[实用新型]一种低压同步发电机励磁系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及励磁系统,特别是一种低压同步发电机励磁系统。 

背景技术

对于小型低压同步发电机励磁系统，传统的做法采用与大中型发电机励磁系统相同的设计方法，如配置大功率的励磁变压器、采用三相全控整流桥及专用直流灭磁开关等。由于对小型机组要求达到的性能指标较低，采用复杂的设计方法不仅增加投资成本，同时也增加了系统的故障隐患点。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种适应于机端电压为400V的小型同步发电机自并励励磁系统或无刷励磁系统的低压同步发电机励磁系统。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种低压同步发电机励磁系统，包括发电机、灭磁单元、励磁开关、整流桥、调节器、电源单元、继电器、显示模块，所述电源单元与调节器连接，灭磁单元与发电机转子连接，发电机机端接入励磁开关，整流桥与灭磁单元、励磁开关连接，励磁开关、整流桥、继电器与调节器连接，调节器与显示模块连接。

与现有技术相比，本实用新型针对机端电压为400V的小型同步发电机自并励励磁系统或无刷励磁系统，在保证可靠性的前提下尽量节省电站的投资成本，减少了系统维护的工作量。

附图说明

图1为本实用新型一实施例结构框图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型一实施例包括发电机、灭磁单元、励磁开关、整流桥、调节器、电源单元、继电器、显示模块，所述电源单元与调节器连接，灭磁单元与发电机转子连接，发电机机端接入励磁开关，整流桥与灭磁单元、励磁开关连接，励磁开关、整流桥、继电器与调节器连接，调节器与显示模块连接。

调节器为一套单板机系统，包括电源板、采样板、CPU板、输入/输出板等电路板，其中CPU板的核心元件为DSP（数字信号处理器）和CPLD（复杂可编程逻辑器件）。

输入信号包括发电机电压、发电机电流等交流模拟量输入信号；励磁电压、励磁电流等直流模拟量输入信号以及开关量输入信号。

电源单元包括AC220V和DC220V（DC110V）两路电源同时输入，互为备用，无扰动切换；电源单元采用GSM-H100S24开关电源。

显示模块为液晶显示器或触摸屏。

励磁开关为一台单相交流断路器，包括手动和自动操作单元，具备手动和自动跳、合闸功能。输入端接发电机出口侧电源，输出端接整流桥。励磁开关合闸时，电源接通；跳闸时，电源断开，励磁开关型号为DW15-630/3P。

整流桥包括由四个可控硅组成的单相全控整流桥及快速熔断器、阻容吸收回路等过压、过流保护单元，其作用是把来自励磁开关的交流电源整流成直流，并根据来自励磁调节器可控硅触发信号的变化来调节输出直流电流的大小。整流桥设置有用于过流保护的快速熔断器，当熔断器熔断时有信号发生器发出信号；每个可控硅并接一组电阻电容回路，用于实现对整流桥的过压保护。整流桥的输出接到发电机转子，给发电机提供励磁电流。

灭磁单元包括一台线性灭磁电阻及由非线性电阻组成的过压保护回路，灭磁电阻型号为ZX10，灭磁单元并联在整流桥的直流侧，在事故停机时吸收发电机转子能量，实现快速灭磁。灭磁单元装有非线性电阻，用于实现对转子的过压保护。

来自发电机PT和CT（电流互感器）的电压信号和电流信号、来自发电机转子侧的励磁电流信号经分流器、励磁电压信号进入励磁调节器的采样板，通过CPU板的运算处理，实现对机端电压、机端电流、无功功率、有功功率、频率、励磁电流、励磁电压的测量；来自外部操作的开机、停机、增磁、减磁等开关量信号经输入/输出板隔离后进入CPU板，来自CPU板的操作信号和故障信号经输入/输出板输出；励磁调节器的电源板接收来自电源单元的电源信号经变换隔离后给励磁调节器提供工作电源。CPU板根据不同运行工况，输出四路可控硅触发信号到整流桥的四个可控硅，实现对励磁电流（电压）大小的调节。

输出单元接收来自励磁调节器的输出信号，包括操作和故障等开关量信号输出给其他自动化设备；信号灯、仪表等显示元件显示系统的工作状态；RS485串口通信和以太网输出，内置MODBUS 标准通信协，实现与上位机的通信；输出单元控制继电器型号为RCL424024 DC24V。

低压同步发电机励磁系统采用PID控制规律；具有恒压、恒流、恒无功、恒功率因数、恒控制角等运行模式；具有自动和手动两种运行功能；具有开机、并网、甩负荷、停机、调差等操作功能以及过压保护、过流保护、进相限制、过励限制、强励限制、电压/频率限制、低周灭磁、失磁保护、PT(电压互感器）断线保护等保护功能。