[发明专利]一种大中型高压发电机的自并励励磁系统

说明书

技术领域

本发明涉及发电机励磁技术领域，具体是一种大中型高压发电机的自并励励磁系统。

背景技术

发电机自励系统又可分为并励和复励两种，并励指仅由同步电机的电压取得能量的自励系统，复励指由同步电机的电压及电流两者取得能量的自励系统，发电机自并励励磁方式因具有接线简单、可靠性高、造价低、电压响应快、灭磁效果好、机组稳定等优点而得到广泛应用，随着电力电子技术的发展及大容量可控硅制造工艺的逐步成熟，高压发电机采用自并励励磁已成为发展趋势，但传统的高压发电机多采用永磁副励磁机提供励磁，浇注式单相高压测量变压器提供电压测量源，配备调压板自励恒压的励磁方式。

而对于大中型高压发电机，所需的励磁功率更大，永磁副励磁机需重新定制，供货周期较长，且体积较大，同时，由于某些高压发电机组需要在发电机后端安装一个大型散热风扇，与永磁副励磁机的安装位置重叠，造成不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种大中型高压发电机的自并励励磁系统，能缩短整机长度，占用空间小，结构紧凑，运行稳定可靠。

本发明所采用的技术方案是：包括调压板、功率变压器、三相电压互感器、调差电流互感器、强励电流互感器和短路强励模块，所述的功率变压器、三相电压互感器和调差电流互感器的一端和发电机的输出端连接，一端和调压板连接，功率变压器取自发电机的输出端电源向调压板提供励磁功率，同时当发电机端电压骤降时，通过强励电流互感器向调压板提供短时强励励磁功率，所述短路强励模块通过强励电流互感器连接在发电机输入端，也就是短路强励模块与强励电流互感器连接互动，即当负载过大时，发电机端电压骤降，短路强励模块触发强励信号，利用发电机尾端的强励电流互感器给调压板提供强励电源，发电机获得短时强励励磁电流，从而使发电机端电压迅速恢复正常水平。若强励后，5秒发电机电压无法恢复，则判断为接地故障，相应的发电机输出柜过流保护触发，停止运行。

所述的功率变压器一次侧为Y形连接，二次侧为三角形连接。

与传统的高压发电机自并励励磁系统相比，此系统的有以下优点：

1．由于使用功率变压器，可以取代发电机尾端的永磁副励磁机，可缩短整机的长度，使得结构更紧凑；同时功率变压器的制造周期比大功率永磁副励磁机要短，可缩短制造周期。

2．由于使用三相电压互感器替代两只单相电压互感器，使系统更加稳定可靠，而且三相电压互感器的体积小于两只单相测量变压器，既节省了空间，又减少电缆连接，使励磁箱体内布线更简易、整洁。

3．由于增加了强励电流互感器和短路强励模块，解决了利用机端电压取电励磁方案在机端短路或带大容量负载启动时，发电机端电压骤降，使调压板不能及时获得足够电源启动的弊端。当发生机端出现短路或启动负载压降过大时，短路强励模块触发强励信号，通过强励电流互感器向调压板提供短时强励励磁功率，使发电机端电压迅速恢复、或者为触发接地保护提供足够长时间的短路励磁电流支持，有效保护发电机不受损。

附图说明

图1为本发明大中型高压发电机的自并励励磁系统的电路示意图。

图中，1、发电机，2、功率变压器，3、调差电流互感器，4、三相电压互感器，5、励磁绕组，6、调压板，7、强励电流互感器，8、短路强励模块。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明做详细的说明。

如图1所示，本发明大中型高压发电机的自并励励磁系统，包括调压板6、功率变压器2、三相电压互感器4、调差电流互感器3、强励电流互感器7和短路强励模块8，功率变压器2、三相电压互感器4和调差电流互感器3的一端和发电机1的输出端连接，一端和调压板6连接，功率变压器2取自发电机1的输出端电源向调压板6提供励磁功率，同时当发电机1端电压骤降时，通过强励电流互感器7向调压板6提供短时强励励磁功率，短路强励模块8通过强励电流互感器7连接在发电机1输入端，发电机1输出端即为相线端，输入端即为零线端，短路强励模块8与强励电流互感器7连接互动，即当负载过大时，发电机1端电压骤降，短路强励模8块触发强励信号，利用发电机1尾端的强励电流互感器7给调压板6提供强励电源，发电机1获得短时强励励磁电流，从而使发电机1端电压迅速恢复正常水平。若强励后，5秒发电机电压无法恢复，则判断为接地故障，相应的发电机输出柜过流保护触发，停止运行。

功率变压器2一次侧为Y形连接，二次侧为三角形连接