一种1000MW发电机组的辅助强励回路及励磁机的制作方法

文档序号:16014920发布日期:2018-11-20 21:21阅读:424来源:国知局

本实用新型涉及发电控制技术领域,尤其涉及一种1000MW发电机组的辅助强励回路及励磁机。



背景技术:

现有1000MW发电机组中,当发电机出口电压降至某一规定电压时,励磁机中的辅助强励回路投入运行,以提高机端电压,使系统快速恢复正常电压水平。而当发电机正常运行时,辅助强励回路的正极通过晶闸管断开与励磁机中磁极回路的连接,辅助强励回路的负极直接连接到直流系统。

然而由于直流系统的绝缘监测装置采用高阻接地方式,因此,当励磁机运行中出现接地故障时,励磁机接地点与直流系统绝缘监测装置接地点构成两点接地,形成回路,将引起直流系统和励磁机故障。此类故障将导致直流系统绝缘监测装置烧毁,励磁机磁极线圈绝缘损坏,直流系统退出运行,已经严重影响到1000MW机组运行安全和设备可靠性。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型提供了一种1000MW发电机组的辅助强励回路及励磁机,以提高机组运行安全度和设备可靠性。

为了实现上述目的,本实用新型实施例提供的技术方案如下:

一种1000MW发电机组的辅助强励回路,设置于直流系统与磁极回路之间,所述1000MW发电机组的辅助强励回路包括:第一开关、第二开关、第一晶闸管及第二晶闸管;其中:

所述直流系统的输出正极依次通过所述第一开关及所述第一晶闸管与所述磁极回路的正极相连;

所述直流系统的输出负极依次通过所述第二开关及所述第二晶闸管与所述磁极回路的负极相连;

所述第一开关和所述第二开关的控制端接收相同的开关控制信号;

所述第一晶闸管及所述第二晶闸管的控制端接收相同的触发脉冲。

优选的,所述开关控制信号为:当1000MW发电机组的发电机出口电压降至第一预设电压值时,控制所述第一开关和所述第二开关闭合的信号。

优选的,所述第一预设电压值为发电机出口电压正常值的80%。

优选的,所述触发脉冲为:当1000MW发电机组的发电机出口电压降至第二预设电压值时,控制所述第一晶闸管和所述第二晶闸管导通的信号。

优选的,所述第二预设电压值为发电机出口电压正常值的70%。

一种1000MW发电机组的励磁回路,包括:磁极回路及上述任一所述的 1000MW发电机组的辅助强励回路。

优选的,还包括:控制回路,所述控制回路的输出端与第一开关和第二开关的控制端相连、输出开关控制信号。

优选的,还包括:触发脉冲板,所述触发脉冲板的输出端与第一晶闸管及第二晶闸管的控制端相连、输出触发脉冲。

优选的,还包括:与所述磁极回路中定子绕组相连的绝缘监测电路。

本申请提供一种1000MW发电机组的辅助强励回路,通过在直流系统的输出正极与磁极回路的正极之间设置第一晶闸管、在直流系统的输出负极与磁极回路的负极之间设置第二晶闸管,且两个晶闸管接收相同的触发脉冲,既能保证发电机正常运行时磁极回路与直流系统之间的隔离,又能在发电机出口电压降低时利用触发脉冲使两个晶闸管同时导通,使辅助强励回路投入运行;并且,即便励磁机运行过程中出现一点接地,也会由于第二晶闸管的存在而避免与直流系统形成两点接地,相比现有技术提高了机组运行安全度和设备可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种励磁机的结构示意图;

图2为本申请另一实施例提供的一种励磁机的结构示意图;

图3为本申请另一实施例提供的另外一种励磁机的部分结构示意图;

图4为本申请另一实施例提供的另外一种AVR逻辑示意图;

图5为本申请另一实施例提供的触发脉冲可靠性试验的器件连接结构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了一种1000MW发电机组的辅助强励回路,以提高机组运行安全度和设备可靠性。

参见图1,该1000MW发电机组的辅助强励回路,设置于直流系统101 与磁极回路201之间,1000MW发电机组的辅助强励回路202包括:第一开关K1、第二开关K2、第一晶闸管S1及第二晶闸管S2;其中:

直流系统101的输出正极依次通过第一开关K1及第一晶闸管S1与磁极回路201的正极相连;

直流系统101的输出负极依次通过第二开关K2及第二晶闸管S2与磁极回路201的负极相连;

第一开关K1和第二开关K2的控制端接收相同的开关控制信号 COM_K_AS;

第一晶闸管S1及第二晶闸管S2的控制端接收相同的触发脉冲ASEX_IN。

具体的工作原理为:

如图1所示,第一开关K1和第二开关K2的控制端接收同一个开关控制信号COM_K_AS,保证两者同时闭合或断开。第一晶闸管S1及第二晶闸管 S2的控制端接收同一个触发脉冲ASEX_IN,保证两者同时导通或者关断。

当发电机出口电压正常时,励磁机的辅助强励回路无需运行,即非强励状态,此时可以通过开关控制信号COM_K_AS控制第一开关K1和第二开关 K2同时断开,确保磁极回路与直流系统之间的隔离。

当发电机出口电压降低时,可以先通过开关控制信号COM_K_AS控制第一开关K1和第二开关K2同时闭合,然后通过触发脉冲ASEX_IN控制第一晶闸管S1及第二晶闸管S2导通,使辅助强励回路投入运行。

