基于晶闸管静态作用的抽蓄励磁启停电路的制作方法

本发明涉及抽蓄发电，具体涉及一种基于晶闸管静态作用的抽蓄励磁启停电路。

背景技术：

1、无论是常规同步发电机还是抽蓄同步电动-发电机，励磁系统都是其不可或缺的重要辅助控制设备。

2、常规水电机组的励磁系统主要采用自并励系统，励磁变压器接在发电机出口断路器的发电机侧，抽蓄机组的励磁系统正常运行也是采用自并励，只是启动过程中短时间采用他励方式，即励磁变压器接在发电机出口断路器的主变侧，如图1所示。

3、自并励励磁系统主要由励磁变压器et、励磁交流断路器acb、励磁整流桥scr、直流磁场断路器fcb等组成。常规水电励磁系统，正常停机首先分断gcb，然后逆变灭磁直到发电机电压等于零，此时励磁变高压侧以及整个励磁主回路不带电，只要不检修，就没有必要跳开交流或直流断路器。抽蓄励磁系统，正常停机分断gcb也是逆变灭磁直到发电机电压等于零，但是励磁变因为高压侧接在主变低压侧，在gcb分断后依然带电，故整个励磁主回路依然带电，出于隔离和安全的角度，此时往往选择分断励磁交流断路器acb或直流磁场断路器fcb。由于带电分断励磁交流断路器acb可能会产生操作过电压，故往往选择分断直流磁场断路器fcb，此时的励磁整流桥scr因没有触发脉冲而处于阻断状态。

4、抽蓄励磁系统正常停机逻辑，主要包括正常停机命令启动励磁调节器逆变，并短时切断晶闸管脉冲电源,即短时封脉冲，最后跳直流磁场断路器fcb，使整个励磁系统进入备用状态，直到下次开机起励，如图2所示。由于抽蓄机组开停机太频繁，频繁的跳直流磁场断路器往往会造成断路器机械损伤，最终导致开停机不正常。因此，需要设计一种正常停机跳直流磁场断路器的新逻辑。

5、鉴于晶闸管本身就是一个很好的静态开关，其阻断状态是一个很好的隔离器件，因此借助于晶闸管阻断状态，设计一种抽蓄励磁正常停机新逻辑，即正常停机命令启动励磁调节器逆变，并长时间断开励磁整流桥脉冲电源，即长时间封脉冲，不跳直流磁场断路器，使整个励磁系统进入备用状态，直到下次开机起励，如图2所示。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种基于晶闸管静态作用的抽蓄励磁启停电路，对抽蓄励磁系统的启停进行控制，达到励磁正常停机新逻辑，即不影响励磁系统事故停机流程，事故停机流程的重点是：事故命令启动励磁调节器逆变，并立即投灭磁电阻，依然短时封脉冲，并快速跳开直流磁场断路器。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

3、基于晶闸管静态作用的抽蓄励磁启停电路,其特征在于，电路由直流磁场合闸回路、非正常停机励磁系统操作回路和正常停机励磁操作回路构成；

4、励磁合灭磁开关信号、监控合灭磁开关信号以及现地合闸信号并联后通过直流磁场合闸回路与直流磁场断路器fcb内的合闸接触器线圈j1和合闸控制线圈j2连接并实现对直流磁场断路器fcb的合闸控制；

5、监控分灭磁开关信号、继保分灭磁开关信号以及现地分闸信号并联后通过非正常停机励磁系统操作回路与直流磁场断路器fcb内的分闸控制线圈j3、非正常停机投封脉冲继电器j4、延时封脉冲继电器j5、投灭磁跨接器继电器j6以及封脉冲继电器j7/j8连接并实现励磁系统灭磁跨接器的投入，封脉冲继电器j7/j8控制封脉冲继电器常闭接点k7/k8的开断实现对励磁整流桥scr封晶闸管脉冲信号的控制；

6、励磁分灭磁开关信号通过正常停机励磁操作回路与正常停机投封脉冲继电器j9连接实现励磁系统不投入灭磁跨界器且未关断直流磁场断路器fcb下的励磁回路的关断。

7、上述的封脉冲继电器线圈j7和j8并联，并对封脉冲继电器常闭接点k7和k8的并联回路进行控制，封脉冲继电器常闭接点k7和k8并联的一端与脉冲电源dc24v正极连接，另一端与脉冲放大单元连接，脉冲放大单元的另一端与励磁整流桥scr内的脉冲变压器和脉冲电源dc24v负极连接。

