專利名稱：多模冗余滅磁保護(hù)回路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機(jī)勵(lì)磁控制領(lǐng)域，主要涉及勵(lì)磁裝置內(nèi)的多模冗余滅磁保護(hù)回路。
背景技術(shù)：
勵(lì)磁裝置是向發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)繞組提供可調(diào)勵(lì)磁電流裝置的組合，勵(lì)磁裝置一般 由勵(lì)磁調(diào)節(jié)柜、勵(lì)磁整流柜、滅磁及過電壓保護(hù)柜組成。它的主要作用是根據(jù)發(fā)電機(jī)和電力 系統(tǒng)的需求提供滿足需要的定量勵(lì)磁電流，同時(shí)該電流可以根據(jù)需要進(jìn)行可靠的調(diào)節(jié)和控 制。當(dāng)發(fā)電機(jī)內(nèi)部或電力系統(tǒng)發(fā)生諸如短路及接地等事故時(shí)，勵(lì)磁裝置應(yīng)能夠迅速切斷勵(lì) 磁電流并將蓄藏在磁場(chǎng)繞組中的磁場(chǎng)能量快速消耗在滅磁回路中，這樣可以避免事故的擴(kuò) 大，對(duì)發(fā)電機(jī)和電力系統(tǒng)起到保護(hù)作用，這是勵(lì)磁裝置的一項(xiàng)重要功能。滅磁保護(hù)回路就是 勵(lì)磁裝置中為滿足這個(gè)要求而設(shè)置的?？焖贉绱胖饕袃煞N方式，一種是耗能型的，另一種 是移能型的。 —、耗能型滅磁方式，即將磁場(chǎng)能量消耗在磁場(chǎng)開關(guān)中。在正常運(yùn)行過程中，磁場(chǎng) 開關(guān)處于合閘狀態(tài)，勵(lì)磁整流柜處于整流狀態(tài)，它輸出的直流電流通過開關(guān)施加到發(fā)電機(jī) 轉(zhuǎn)子上。在出現(xiàn)了故障事故后需要滅磁時(shí)，外部分閘命令啟動(dòng)分閘，同時(shí)閉鎖整流柜的輸 出，由于發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組具有很大的電感，流過磁場(chǎng)繞組的電流不能突變，其蓄藏在磁場(chǎng)繞 組中的磁場(chǎng)能量將強(qiáng)行續(xù)流，在兩端產(chǎn)生較高的電弧電壓并同時(shí)維持電流通過，磁場(chǎng)開關(guān) 在結(jié)構(gòu)上具有由多達(dá)幾十片滅弧柵片組成的滅弧室，可以將較高的電弧電壓分割成幾十個(gè) 小的電弧，儲(chǔ)存在發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路中的磁場(chǎng)能量形成電弧后在燃燒室中燃燒，將電能轉(zhuǎn)換 為熱能直至熄弧完成整個(gè)滅磁過程。雖然這種方式具有結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點(diǎn)，但也有不少的缺 點(diǎn)，比如對(duì)開關(guān)的要求非常高，開關(guān)的制造技術(shù)難度很大，開關(guān)成本高，生產(chǎn)該類型開關(guān)的 廠家很少。每次分閘斷弧過程都會(huì)對(duì)磁場(chǎng)開關(guān)的主觸頭進(jìn)行一定的燒損，需要定期對(duì)主觸 頭進(jìn)行打磨維護(hù)，同時(shí)也需要對(duì)滅弧室進(jìn)行定期清掃，工作量很大。 二、移能型滅磁方式，即將磁場(chǎng)能量由磁場(chǎng)斷路器轉(zhuǎn)移到耗能元件上，磁場(chǎng)斷路器 不承但耗能作用。在移能過程中，各類耗能元件接入方式有磁場(chǎng)斷路器常閉觸頭接入、可控 硅跨接器接入等多種方式，耗能元件包括線性電阻、SiC非線性電阻或Zn0非線性電阻等種 類，現(xiàn)分別介紹如下 1、磁場(chǎng)斷路器常閉觸頭接入耗能元件的方案。 該方案中，在出現(xiàn)了故障事故后需要滅磁時(shí)，外部分閘命令啟動(dòng)磁場(chǎng)斷路器分閘， 同時(shí)閉鎖整流柜的輸出。磁場(chǎng)斷路器在結(jié)構(gòu)上具有功率型的常閉觸頭，在磁場(chǎng)斷路器主觸 頭分離前的一定時(shí)刻，常閉觸頭接通，將耗能元件與發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組接成閉環(huán)電路，然后磁 場(chǎng)斷路器主觸頭再分離。