[发明专利]新式制动电阻快速投切装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种新式制动电阻快速投切装置，属于电力电子技术领域，可用于制动电阻的快速投切，对电网安全稳定运行有重要作用。

背景技术

电网的负荷情况是随时变化的，电网电压的稳定是发电机机械输入功率与发电机输出功率相平衡的结果。当电网中发生短路，继而继电保护切除故障线路时，发电机机械输入功率来不及减少而大于发电机输出功率，发电机将被加速，输出电压急剧升高，使电网电压失去稳定。这时应加入制动电阻，将过剩的加速功率消耗掉。过去，继电保护控制制动电阻的投切由断路器来执行，投切时间要几个周波（130～400ms），不能及时跟踪电网电压的变化，稳定效果不理想。

小型电站有时脱离主电网向附近地区供电（孤网运行），此时制动电阻的采用对安全供电是非常重要的。例如某具有自备电厂的生产厂经常由于大负荷电炉的跳闸而使电压突然升高，多次造成相联线路电缆头击穿短路，对正常生产影响很大。                 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种采用开关变压器技术的新式制动电阻快速投切装置以解决上述问题。开关变压器技术实质上就是把变压器和电力电子器件相结合，构成了一个耐高压、大电流的电力电子开关模块，在电路中使之与制动电阻串联。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种新式制动电阻快速投切装置，包括备用断路器K1、开关变压器TK、晶闸管SCR、隔离开关K2、K3；所述开关变压器TK原边绕组的上端接一只隔离开关K2，开关变压器原边绕组的下端接另一只隔离开关K3；开关变压器TK付边每相单绕组的两端之间接有两只正反并联的晶闸管SCR；二台隔离开关K2、K3的另一端分别接于备用断路器K1的二端。

所述新式制动电阻快速投切装置的控制系统采用可编程序控制器PLC或工控计算机COM控制系统，它与电压传感器PT构成闭环控制系统。

当制动电阻功率较大时，可采取多副绕组开关变压器的方法来解决，还可采取开关变压器模块并用的方法来解决。

用开关变压器技术来投切制动电阻，情况将大为改善。它没有机械惯性，可以在10ms以内快速投入切除，尤其可以在机械振荡的加速期投入制动电阻，在减速期切除，还可重复投切，不会发生过度制动，是一种灵活高效的稳定措施。

小型电站有时脱离主电网向附近地区供电（孤网运行），此时制动电阻的采用对安全供电是非常重要的。例如某厂经常由于大负荷电炉的跳闸而使电压突然升高，多次造成相联线路电缆头击穿短路，对正常生产影响很大，如果采用快速制动电阻定会得到有效的缓解。  

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

图1是新式制动电阻快速投切装置的主电路图。

图2是采用了由二台二绕组开关变压器模块并用、计算机控制系统COM构成的新式制动电阻快速投切装置。

具体实施方式

采用开关变压器TK技术的新式制动电阻快速投切装置系统图如图1所示：包括备用断路器K1、开关变压器TK、晶闸管SCR、隔离开关K2和K3；所述开关变压器TK原边绕组的上端接隔离开关K2，开关变压器TK原边绕组的下端接隔离开关K3；开关变压器TK付边每相单绕组的两端之间接有两只正反并联的晶闸管SCR；二台隔离开关K2、K3的另一端分别接于备用断路器K1的二端；电压互感器PT接于电源线路。

通常隔离开关K2、K3处于合闸状态，备用断路处于断开状态，当PLC控制系统由电压互感器PT检测到电压升高时，立即使器K1晶闸管SCR全导通，则开关变压器TK处于短路工作状态把制动电阻接入，使电压回落。当发电机经调节使电压恢复正常后再使晶闸管SCR开断，开关变压器TK退出工作。

图2为当制动电阻功率较大时，采取多副绕组开关变压器模块并用的方法来解决；这里合分闸控制采用工控计算机COM控制系统，其控制方法与上述相同；电力电子器件采用全控器件IGCT。

上述描述的只是该发明的二种具体实施方式，举例说明不对发明的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后对前述的具体实施方式所做的修改或变形，都不背离发明的实质和范围。