[发明专利]大型三机无刷励磁发电机自动退励装置

说明书

本发明公开了一种大型三机无刷励磁发电机自动退励装置，对励磁系统进行调节，所述励磁系统将永磁机输出的电源转换为励磁电流并输送至发电机励磁，所述自动退励装置调节所述励磁系统中励磁电流的大小，所述自动退励装置还获得永磁机输出的电源电压和电源频率，在所述电源电压低于第一预设值或电源频率低于第二预设值时启动自动退励程序，从而控制励磁系统的励磁电流以实现灭磁。与现有技术相比，本发明在永磁机输出的电源电压和电源频率低于预设值时生成自动退励信号，从而自动开启退励程序，可在故障停机或励磁开关拒动时，及时退励，确保励磁系统安全运行。

技术领域

本发明涉及一种发电机励磁系统，尤其涉及一种用于大型三机无刷励磁发电机励磁的自动退励装置。

背景技术

大型汽轮发电机组目前主要的励磁方式为自并励和三机无刷励磁方式，其中无刷励磁发电机组励磁系统20的图如下图1所示。励磁系统从与发电机同轴的永磁机22获得电源后，经整流桥变为直流并输出给主励磁机23励磁，主励磁机23产生的交流电经旋转整流桥整为直流后给发电机24励磁，从而产生发电机旋转磁场并促使汽轮发电机组将动能转化为电能。自动励磁调节器21(AVR：automatic voltage regulator)在发电机励磁系统中起核心调节和控制作用，通过调节控制整流桥的触发角度来改变输出至主励磁机23励磁绕组电流的大小，从而达到调节发电机磁场强弱及发电机机端电压的目的。

目前，发电机组励磁调节器退励方式有两种，一种是由电气内外部保护跳闸信号直接跳开灭磁开关，另一种是励磁调节器就地或远方发出的自动退励信号自动退励。第一种方式下，励磁调节器收到跳闸指令后直接跳开灭磁开关并接通灭磁电阻，调节器电源及整流桥回路断开，主励磁机磁场绕组回路能量通过灭磁电阻消耗；第二种方式下，励磁调节器收到自动退励信号后触发自动退励程序，将按内部设定逻辑调整整流桥可控硅触发角，使之最终运行在逆变状态，并达到快速灭磁的效果。

现有的励磁调节器自动退励逻辑主要为励磁调节器调试期间，调节器就地人工操作自动退励，也有部分机组调节器设置有远方自动退励信号，如程序停机信号或发电机解列后自动退励进行逆变灭磁。但是在副励磁机电源不满足要求时，励磁调节器仅发报警，而此时励磁系统已经无法正常工作，甚至在副励磁机回路已有故障存在，继续运行将使故障恶化甚至危及励磁调节器及励磁系统设备安全。

现有的发电机励磁调节器在副励磁机电源不满足要求时，励磁调节器仅发报警，无法实现自动退励从而使发电机励磁系统及时退出，主要存在如下风险和不足：

1、在副励磁机电源不满足要求时，励磁调节器及其功率单元已经无法提供满足发电机正常运行所需的励磁电流，如继续恶化，将可能导致发电机长期进相运行或失磁，不利于发电机及近端电网安全稳定运行。

2、在副励磁机及其电源回路故障情况下，如无法及时退出励磁，上游电源回路故障可能传导或影响调节器功率回路及控制回路，造成励磁调节器的损坏，同时也可能进一步影响励磁系统其他设备的安全。

3、在发电机组发生故障需要停机时，如此时励磁调节器收到电气保护跳闸灭磁信号而灭磁开关拒动，则不利于发电机快速灭磁，发电机将长时间为故障点提供故障电流，可能造成故障恶化引起一次设备的损坏。

故，急需一种解决上述问题的励磁自动退励装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种大型三机无刷励磁发电机自动退励装置，可在故障停机时，及时退励。

为了实现上有目的，本发明公开了一种大型三机无刷励磁发电机自动退励装置，对励磁系统进行调节，所述励磁系统将永磁机输出的电源转换为励磁电流并输送至发电机励磁，所述自动退励装置调节所述励磁系统中励磁电流的大小，所述自动退励装置还获得永磁机输出的电源电压和电源频率，在所述电源电压低于第一预设值或电源频率低于第二预设值时触发自动退励程序，从而控制励磁系统的励磁电流以实现灭磁。