此時(shí)磁場(chǎng)繞組的電流只能通過磁場(chǎng)斷路器的常閉觸頭、耗能元件 構(gòu)成回路并流過，蓄藏在磁場(chǎng)繞組中的磁場(chǎng)能量快速消耗在耗能元件中。該方式結(jié)構(gòu)相對(duì) 簡單，但要求開關(guān)在結(jié)構(gòu)上必須具備功率型的常閉觸頭，開關(guān)的制造技術(shù)難度很大，開關(guān)成 本高，生產(chǎn)該類型開關(guān)的廠家很少。經(jīng)常需要對(duì)常閉觸頭進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)檢查和動(dòng)作時(shí)間測(cè) 量和檢查，維護(hù)工作量較大。
2、可控硅跨接器接入耗能元件的方案。 該方案中，利用可控硅元件具有一定正、反向電壓阻斷能力，同時(shí)可以正向可控觸 發(fā)導(dǎo)通的特性，將可控硅跨接器等效于一個(gè)電子開關(guān)，觸發(fā)器起對(duì)可控硅跨接器進(jìn)行觸發(fā) 導(dǎo)通。在出現(xiàn)了故障事故后需要滅磁時(shí)，外部分閘命令啟動(dòng)磁場(chǎng)斷路器分閘，同時(shí)閉鎖整 流柜的輸出。通過外部控制命令啟動(dòng)控制觸發(fā)器將可控硅觸發(fā)導(dǎo)通，將耗能元件與發(fā)電機(jī) 磁場(chǎng)繞組接成閉環(huán)電路，然后磁場(chǎng)斷路器主觸頭分離。此時(shí)磁場(chǎng)繞組的電流只能通過可控 硅跨接器、耗能元件構(gòu)成回路并流過，蓄藏在磁場(chǎng)繞組中的磁場(chǎng)能量快速消耗在耗能元件 中。該方式結(jié)構(gòu)也相對(duì)簡單，但是也有很多缺點(diǎn)，比如首先要求作為電子開關(guān)的可控硅跨 接器和觸發(fā)可控硅的觸發(fā)器要非?？煽?， 一旦任何一個(gè)部件出現(xiàn)故障，如跨接器故障、觸發(fā) 故障、觸發(fā)器工作電源丟失等都會(huì)使得可控硅跨接器無法導(dǎo)通，磁場(chǎng)繞組中的電流不能形 成閉環(huán)電路而處于開路狀態(tài)，導(dǎo)致蓄藏在磁場(chǎng)繞組中的磁場(chǎng)能量無法有效釋放，由于磁場(chǎng) 繞組具有很大的電感量，這將會(huì)在磁場(chǎng)繞組兩端產(chǎn)生很高的感應(yīng)電壓，嚴(yán)重時(shí)會(huì)危及到磁 場(chǎng)繞組及相連接部件的絕緣安全。中國專利號(hào)為ZL 200820226917. 3的一種勵(lì)磁柜自動(dòng)滅 磁裝置，它包括滅磁可控硅，滅磁可控硅兩端通過導(dǎo)線并聯(lián)連接滅磁控制器，滅磁控制器內(nèi) 設(shè)有滅磁電路板，滅磁電路板上安裝交流接觸器和時(shí)間繼電器。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)合理，在滅磁可控硅不工作的情況下也能夠完成滅磁，滅磁操作可自動(dòng)進(jìn)行，不需人工操 作。但是，該專利雖然可以自動(dòng)進(jìn)行滅磁操作，但是滅磁可靠性并不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)滅磁可靠性不高的缺陷，提供一種基于多模冗余可控硅 跨接器接入耗能元件的多模冗余滅磁保護(hù)回路。本發(fā)明采用多模冗余可控硅跨接器接入耗 能元件，大大提高了在事故狀態(tài)下耗能元件滅磁的可靠性。
本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn) 多模冗余滅磁保護(hù)回路，包括可控硅跨接器及其控制觸發(fā)器、磁場(chǎng)斷路器、發(fā)電機(jī) 磁場(chǎng)繞組，其特征在于所述可控硅跨接器是高阻斷電壓的大功率可控硅，至少三個(gè)可控硅 跨接器并聯(lián)后其負(fù)級(jí)端與發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組的正極相連，正級(jí)端與耗能元件的一端相連，耗 能元件的另一端與發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組的負(fù)極相連，所述可控硅跨接器各與一個(gè)控制觸發(fā)器相 連。 所述可控硅跨接器的電流為3500A，正、反向阻斷電壓為5200V。 所述耗能元件為SiC非線性電阻，一端與并聯(lián)后的可控硅跨接器正極端連接，另
