號S到電子跨接器CF，使得電子跨接器CF設(shè)定的動作值小于實際滅磁動作值，Ud的負半波幅值可驅(qū)動跨接器CF對可控硅KPT的觸發(fā)極進行觸發(fā)，將線性滅磁電阻RM接入到轉(zhuǎn)子兩端中，同時流經(jīng)電流互感器CT產(chǎn)生的感應(yīng)電流回送至勵磁調(diào)節(jié)器，經(jīng)過測量記錄感應(yīng)電流的幅值和變化驗證滅磁電阻RM中有電流流過，證明跨接器CF在轉(zhuǎn)子GR負壓到達一定值后可驅(qū)動可控硅KPT觸發(fā)導(dǎo)通，進而判斷整個滅磁回路的是否能正常工作；控制信號S撤消后，跨接器CF的動作值即恢復(fù)到實際滅磁的設(shè)定值。
【文檔編號】G01R31/00GK103454544SQ201310441596
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】顧建嶸, 單華鵬, 王斌, 宋文淵 申請人:南京國電南自美卓控制系統(tǒng)有限公司