[发明专利]晶闸管整流桥并列运行全数字化智能均流控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及电机励磁控制领域，主要涉及晶闸管整流桥并列运行全数 字化智能均流控制装置。

背景技术

励磁装置一般由励磁调节器柜、励磁整流柜、灭磁及过电压保护柜组 成。每个励磁整流柜中包含一个独立的晶闸管整流桥，大型机组的励磁装 置一般由多个励磁整流柜(晶闸管整流桥)同时并列运行。并列运行的晶闸 管整流桥由于各晶闸管的参数离散性、接线长短不同、接触电阻大小不同 等原因，会造成晶闸管整流桥输出电流存在较大差异，使得并列运行的晶 闸管整流桥负载很不均衡。这样，长期负荷重的晶闸管的品质变坏，可靠 性降低，寿命缩短，造成损坏。损坏的晶闸管退出运行，又增加了其它晶 闸管的负担，造成连锁反应。解决并列运行晶闸管整流桥输出电流均衡的 方法称为均流技术。通常采用的均流技术有选择适当的交流电缆进行长线 均流、通过晶闸管参数匹配实现均流、在每个晶闸管整流桥直流侧铜排加 装可调电抗器、对晶闸管元件的触发脉冲进行微调等方法。其中采用交流 电缆进行长线均流的方式，电缆利用率低，故障晶闸管整流桥退出运行时， 相应的电缆退出运行，因此，需要较多的电缆冗余，增加成本。晶闸管参 数匹配实现均流，由于晶闸管运行后，参数发生变化，均流效果无法长期 保证。加装可调电抗器均流，增加了电抗，对晶闸管换向不利。而晶闸管 元件的触发脉冲进行微调，采用的是模拟方法，不易实现支臂均流，且容 易产生温漂，长期稳定性差。

发明内容

为了克服上述现有控制装置的缺陷，本发明旨在提供一种适合在励磁 系统中整流柜并联运行时需要均流场合使用的晶闸管整流桥并列运行全数 字化智能均流控制装置。本发明采用数字式闭环控制，使稳定性大大提高。

本发明通过下述技术方案实现：

晶闸管整流桥并列运行全数字化智能均流控制装置，包括调节器、整 流柜控制器、晶闸管整流桥和检测器件，其特征在于：所述调节器为主控 制器，由机端信号处理模块、同步信号处理模块和调节器控制器组成；所 述整流柜控制器为从控制器，由整流柜控制器控制模块、整流柜控制器模 数转换模块、整流柜控制器脉冲形成模块、整流柜控制器开关量输入输出 模块和整流桥显示控制器组成；晶闸管整流桥由晶闸管全控整流桥、脉冲 放大模块、脉冲变压器隔离触发模块和集中反向阻断尖峰吸收模块组成； 检测器件由电流传感器、传感器电源模块、整流柜控制器和模数转换模块 组成；所述机端信号处理模块调整发电机机端电压信号和电流信号，使其 适合输出到调节器控制器模数转换模块；同步信号处理模块调整整流柜晶 闸管整流桥的阳极电压，使其适合输出到调节器控制器脉冲形成模块，成 为晶闸管整流桥的阳极电压的同步信号。

所述调节器控制器为PAC控制器或IPC控制器或其它微机控制器，由 调节器控制器模数转换模块、调节器控制器脉冲形成模块、调节器控制器 控制模块、调节器控制器开关量输入模块和调节器控制器开关量输出模块 组成；调节器控制器采样机端信号，通过交流算法，计算出发电机的瞬时 三相线电压、相电压、各相有功功率、各相无功功率、电压有效值、电流 有效值、总的有功功率和总的无功功率以及功率因数。

所述调节器控制器根据发电机信号和给定信号，通过PID算法，计算 出晶闸管整流桥的总控制角；调节器控制器脉冲形成模块根据总控制角和 晶闸管整流桥的阳极电压的同步信号，发出六相触发脉冲，输出到整流柜 控制器脉冲形成模块，成为晶闸管整流桥的总触发同步信号；调节器控制 器根据实际的运行整流柜的个数，计算出每一晶闸管整流桥支臂应通过的 电流，该电流作为每个支臂的电流给定值；比较支臂电流给定值与每一个 整流柜晶闸管整流桥支臂电流实际值，得出每一个支臂的均流移相角，最 后传输到整流柜控制器。

所述整流柜控制器计算出晶闸管整流桥的每一个支臂电流的瞬时值， 通过网络，传输到调节器控制器；整流柜控制器脉冲形成模块根据总触发 同步信号和每一个支臂的均流移相角，进行移相触发，发出触发信号，输 出到脉冲放大模块。

所述脉冲放大模块触发脉冲，产生系列脉冲，并且产生强触发脉冲信 号，脉冲信号经过功率放大后，输出到脉冲变压器隔离触发模块；脉冲变 压器隔离触发模块隔离控制回路与晶闸管整流桥的高电压回路；脉冲变压 器隔离触发模块输出触发脉冲到晶闸管整流桥的触发级，控制晶闸管整流 桥的输出电流大小。