本实施例提供的该1000MW发电机组的辅助强励回路,通过上述原理实现了励磁机的应用;并且,在励磁机的运行过程中,假如出现一点接地,也会由于第二晶闸管S2的存在,进而避免励磁机与直流系统形成两点接地,相比现有技术提高了机组运行安全度和设备可靠性。

本实用新型另一实施例还提供了一种具体的1000MW发电机组的辅助强励回路202,在上述实施例及图1的基础之上,优选的,该开关控制信号 COM_K_AS为:当1000MW发电机组的发电机出口电压降至第一预设电压值时,控制第一开关K1和第二开关K2闭合的信号。

优选的,该第一预设电压值为发电机出口电压正常值的80%,此处仅为一种示例,并不一定限定于此,当然也可以视其具体的应用环境而选取其他数值,均在本申请的保护范围内。

优选的,该触发脉冲ASEX_IN为:当1000MW发电机组的发电机出口电压降至第二预设电压值时,控制第一晶闸管S1和第二晶闸管S2导通的信号。

优选的,该第二预设电压值为发电机出口电压正常值的70%,此处仅为一种示例,并不一定限定于此,当然也可以视其具体的应用环境而选取其他数值,均在本申请的保护范围内。

具体的工作原理为:

在具体的应用环境中,可以与现有技术相同,采用图2和图3所示的辅助强励开关205JA来实现图1中的第一开关K1和第二开关K2,并且可以在现有技术的基础上,通过修改图1中的AVR(Automatic Voltage Regulator,自动电压调节器)203的内部逻辑,比如图4所示的逻辑,当自动通道选择状态AUTO IN、励磁通道指令状态EXCT ON、开关闭合状态POS_K_GP_F、强励回路可用标志CAS 0、定子电压UST以及第二预设电压值MNAS1均符合要求,表征发电机出口电压低于某一电压(即第一预设电压值,比如正常值的80%)时,将得到开关控制信号COM_K_AS,以控制辅助强励开关205JA 闭合,进而实现低电压控制。相比现有技术中原205JA合闸脉冲,本实施例提供的现205JA合闸脉冲,能够在发电机出口电压低于某一电压,即故障情况下需要强励投入时,提前投入辅助强励回路202,满足强励要求。

而且,本实施例在现有技术的基础之上,在辅助强励回路202的负极增加一个晶闸管,即第二晶闸管S2;可以设置新增的晶闸管触发回路与原正极晶闸管触发回路同源,均引自图1所示的TTM211,即触发脉冲板204,其触发脉冲ASEX_IN的产生逻辑可以参见图4。当开关控制信号COM_K_AS、强励回路可用标志CAS 0、定子电压UST、第二预设电压值MNAS1以及斜坡稳压器输出UREF_RAMP均符合要求,表征发电机出口电压低于另一电压 (即第二预设电压值,比如正常值的70%)时,由触发脉冲板204发出触发脉冲ASEX_IN,以同时触发正负极的两个晶闸管。在发电机正常运行(非强励)情况下,由于该辅助强励回路202中的第二晶闸管S2的存在,可以实现直流系统101与磁极回路201定子绕组之间的隔离,避免了两系统之间的电气量影响和干扰。

另外,在安装负极新增的晶闸管时,可以先通过触发回路试验,验证触发脉冲ASEX_IN的可靠性。参见图5,以TTM211的输出端连接至两个晶闸管的控制端TPT,且两个晶闸管之间需要设置有测试负载;通过TTM211输出ASEX_IN信号,检测两个晶闸管的控制端TPT的输出电流,得到的波形图能够验证正负极晶闸管触发脉冲ASEX_IN同时发出的可靠性,确保两个晶闸管能够导通同步。

并且,在现有技术的基础之上,首先需要经过现场核实,确定现场有足够的空间进行设备硬件的安装后,再为辅助强励回路202的负极增加晶闸管安装。

在现场施工过程中,需要按照多项规程规范要求进行操作,比如IEEE 421.4-2004励磁系统规范制订指南、GOST 19138.11-1975晶闸管门极直流触发电流和直流触发电压的测量方法、IEC 60034-16-1-2011旋转电机的第16部分,同步电机励磁系统、IEC 60146、IEC 60071、IEC 60129、IEC 60947、IEC 60146、IEC 60158、IEC 60255、IEC 60439、IEC 61000及IEC 60529等等,还应遵守各项通用质保、工业安全、工作过程等程序,此处不再一一赘述。

本实用新型另一实施例还提供了一种1000MW发电机组的励磁机,参见图1,包括:磁极回路201及上述实施例任一的1000MW发电机组的辅助强励回路202。

优选的,还包括:控制回路203,控制回路203的输出端与第一开关K1 和第二开关K2的控制端相连、输出开关控制信号COM_K_AS。

优选的,还包括:触发脉冲板204,触发脉冲板204的输出端与第一晶闸管S1及第二晶闸管S2的控制端相连、输出触发脉冲ASEX_IN。

优选的,还包括:与磁极回路201中定子绕组相连的绝缘监测电路205。

不同于监测直流系统101是否接地的绝缘监测装置102,绝缘监测电路 205用于监测励磁机是否出现接地故障。

其余的工作原理与上述实施例相同,此处不再一一赘述。

本实用新型中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。

以上仅是本实用新型的优选实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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