一端與發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組的負(fù)極連接。 所述耗能元件為線性電阻，一端與并聯(lián)后的可控硅跨接器正極端連接，另一端與 發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組的負(fù)極連接。 所述耗能元件為ZnO非線性電阻，一端與并聯(lián)后的可控硅跨接器正極端連接，另 一端與發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組的負(fù)極連接。 本發(fā)明采用多模冗余可控硅跨接器滅磁保護(hù)回路，具有以下優(yōu)點(diǎn)
—、第一可控硅跨接器Vl、第二可控硅跨接器V2、第三可控硅跨接器V3為三個(gè)獨(dú) 立的可控硅跨接器，技術(shù)參數(shù)完全一致，電路上為冗余并聯(lián)結(jié)構(gòu)。當(dāng)任何一個(gè)可控硅跨接器 啟動(dòng)開通后，都可以實(shí)現(xiàn)滅磁功能，大大提高了滅磁的可靠性。同時(shí)可控硅跨接器選用元件
4為高阻斷電壓的大功率可控硅，電流為3500A，正、反向阻斷電壓為5200V?？梢詽M足各種事 故工況下的滅磁要求。 二、第一控制觸發(fā)器U1、第二控制觸發(fā)器U2，內(nèi)部電路完全一致，但其外部供電電 源分別采用兩路完全獨(dú)立的電源系統(tǒng)，兩套控制觸發(fā)器同時(shí)接收外部的控制指令，同時(shí)觸 發(fā)對(duì)應(yīng)的可控硅跨接器，第一控制觸發(fā)器U1、第二控制觸發(fā)器U2做到了電源、器件、外部指 令的雙冗余，大大提高了可靠性。 三、第三控制觸發(fā)器U3，內(nèi)部電路和工作原理與第一控制觸發(fā)器U1、第二控制觸 發(fā)器U2完全不一樣，其采用無源工作模式，完全獨(dú)立的控制電路，無需外部控制電路控制。 如果由于非常特殊的原因，在第一可控硅跨接器VI 、第二可控硅跨接器V2和第一控制觸發(fā) 器U1、第二控制觸發(fā)器U2同時(shí)發(fā)生故障的條件下，磁場(chǎng)斷路器分閘后，轉(zhuǎn)子反向電壓會(huì)持 續(xù)升高，當(dāng)達(dá)到第三控制觸發(fā)器U3觸發(fā)回路設(shè)定動(dòng)作值后，第三可控硅跨接器V3接通，將 耗能元件接入回路完成滅磁，實(shí)現(xiàn)了第三路滅磁通道的冗余，進(jìn)一步加大了系統(tǒng)的可靠性。
四、在出現(xiàn)了故障事故后需要滅磁時(shí)，外部分閘命令啟動(dòng)磁場(chǎng)斷路器分閘，同時(shí)閉 鎖整流柜的輸出，外部控制信號(hào)啟動(dòng)控制觸發(fā)器將可控硅跨接器觸發(fā)導(dǎo)通，磁場(chǎng)斷路器主 觸頭在可控硅跨接器導(dǎo)通后再分離。磁場(chǎng)繞組的電流只能通過可控硅跨接器、耗能元件構(gòu) 成回路并流過，蓄藏在磁場(chǎng)繞組中的磁場(chǎng)能量快速消耗在耗能元件中，磁場(chǎng)開關(guān)不承擔(dān)滅 磁功能，有效地保護(hù)了開關(guān)，大大延長了開關(guān)的使用壽命。


圖1為本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)圖 圖2為本發(fā)明第一控制觸發(fā)器U1的電路結(jié)構(gòu)圖
圖3為本發(fā)明第二控制觸發(fā)器U2的電路結(jié)構(gòu)圖
圖4為本發(fā)明第三控制觸發(fā)器U3的電路結(jié)構(gòu)圖
具體實(shí)施方式

