[实用新型]发电机转子交直流综合灭磁过压保护装置

说明书

本实用新型涉及电气工程技术领域，确切地说是一种发电机转子交直流综合灭磁过压保护装置。

现有的灭磁保护装置是在发电机转子励磁回路中串接一触点机械式直流磁场断路器，在灭磁断流过程中，主要是靠电弧的产生，形成一个高的电弧电压，将转子能量转移到非线性电阻等吸能原件，耗能消磁，限制过电压，达到灭磁保护的效果。由于电弧的形成、扩展、燃烧、熄灭的过程，有许多不确定因素的影响，很不稳定，难以控制，小电流吹弧困难，难以建立起足够的弧压；大电流喷弧，则易烧毁开关或相邻部件，常会引起重燃，不能断流。触头的烧蚀及磨损常造成动作失灵、误动、拒动、喷火、重燃、烧开关等恶性事故。且由于该触点机械式直流磁场断路器在灭磁回路工作条件下，转子作为电感性负载，电感值在1个享利以上，所以断流非常困难，这也是触点机械式直流磁场断路器常出事故的原因。

本实用新型的目的在于克服上述现有技术之不足，提供一种改进的、能够快速、安全、可靠灭磁的发电机转子交直流综合灭磁过压保护装置。

本实用新型的技术解决方案是：在发电机转子励磁回路的整流器的交流侧串接有交流磁场断路器，该断路器的三个常开触点分别接入励磁变压器的三相交流电输出端和三相桥式整流器的输入端；其常闭触点串接熔断器且并联在整流器整流电源的输出端，在直流回路中串联由并联的并受触发控制电路控制的主、辅可控硅和保护元件组成的直流磁场断路器，其中辅可控硅电路中串接有储能电容器及其充电回路和限流电感。

本实用新型由于在整流电路的三相交流回路中串接交流磁场断路器，既可起到断流作用，又避免了直流回路、电感负载难以断流的问题，可快速隔断励磁系统与电源的联系，有利于吸能元件的快速灭磁。同时，利用交流过零点可较容易的断弧，实现快速断流。另外，由于在直流回路中以电子元器件代替触点机械式直流磁场断路器，从原理上消除了电弧及其影响，在灭磁断流时无声响，无弧光、无机械传动；且电子断流时建压高、速度快、断流范围宽、无电流死区，可安全承担频繁的通断操作，免维护、自动化水平高，适应范围广。交流磁场断路器和直流磁场断路器，既可单用，也可互为备用，更可同时使用，实现综合灭磁保护的目的，可确保灭磁保护的安全、可靠，确保发电机的安全运行。适用于大、中、小型各类发电机的灭磁保护，具有很高的实用价值和广阔的应用前景。

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型电路原理图。

见附图。本装置由发电机转子侧灭磁与过电压保护组件，励磁变压器LB、三相桥式可控硅整流器LP、交流磁场断路器AMK和直流磁场断路器DDL组成。

发电机转子侧灭磁与过电压保护组件由吸能元件FR₁、FR₂、可控硅SCR₄、二极管D、熔断器RD₁、电阻R₂和可控硅触发器GCF组成。吸能元件FR₁、FR₂选用伏安特性曲线平坦、响应速度快、漏电流小、吸能大、特性稳定的氧化锌非线性电阻。

AMK选用通用的交流磁场断路器。该断路器的常开触点K₁、K₂、K₃的两端分别接入励磁变压器LB的三相交流电输出端和三相桥式可控硅整流器LP的输入端；其常闭触点K₄串接熔断器RD₀后并联于整流电源的输出端。当AMK动作于灭磁保护时，该熔断器RD₀通过AMK常闭触点K₄将整流电源侧短接，可供给发电机转子绕组LQ电流一个续流通路，同时更利于AMK分断，进一步减少触头磨损，经短暂时间后，RD₀熔断产生高弧压，发电机转子绕组LQ的电流转移到由二极管D、吸能元件FR₁和熔断器RD₁组成的灭磁电阻回路吸能限压，快速消灭发电机转子绕组LQ储能。

直流磁场断路器DDL由并联的并受触发控制电路CF控制的主、辅可控硅SCR₁、SCR₂、SCR₃和保护元件FR₄组成，其中辅可控硅SCR₃电路中串联有储能电容器C及其充电回路VC和限流电感L。