[发明专利]一种三机励磁单相整流励磁回路及续流电阻选型方法

说明书

本发明公开了一种三机励磁单相整流励磁回路及续流电阻选型方法，在三机励磁单相整流励磁回路中增加续流电阻，以增加整流元件通过的电流，使其达到或超过整流元件擎住电流，保证整流元件可靠导通，在续流电阻的支路增加反向二极管，用于反顶整流负向电压和电流，解决整流输出负向电压被削平问题，以符合阻感性负载的输出表达式；在续流电阻功率选型中兼顾瞬时最大功率，并预留3倍的功率裕量，以完善续流电阻选型依据，减小续流电阻工作温度，提高续流电阻工作寿命。

技术领域

本发明涉及一种三机励磁单相整流励磁回路及续流电阻选型方法，属于电力系统自动化技术领域。

背景技术

在三机励磁系统中，由于励磁电流较小，使得每个整流元件流过的电流小，再加上转子电感对电流上升有一定的阻碍作用，使得回路中的电流还未达到整流元件所需的擎柱电流时，触发脉冲消失，导致整流失败，因此为了保证三机励磁单相整流输出正常，需在发电机转子侧并联续流电阻，以增加整流元件通过的电流，使其达到或超过整流元件擎住电流，保证整流元件可靠导通。

三机励磁单相整流系统中，续流电阻配置至关重要，配置不合理会导致感性模型调节性能不佳、阻性模型双PT断线导致失磁等问题，通过对电路和程序定标的分析，究其原因皆是因为这种机型转子电流小，并联续流电阻后，负载模型成为阻感负载与电阻并联，这样整流输出电压的数学表达式既不是阻性负载表达式也不是阻感性负载表达式。

并联续流电阻后整流输出电压的表达式也是可以通过有效值计算的方法去推导，但是表达式也很复杂，对于程序中的定标和反算也不好实现，并且续流电阻阻值不同则表达式不同，因此需要对励磁主回路进行优化，使整流输出电压波形符合组感性负载的输出表达式Ud＝0.9×U₂×cosα，这样程序中定标准确，并且负半波完整，不影响励磁系统的强减能力。

在续流电阻选型方面，除了需要选择电阻的阻值以外，还必须考虑电阻的功率。如果电阻的功率选择不当，轻则影响设备的正常运行，重则可能导致设备的损坏，所以正确选择电阻的功率至关重要。

由于发电机的励磁电压都是指可控硅输出的平均电压，这一电压往往被误认为就是加在回路上的电压，而实际上加在回路中的电压为可控硅整流输出时的锯齿波电压，不能仅计算平均功率，而需要考虑瞬时最大功率，而原续流电阻功率选型未考虑瞬时最大功率参数影响，导致续流电阻发热严重，影响续流电阻的使用寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是并联续流电阻后整流输出负向电压被削平及续流电阻选型计算，如何解决整流输出负向电压被削平问题及续流电阻发热问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种三机励磁单相整流励磁回路，包括4个整流元件构成的单相全波全控整流桥，阻性负载Rf和感性负载Lf与所述整流桥相并联；所述整流桥还并联一个续流电阻Rr，所述续流电阻Rr串联一个反向二极管。

前述的每个所述整流元件均并联一组电阻Rs和电容Cs，构成整流元件缓冲回路。

前述的增加反向二极管后，所述整流励磁回路的整流输出电压Ud为：

Ud＝0.9×U₂×cosα

其中，U₂为整流励磁回路交流输入电压，α是整流桥触发角度。

一种三机励磁单相整流励磁回路的续流电阻的选型方法，包括续流电阻阻值的选择和续流电阻功率的选择；

所述续流电阻阻值满足：所述续流电阻的阻值小于可控硅被触发时阳极电压除以可控硅的掣住电流所得到的值；

所述续流电阻功率满足：所述续流电阻的瞬时功率最大值标称参数大于依据所述整流励磁回路所计算的续流电阻瞬时功率最大值P_max。