專利名稱：一種自勵式水輪發(fā)電機柔性電制動起勵回路及其起勵方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種自勵式水輪發(fā)電機柔性電制動起勵回路及其起勵方法，屬于電力系統(tǒng)發(fā)電機技術領域。
背景技術：
水輪發(fā)電機在電網(wǎng)中普遍承擔調頻、調峰和事故備用的作用，使得機組的開、停機次數(shù)比較頻繁。當采用自勵式同步水輪發(fā)電機時，發(fā)電機機組再次開機發(fā)電時，首先要進行起勵建壓，因此發(fā)電機的可靠、快速起勵對于發(fā)電機的再次開機有著非常重要的意義。當發(fā)電機機組停機時，由于大型水輪發(fā)電機機組轉動慣量極大，僅靠傳統(tǒng)單一的機械制動方式已經(jīng)遠遠不能滿足現(xiàn)代控制運行方式的要求，因此停機過程中大都采用了附加柔性電制動的方式。由于靜止勵磁方式的優(yōu)點，大型發(fā)電機機組大都采用自勵式靜止勵磁方式，由于起勵時所需要的電源容量比較大，故在進行發(fā)電機起勵系統(tǒng)設計時一般采用交流起勵的方式，以降低起勵電源容量，便于發(fā)電廠提供起勵電源。交流起勵方式采用二極管整流橋將交流電源整流成直流電源后提供給發(fā)電機轉子建立初始的磁場。對于其轉子電感較大的發(fā)電機，其較大的轉子電感可能影響到起勵過程中勵磁系統(tǒng)整流裝置可控硅元件工作狀態(tài)，即造成起勵過程中可控硅元件不能持續(xù)導通，使發(fā)電機機端電壓過低，使得起勵過程結束后， 機端電壓過低，甚至不能建立機端電壓。當發(fā)電機停機電制動時，電制動電源直接加在可控硅陽極，由于發(fā)電機轉子電感較大，也使得流裝置可控硅元件不能持續(xù)導通，不能建立磁場，最終導致發(fā)電機電氣制動的失敗。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種可靠、快速且安全的自勵式水輪發(fā)電機柔性電制動起勵回路。為解決上述技術問題，本發(fā)明采取以下技術方案包括具有交流側接觸器、直流側接觸器的二極管整流橋起勵回路，所述二極管整流橋起勵回路并聯(lián)在所述發(fā)電機轉子兩端，其特征在于，所述二極管整流橋起勵回路的二極管整流橋輸出側并聯(lián)一個電阻。本發(fā)明的起勵回路既可作為自勵式水輪同步發(fā)電機交流起勵的起勵回路，也可以作為電制動時進行開機的起勵回路。優(yōu)選的，所述電阻的阻值范圍50 Ω 500 Ω, 二極管的額定電壓為1500Υ^2500Υο優(yōu)選的，所述電阻并聯(lián)在二極管輸出側，同時并聯(lián)在直流接觸器前端，所述直流側接觸器和快速熔斷器串聯(lián)后連接在所述發(fā)電機轉子兩端。本發(fā)明在發(fā)電機開機建壓時，起勵回路的交流接觸器和直流接觸器同時工作，將二極管整流橋、續(xù)流電阻均接入起勵回路，使整流裝置可控硅元件續(xù)流導通，實現(xiàn)可靠起勵；當發(fā)電機電制動開機時，起勵回路的交流接觸器不工作，通過直流接觸器工作，將續(xù)流電阻接入起勵回路，使整流裝置可控硅元件續(xù)流導通，實現(xiàn)可靠開機，此時由于二極管反向
3接在起勵回路中故不進行工作。發(fā)電機完成開機后，電阻和起勵回路退出運行，保證起勵回路的安全。


圖1為本發(fā)明一種自勵式水輪發(fā)電機柔性電制動起勵回路電氣原理圖。
具體實施例方式以下結合

和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明。參見圖1，一種自勵式水輪發(fā)電機柔性電制動起勵回路，包括具有交流側接觸器 Kll的二極管整流橋起勵回路，該起勵回路并聯(lián)在發(fā)電機轉子兩端，其二極管整流橋輸出側并聯(lián)一個電阻R7后，再與直流側接觸器K21、K22相并聯(lián)。為了防止起勵回路直流側短路， 損壞起勵回路可控硅元件或起勵變壓器，在直流側接觸器K21后串聯(lián)熔斷器F21、F22后將起勵回路連接在發(fā)電機轉子的兩端。自勵式同步水輪發(fā)電機勵磁系統(tǒng)包括勵磁調節(jié)器、勵磁整流裝置、滅磁系統(tǒng)、起勵回路和儀表等。發(fā)電機進行自勵開機時，發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)收到開機建壓信號后，勵磁調節(jié)器發(fā)出繼電器K2動作的命令，使交流側接觸器Kll動作，將二極管整流橋、續(xù)流電阻R7、直流接觸器K21、K22接入起勵回路，二極管整流橋處于導通整流工作狀態(tài)，進行發(fā)電機的勵磁；當發(fā)電機起勵完成后，勵磁調節(jié)器檢測到退出起勵回路信號，即發(fā)出交流側接觸器Kll 釋放信號，切斷電源，然后通過交流側接觸器Kll釋放直流側接觸器Κ21、Κ22，完成二極管整流橋起勵回路和發(fā)電機轉子的分離，保證起勵回路元器件的安全。