[实用新型]一种灭磁开关保护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及同步电机励磁控制领域，尤其是一种灭磁开关保护装置。

背景技术

在同步发电机励磁系统中，励磁系统主要作用是将交流电流变换成受控的直流电流，变换的方法一般采用晶闸管整流桥，整流桥的输入为三相交流电源电压，输出为脉动直流电压，通过灭磁开关接入到负载上，即发电机转子回路。

灭磁开关的主要作用是使发电机转子接通整流直流电源。但更主要的作用，就是当发电机本体或电网或其它装置出现事故时，能够有效迅速地切断转子绕组的励磁电源。

大型发电机的励磁系统采用的灭磁开关可以通过几千安培的直流电流，当发电机事故或外部事故时，保护系统会发出跳闸指令，命令灭磁开关跳闸。由于灭磁开关接通的是电感性负载，电感电流无法突变，否则会感应较高的电压。为此，通常的方法是为电感电流提供灭磁电路，使灭磁电流转换到灭磁回路中，通常的灭磁电路由线性电阻或非线性电阻以及换流开关组成。参见如1。

灭磁开关断开时，电感的作用使负载的电压反向，灭磁回路中的开关由于反向过电压的作用或由于灭磁开关常闭点的作用导通，灭磁回路接通，灭磁开关电流逐渐减小，灭磁回路的电流增加，最终灭磁开关断开。但是在这一过程中，灭磁开关由于电感反向电压的作用，承受较高的电压和电流，因此每次跳闸，会使灭磁开关触头拉弧烧损，多次跳闸后灭磁开关的触头就需要更换，一般2-3年就需要更换一次灭磁开关主触头，增加了运行费用，降低了灭磁开关的可靠性。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供灭磁开关保护装置。

本实用新型采用的技术方案是这样的：励磁变压器的三相交流电输出端与晶闸管整流桥的三相交流电输入端连接，晶闸管整流桥的第一直流输出端与灭磁开关的一端连接，灭磁开关的另一端与负载的一端连接，负载的另一端与晶闸管整流桥的第二直流输出端连接。

还包括换流支路及灭磁支路。

所述换流支路的一端与灭磁开关的所述另一端连接，换流支路的另一端与晶闸管整流桥的第二直流输出端连接；灭磁支路的一端与灭磁开关的所述另一端连接，灭磁支路的另一端与晶闸管整流桥的第二直流输出端连接。

所述换流支路用于在灭磁开关断开前导通并维持一定时间后关断。

所述灭磁支路用于在换流支路导通一定时间后导通。

进一步，还包括换流支路导通关断控制电路及灭磁支路导通控制电路；

换流支路导通关断控制电路用于控制换流支路在灭磁开关断开前导通并维持导通一定时间后关断；

灭磁支路导通控制电路用于控制灭磁支路在换流支路导通一定时间后导通。

进一步，所述换流支路包括第一晶闸管；所述第一晶闸管的阴极与灭磁开关的所述另一端连接，第一晶闸管的阳极与晶闸管整流桥的第二直流端连接；第一晶闸管控制端与控制器连接。

进一步，所述换流支路导通关断控制电路包括控制器、第二晶闸管、第一二极管、第一电阻及电容；

第一二极管的阳极与灭磁开关的所述另一端连接，第一二极管的阴极与第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端与电容的一端连接，电容的另一端与晶闸管整流桥的第二直流输出端连接；

所述第二晶闸管与第一二极管并联，且第二晶闸管的阴极与灭磁开关的所述另一端连接；

第二晶闸管的控制端也与控制器连接。

进一步，所述灭磁支路包括第二电阻及第三晶闸管；

第二电阻与第三晶闸管串联后与换流支路并联，第三晶闸管的阳极与晶闸管整流桥的第二直流输出端连接。

进一步，所述灭磁支路导通控制电路包括第三电阻、第四电阻、第二二极管及触发器；

第三电阻、第四电阻及第二二极管串联后再与换流支路并联，且第二二极管的阳极与晶闸管整流桥的第二直流输出端连接；

触发器的触发信号输入端连接于第三电阻与第四电阻之间，触发器的触发信号输出端与第三晶闸管的控制端连接。

进一步，所述灭磁开关为断路器的机械触点；所述控制器用于向所述断路器的电控端及第一晶闸管控制端同时输出触发脉冲并延长一定时间，之后向第三晶闸管控制端输出导通触发脉冲。

综上所述，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的灭磁开关保护电路在灭磁开关断开前自动导通换流支路，使灭磁开关中的电流快速转移到换流支路中，使得灭磁开关在很小的电流的条件下断开，保护了灭磁开关，灭磁开关的触头不易损坏。灭磁开关跳开后，换流支路断开同时灭磁支路导通，灭磁支路上的电阻使电机磁场电流迅速降低。因此，本实用新型使得灭磁开关在跳闸时能得到有效保护，同时确保了灭磁回路的快速灭磁。