8、上述的直流磁场合闸回路结构为：

9、励磁合灭磁开关信号、监控合灭磁开关信号以及现地合闸信号并联的一端与直流磁场断路器直流电源dc220v正极连接，另一端并联于a点，分闸控制线圈常闭接点k3、直流磁场断路器辅助常闭接点c1以及合闸接触器线圈j1串联后两端分别连接a点和直流磁场断路器直流电源dc220v负极，合闸接触器常开接点k11与合闸控制线圈j2串联的两端分别连接a点和直流磁场断路器直流电源dc220v负极。

10、上述的非正常停机励磁系统操作回路结构为：

11、监控分灭磁开关信号、继保分灭磁开关信号以及现地分闸信号并联的一端与直流磁场断路器直流电源dc220v正极连接，另一端并联于b点，直流磁场断路器辅助常开接点c2与分闸控制线圈j3串联的两端分别连接b点和直流磁场断路器直流电源dc220v负极；

12、延时封脉冲继电器常闭接点k5上端与b点连接，延时封脉冲继电器常闭接点k5下端与非正常停机投封脉冲继电器线圈j4和延时封脉冲继电器线圈j5两者的并联回路串联，非正常停机投封脉冲继电器线圈j4和延时封脉冲继电器线圈j5并联的下端与直流磁场断路器直流电源dc220v负极连接；

13、投灭磁跨接器继电器线圈j6的两端分别与b点和直流磁场断路器直流电源dc220v负极连接；

14、通过非正常停机投封脉冲继电器线圈j4、延时封脉冲继电器线圈j5以及投灭磁跨接器继电器线圈j6控制灭磁跨接器的投入以及励磁整流桥scr封晶闸管脉冲信号的控制。

15、上述的非正常停机投封脉冲继电器线圈j4控制非正常停机投封脉冲继电器常开接点k41/k42的开断，投灭磁跨接器继电器线圈j6控制投灭磁跨接器继电器常开接点k6的开断；

16、b点与非正常停机投封脉冲继电器常开接点k41与投灭磁跨接器继电器常开接点k6并联的一端连接，非正常停机投封脉冲继电器常开接点k41与投灭磁跨接器继电器常开接点k6并联的另一端为d点；

17、灭磁跨界器两端分别连接d点和直流磁场断路器直流电源dc220v负极；

18、非正常停机投封脉冲继电器常开接点k42的上端与d点连接，非正常停机投封脉冲继电器常开接点k42的下端与封脉冲继电器常闭接点k7和k8并联的一端连接，封脉冲继电器常闭接点k7和k8并联的另一端与直流磁场断路器直流电源dc220v负极连接。

19、上述的正常停机励磁操作回路结构为：

20、励磁分灭磁开关信号与正常停机投封脉冲继电器常开接点k91并联，并联的两端分别连接直流磁场断路器直流电源dc220v正极和c点；

21、正常停机投封脉冲继电器常开接点k92上下两端分别与c点和封脉冲继电器常闭接点k7和k8并联的上端连接；

22、合闸接触器常闭接点k12与正常停机投封脉冲继电器线圈j9串联的两端分别连接c点和直流磁场断路器直流电源dc220v负极。

23、上述的抽蓄励磁启停电路作用于抽蓄励磁系统，抽蓄励磁系统由励磁变压器et、励磁交流断路器acb、励磁整流桥scr以及直流磁场断路器fcb串联构成，励磁变压器et高压侧接在发电机出口断路器gcb上端。

24、本发明提供的一种基于晶闸管静态作用的抽蓄励磁启停电路，采用长时间切断晶闸管脉冲电源即长时间封脉冲的方式，可有效解决由于抽蓄机组开停机太频繁，频繁的跳直流磁场断路器造成的断路器机械损伤问题；鉴于晶闸管本身就是一个很好的静态开关，其阻断状态是一个很好的隔离器件，因此借助于晶闸管阻断状态，设计一种抽蓄励磁正常停机新逻辑，即正常停机命令启动励磁调节器逆变，并长时间断开励磁整流桥脉冲电源，即长时间封脉冲，不跳直流磁场断路器，使整个励磁系统进入进入备用状态，直到下次开机起励。