一种整流桥限流控制方法与流程

本发明属于电气工程技术领域，特别涉及一种整流桥限流控制方法。

背景技术：

励磁系统是同步发电机的重要组成部分，它向发电机转子提供直流电流以建立转子磁场，通过调节励磁系统的输出电流来调节发电机机端电压和输出无功功率。因此，励磁系统的性能直接影响发电机的运行特性，优良的励磁系统可以保证发电机可靠稳定运行。励磁系统通常由调节、整流和灭磁三部分组成，其中整流部分通常由多个可控硅整流桥并联组成，机组容量越大，并联的数量越多。

通常发电机励磁系统的整流桥按冗余原则进行设计，即退出一个整流桥时，不影响发电机的正常运行。早期励磁系统的整流桥没有独立的控制单元，因此，当整流桥发生故障时，通常采用的措施是直接切除故障桥。但实际情况是，轻微的故障(如风机停风、部分可控硅熔丝熔断)，整流桥仍能维持低负荷的运行，简单的切除故障桥，不利于励磁系统的稳定运行，如果切除数量大于1，则会加大剩余运行整流桥的负荷，反而对机组运行带来风险。整流桥限流技术即为解决这一问题而提出，该技术的目的是在整流桥安全运行范围内，尽量不切除发生轻微故障的整流桥，使故障桥仍能担负一定的负荷，提高整个励磁系统的可靠性和使用寿命。

技术实现要素：

本发明的目的，在于提供一种整流桥限流控制方法，对整流桥的故障进行分级，根据不同的故障级别，对整流桥的输出能力分别进行限制，使得在整流桥发生轻微故障时，仍能带一定负荷运行。

为达成上述目的，本发明所述控制方法包括下述步骤：

A、计算励磁系统中每个桥臂并联可用可控硅数量。在每个桥臂设计并联数量的基础上，减去不可用的可控硅数量，即为并联可用可控硅数量。不可用的可控硅包括：已退出整流桥中的可控硅和快熔熔断的可控硅。

B、计算本整流桥中每个桥臂的负荷率。根据步骤A的并联可用可控硅数量n，得到本整流桥桥臂的负荷率为1/n，若本桥退出或桥臂快熔熔断，则对应桥臂的负荷率为0。

C、判断本整流桥冷却系统是否异常。冷却系统异常通常分为风机停风和风温过高两种。

D、对本整流桥故障进行分级。根据本整流桥桥臂负荷率和冷却系统是否异常，将整流桥故障等级分为3级，从1级到3级依次严重。当本桥桥臂负荷率为1/N或者0，同时冷却系统异常时，为1级故障；当本桥臂负荷率为1/(N-1)，同时冷却系统异常时，为2级故障；当本桥负荷率为1/(N-2)时，为3级故障。

E、根据故障等级，对本整流桥输出电流做相应的限幅。

本发明的有益效果：

1、当整流桥发生轻微故障时，对整流桥进行降容运行，避免直接切除对剩余整流桥带来不利影响；使故障桥仍能担负一定的负荷，提高整个励磁系统的可靠性和使用寿命。

2、对整流桥故障等级进行分级，按故障严重等级，将整流桥输出能力逐级降低，更符合实际运行情况。

3、本方法能实现对整流桥的独立控制，无需外部干预。

附图说明

图1是整流桥限流控制方法流程图；

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。如图1所示，本发明提供一种整流桥限流控制方法，包括下述步骤：

A、计算励磁系统中每个桥臂并联可用可控硅数量。在每个桥臂设计数量的基础上，减去退出运行或快熔熔断的可控硅，即是桥臂可用的并联可控硅数量n。以+A相为例：若励磁系统采用5个整流桥并联运行，则+A相桥臂并联可用的可控硅数量就是5，若有一个整流桥退出，则+A相桥臂并联可用的可控硅数量为4，此时在剩余运行整流桥中若有一个桥的+A相桥臂快熔熔断，则+A相桥臂并联可用的可控硅数量为3。

B、计算本整流桥中，每个桥臂的负荷率。根据步骤A的并联可用可控硅数量n，得到本整流桥桥臂的负荷率为1/n，若本桥退出或桥臂快熔熔断，则对应桥臂的负荷率为0。以+A相为例：根据步骤A计算得到+A相共有4个可控硅并联运行(假设有一个整流桥退出运行)，则本桥+A相负荷率为1/4；若本桥退出或本桥+A相快熔熔断，则本桥+A相负荷率为0。

C、判断本整流桥冷却系统是否异常。冷却系统异常分风机停风和风温过高两种。例如：励磁系统投入运行后，整流桥风机即启动，若此时风机未启动，则判为冷却系统异常；另外若风机正常启动，但由于风机质量或风道被堵塞等问题使得散热效果变差，导致整流桥柜内温度上升，也认为是冷却系统异常。

D、对本整流桥故障进行分级。根据本整流桥桥臂负荷比例和冷却系统是否异常，将整流桥故障等级分为3级，从1级到3级依次严重。当本桥桥臂负荷率为1/N或者0，同时冷却系统异常时，为1级故障；当本桥臂负荷率为1/(N-1)，同时冷却系统异常时，为2级故障；当本桥负荷率为1/(N-2)时，为3级故障。

E、根据故障等级，对整流桥输出电流做相应的限幅。例如：1级故障时，不影响长期输出，但限制短时输出能力至150％；2级故障时，限制长期输出至100％，同时限制短时输出至100％；3级故障时，限制长期输出80％，同时限制短时输出80％。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。