[实用新型]水轮发电机组数字励磁装置复式稳压电源单元

说明书

技术领域

本实用新型属于稳压电源技术领域。具体涉及一种小水电站水轮发电机组数字励磁装置的稳压电源单元，为励磁装置功率控制单元提供高可靠的直流电源。

背景技术

目前，公知的小水电站水轮发电机组励磁装置的电源单元，主要采用由直流电源电路和晶体管线性稳压电路构成的一次性线性稳压电路。小水电站在事故瞬间面临的问题是：因调速器工作时限限制，在1～3秒内，能量并未消失，一部分转化为转速，一部分转化为电压上升，尖峰电压和浪涌电压直接冲击控制设备的工作电源，由于工作电源是一次性线性稳压电路，这种冲击将直接导致工作电源的部件被击穿和烧坏，发生发电机失磁、失控。在单机单网运行状态，一旦失磁，所有保护和其他用电设备都将失去交流电源，导致全厂停电。如果处理不及时，会造成更大损失。有备用电源的小水电站，也由于多种情况影响，大部分事故能够避免，但偶发事故仍然时有发生。开关电源在雷击关断瞬间，电源本身也时有损坏，会造成发电机失磁。PWM-IGBT技术虽然能够为控制回路提供高品质直流电源，但是在雷击产生尖峰电压和甩负荷产生浪涌电压时，在实际运行控制过程中，也存在潜在隐患。

发明内容

本实用新型的目的就是针对上述不足之处而提供一种能够有效滤出尖峰电压和浪涌电压、输出稳定可靠直流电压的水轮发电机组数字励磁装置复式稳压电源单元。

本实用新型的技术解决方案是：一种水轮发电机组数字励磁装置复式稳压电源单元，包括直流电源电路和晶体管线性稳压电路，其特征是：在晶体管线性稳压电路输出端依次连接桥式整流电路和三端稳压电路。

本实用新型由于在现有水轮发电机组数字励磁装置稳压电源单元中的晶体管线性稳压电路输出端增加桥式整流电路和三端稳压电路，因而构成两级复式稳压。第一级采用耐压高、电流大的晶体管作为线性稳压电路，前端有大容量吸能电容，在过压瞬间能量迅速被吸收。电源在出现尖峰电压和浪涌电压时自身能正常工作，同时也起到隔离前后级作用。第二级采用三端稳压电路，保障了控制单元的稳定可靠工作。当发生雷击和突然甩负荷时，尽管尖峰电压和浪涌电压瞬间升的很高，但经过大容量滤波电容吸能、复式稳压后，能够充分保障控制单元和功率单元的稳定可靠工作。在实际运行控制过程中，既起到了隔离作用又达到了稳压精度要求。由于采用这种独特的创新设计思想，电源不会过流、过压，器件可按最佳控制原则设计，有效保证元器件始终工作在最佳状态；一改传统的事后保护为事前预防，使得同等额定条件下的本装置工作电源做到了可靠性高，温升低。本实用新型克服了尖峰电压或浪涌电压对电气控制设备造成的损坏以及失控等问题，具有动态特性好、设备的可靠性高、稳定性强的特点，可以为后续控制电路提供稳定可靠的工作电源。本实用新型主要用作水轮发电机组数字励磁装置的稳压电源单元。

附图说明

图1是本实用新型的电路图。

具体实施方式

如图1所示。直流电源电路由桥式整流器2、滤波电容C₁3组成，桥式整流器2与电源变压器1连接。晶体管线性稳压电路由调整管5、检测放大管7、基准电压稳压器8、偏置电阻4、6、取样电阻9、10、滤波电容C₂11组成。直流电源电路和晶体管线性稳压电路与现有水轮发电机组数字励磁装置稳压电源单元相同。桥式整流电路由桥式整流器12、滤波电容C₃14组成，与晶体管线性稳压电路的输出端连接。三端稳压电路由7815三端稳压器13、滤波电容C₄15组成，其输入端与桥式整流电路输出端连接。

电源变压器1输出40V交流电，经直流电源电路、晶体管线性稳压电路一次稳压后，得到+18V直流电源，再经桥式整流器、三端稳压电路二次复式稳压后，得到+15V高精度直流稳压电源。主要技术描述：工作电源输入端，其输入的交流其波动范围值在40±50％情况下，经过第一次功率稳压器控制稳压至18V，工作电源再经过第二次高精度稳压器稳压后，可始终稳定控制并保持在15V，可输出本装置直流电源。