[实用新型]同步发电机转子灭磁装置

说明书

本实用新型是一种同步发电机转子灭磁装置，它属于当电路出现偏离正常工作条件的不希望有的变化时能完成自动切换的、专用于发电机的紧急保护领域，特别是涉及发电机灭磁的零配件。它的可控硅电源的输出端经闭合点与两端并联氧化锌压敏电阻的转子电连接、输入端经闭接点接变压器，灭磁信号源与其上置有连接可控硅电源触发端与触发脉冲发生器的闭触点的继电器电连接。

在《水电站机电技术》杂志(1993年第2期，51-58页)中公开了一种发电机组灭磁装置。它的目的是解决由于大型发电机组因多采用静止可控硅励磁系统而产生的可控硅阳极电压高、失控误强励电流大(可达数千安培)，给灭磁、绝缘、过电压保护等所带来的新的技术问题。构成是如图1所示，其动作原理如下：事故灭磁时，由事故引出灭磁信号启动继电器ZJ将可控硅电源KPB触发脉冲切断，同时继电器ZJ的开接点ZJO启动可控硅管KP支路，转子L感应的反电势由可控硅管KP续流；此时切断开关DS，由开关DS产生的弧压将氧化锌电阻ZnR导通，转子L的磁能经氧化锌电阻ZnR释放。不足之处是，需另增可控硅管KP支路来对转子感应反电势进行续流，这既使其接线复杂，又因该续流支路对可控硅管KP等原器件的要求较高而使其成本大增，并且受可控硅管容量限制，难以在大型机组采用。

本实用新型的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种结构简单、价廉、实用的同步发电机转子灭磁装置。

本实用新型的目的可以通过以下措施来达到：将可控硅电源输入端与励磁变压器间的交流开关闭接点或可控硅电源输出端与发电机转子间的直流开关闭合点和可控硅电源触发端与触发脉冲发生器间的闭触点分别都接至同一受各种灭磁信号源驱动的继电器，均作为该继电器的常闭接点(也可采用多个继电器进行逐级推动来解决该继电器所需输入功率较大的问题，或直接用该继电器去启动拉开上述交流开关或直流开关的常闭点的继电器动作)，受其联动时的控制。这样做是因为当发电机因各种事故引发而需灭磁时，灭磁信号由灭磁信号源驱动继电器动作，从而将可控硅电源的触发脉冲切除，并拉开交流开关的闭接点或直流开关的闭合点，由于转子是具有储能作用的大电感，其释能的时间常数为几秒量级，在拉开交流或直流开关闭点的几十毫秒的过程中，它相当于一恒直流源，也就是使可控硅电源中始终有两管导通、四管关断，由于可控硅触发脉冲被切除，四只关断的可控硅管不会再导通，但因转子电感的恒直流源作用，两只导通的可控硅管始终导通，且不可控，相当于二极管，又因该恒直流源的输出为单方向直流，二极管在此仅相当于导体。这就使得在交流开关闭接点所连接的三相支路中有二相电流流过，一相无电流，在此过程中，三相励磁变压器只相当于单相交流电压源，其输出仅为单相正弦波电压，此时，电流回路由上述单相交流电压源与交流开关两个闭接点串联(或与直流开关闭合点串联)后又与电感形成的恒直流源串联而形成闭合回路。当闭接点(或闭合点)打开时，就使得交流开关闭接点的三个断口中有两个产生弧压，或就使得在直流开关闭合点的断口产生弧压。利用上述交流开关闭接点或直流开关闭合点断开时的弧压和励磁变压器所输出的交流电压的叠加，就可使氧化锌压敏电阻导通，并随即使闭接点(或闭合点)息弧——成功开断，从而将发电机转子储存的磁能经氧化锌压敏电阻释放。

本实用新型相比现有技术具有接线简单、成本低，灭磁所需元件少，稳定性好、故障率低，易于实现、便于维护，经济且实用的优点。

下面结合附图详细说明本实用新型的具体结构及工作情况：

图1是一种现有技术的电路图。

图2是本实用新型使用交流开关闭接点时的一种基本结构示意图。

图3是本实用新型使用直流开关闭合点时的一种基本结构示意图。

参照图2、图3，可控硅电源KPB为三相可控硅整流器，其输出端经直流开关闭合点ZJD与两端并联氧化锌压敏电阻ZnR的发电机转子相电连接、输入端经交流开关闭接点ZJA接励磁变压器T，触发端经闭触点ZJ1接触发脉冲调节器A。灭磁信号源X与继电器ZJ电连接，上述闭接点ZJA(或闭合点ZJD)、闭触点ZJ1都接至继电器ZJ，均作为继电器ZJ的常闭点受继电器ZJ控制其通断。

需灭磁时，灭磁信号由灭磁信号源Z驱动继电器ZJ动作，将闭触点ZJ1、闭接点ZJA(或闭合点ZJD)拉开，由于可控硅电源KPB的触发脉冲被切断，其输出电流趋向于零，这种电流的突变，引发了发电机转子L的感应反电势，此反电势使其(转子L)自身相当于一恒直流源，使之继续在励磁回路中保持续流。而此续流在交流开关闭接点ZJA(或直流开关闭合点ZJD)被拉开的过程中使其断口处的弧压逐渐上升，该弧压与励磁变压器T输出的单相交流电压叠加至能使氧化锌压敏电阻ZnR导通的电压值，从而将转子L的磁能经氧化锌压敏电阻ZnR释放，使得灭磁成功。