發(fā)電機進行柔性電氣制動開機時，發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)收到電制動開機信號后，勵磁調節(jié)器發(fā)出繼電器Kl動作的命令，使交流側接觸器Κ12動作，續(xù)流電阻R7、直流接觸器 Κ21、Κ22接入起勵回路，進行發(fā)電機的勵磁，此時由于二極管整流橋整流方向和電阻兩端所加電壓的方向相反，使得該整流組件處于不工作狀態(tài)，為了保證二極管的安全，故所選二極管反向電壓要大于勵磁回路最大的電壓峰值；當發(fā)電機電制動開機完成后，勵磁調節(jié)器檢測到退出起勵回路信號，即發(fā)出直流側接觸器Κ21、Κ22釋放信號，完成起勵回路和發(fā)電機轉子的分離，保證起勵回路元器件的安全。實施例1 三峽地下電站700麗機組的發(fā)電機起勵回路設計電阻為 50Ω/100(Μ，二極管額定電壓2200V，Κ21、Κ22額定電流為Μ5Α。本領域技術人員應該認識到，上述的具體實施方式
只是示例性的，是為了更好的使本領域技術人員能夠理解本專利，不能理解為是對本專利包括范圍的限制，只要是根據(jù)本專利所揭示的精神所作的任何等同變更或修飾，均落入本專利包括的范圍。
權利要求
1.一種自勵式水輪發(fā)電機柔性電制動起勵回路，包括具有交流側接觸器、直流側接觸器的二極管整流橋起勵回路，所述二極管整流橋起勵回路并聯(lián)在所述發(fā)電機轉子兩端，其特征在于，二極管整流橋起勵回路的二極管整流橋輸出側并聯(lián)一個電阻。
2.根據(jù)權利要求1所述的起勵回路，其特征在于，所述電阻并聯(lián)在二極管輸出側，同時并聯(lián)在直流接觸器前端，所述直流側接觸器和快速熔斷器串聯(lián)后連接在所述發(fā)電機轉子兩端。
3.根據(jù)權利要求1所述起勵回路，其特征在于，所述電阻的阻值范圍為50Ω 500 Ω， 二極管的額定電壓為1500V 2500V。
4.根據(jù)權利要求1所述的自勵式水輪發(fā)電機柔性電制動起勵回路的起勵方法，其特征在于，包括以下步驟1)發(fā)電機進行自勵開機時，發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)收到開機建壓信號后，勵磁調節(jié)器發(fā)出繼電器Κ2動作的命令，使交流側接觸器Kll動作，將二極管整流橋、續(xù)流電阻R7、直流接觸器Κ21、Κ22接入起勵回路，二極管整流橋處于導通整流工作狀態(tài)，進行發(fā)電機的勵磁；當發(fā)電機起勵完成后，勵磁調節(jié)器檢測到退出起勵回路信號，即發(fā)出交流側接觸器Kll釋放信號，切斷電源，然后通過交流側接觸器Kll釋放直流側接觸器Κ21、Κ22，完成二極管整流橋起勵回路和發(fā)電機轉子的分離；2)發(fā)電機進行柔性電氣制動開機時，發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)收到電制動開機信號后，勵磁調節(jié)器發(fā)出繼電器Kl動作的命令，使交流側接觸器Κ12動作，續(xù)流電阻R7、直流接觸器 Κ21、Κ22接入起勵回路，進行發(fā)電機的勵磁，此時由于二極管整流橋整流方向和電阻兩端所加電壓的方向相反，使得該整流組件處于不工作狀態(tài)；當發(fā)電機電制動開機完成后，勵磁調節(jié)器檢測到退出起勵回路信號，即發(fā)出直流側接觸器Κ21、Κ22釋放信號，完成起勵回路和發(fā)電機轉子的分離，保證起勵回路元器件的安全。
5.根據(jù)權利要求1所述的自勵式水輪發(fā)電機柔性電制動起勵回路的起勵方法，其特征在于在所述步驟2)中，所選二極管反向電壓大于勵磁回路最大的電壓峰值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自勵式水輪發(fā)電機柔性電制動起勵回路及其起勵方法，自勵式水輪發(fā)電機柔性電制動起勵回路包括具有交流側接觸器、直流側接觸器的二極管整流橋起勵回路，所述二極管整流橋起勵回路并聯(lián)在所述發(fā)電機轉子兩端，其特征在于，二極管整流橋起勵回路的二極管整流橋輸出側并聯(lián)一個電阻。本發(fā)明的起勵回路不僅可以用于發(fā)電機自勵發(fā)電時進行交流控制起勵，同時也可作為發(fā)電機進行柔性制動開機時起勵使用。
文檔編號H02P9/14GK102340276SQ201110237638
公開日2012年2月1日 申請日期2011年8月18日 優(yōu)先權日2011年8月18日
發(fā)明者何靖, 史玉華, 徐春建, 朱宏超, 王海軍, 霍乾濤 申請人:國電南瑞科技股份有限公司