實(shí)施例1 多模冗余滅磁保護(hù)回路，包括可控硅跨接器及其控制觸發(fā)器，第一可控硅跨接 器Vl、第二可控硅跨接器V2、第三可控硅跨接器V3為三個(gè)獨(dú)立的可控硅跨接器，技術(shù)參 數(shù)完全一致，均為高阻斷電壓的大功率可控硅，其額定電流為3500A，正、反向阻斷電壓為 5200V。第一可控硅跨接器V1、第二可控硅跨接器V2、第三可控硅跨接器V3的負(fù)級(jí)端相互 并聯(lián)后與發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組L的正極相連，正級(jí)端相互并聯(lián)后與SiC非線性電阻的一端相連， SiC非線性電阻的另一端與發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組L的負(fù)極相連，所述第一可控硅跨接器VI、第二 可控硅跨接器V2、第三可控硅跨接器V3的控制觸發(fā)器分別為第一控制觸發(fā)器U1、第二控制 觸發(fā)器U2、第三控制觸發(fā)器U3，第一控制觸發(fā)器U1、第二控制觸發(fā)器U2的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)完 全一致，第一控制觸發(fā)器Ul與第一可控硅跨接器VI連接，第二控制觸發(fā)器U2與第二可控 硅跨接器V2連接，第三控制觸發(fā)器U3與第三可控硅跨接器V3連接。Ml為電源轉(zhuǎn)換隔離 模塊，用于將輸入的DC220V電源轉(zhuǎn)換成板內(nèi)電路工作所需的DC24V電源，穩(wěn)壓器V21再將 DC24V電源轉(zhuǎn)換成板內(nèi)電子器件工作所需的DC5V電源。Nl為555時(shí)基電路模塊，用于產(chǎn)生 頻率為lOK的振蕩脈沖，功率放大三極管Vll用于驅(qū)動(dòng)高壓隔離脈沖變壓器Tll。由于發(fā)電連的部件是高壓系統(tǒng)，而第一控制觸發(fā)器Ul、第二控制觸發(fā)器U2為 低壓控制部件，兩者之間必須要進(jìn)行隔離，我們選用的脈沖變壓器T11原副邊隔離電壓高 達(dá)20KV，另外脈沖變壓器T11還輸出系列觸發(fā)脈沖，用于對(duì)可控硅跨接器進(jìn)行觸發(fā)。所述第 一控制觸發(fā)器U1的外部工作電源為DC220V廠用一段工作電源，第二控制觸發(fā)器U2的外部 工作電源為DC220V蓄電池供電的后備二段工作電源，兩路電源完全獨(dú)立，可以確保做到電 源的雙冗余。第三控制觸發(fā)器U3是一套獨(dú)立的觸發(fā)器，其中內(nèi)部的R1、R2為線性電阻，RN 為熱敏電阻。第三控制觸發(fā)器U3兩端跨接在發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組的正、負(fù)極之間，第三端接到 第三可控硅跨接器V3的觸發(fā)極，第三控制觸發(fā)器U3無需工作電源，用于在反向磁場(chǎng)電壓超 過整定值后，通過線性電阻R1、線性電阻R2的分壓比作用，觸發(fā)第三可控硅跨接器V3。如 果反向磁場(chǎng)電壓超過設(shè)定值過高，RN發(fā)熱后的電阻值會(huì)大大升高，限制其流過的電流，對(duì)第 三可控硅跨接器V3的觸發(fā)極起到保護(hù)作用。 在出現(xiàn)了故障事故后需要滅磁時(shí)，外部分閘命令啟動(dòng)磁場(chǎng)斷路器FB分閘，同時(shí)閉 鎖整流柜的輸出。通過外部控制命令啟動(dòng)控制觸發(fā)器將可控硅觸發(fā)導(dǎo)通，將耗能元件RL與 發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組L接成閉環(huán)電路，然后磁場(chǎng)斷路器FB主觸頭分離。此時(shí)發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組L 的電流只能通過可控硅跨接器、耗能元件RL構(gòu)成回路并流過，蓄藏在發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組L中 的磁場(chǎng)能量快速消耗在耗能元件RL中。
實(shí)施例2 多模冗余滅磁保護(hù)回路，包括可控硅跨接器及其控制觸發(fā)器，第一可控硅跨接 器Vl、第二可控硅跨接器V2、第三可控硅跨接器V3為三個(gè)獨(dú)立的可控硅跨接器，技術(shù)參 數(shù)完全一致，均為高阻斷電壓的大功率可控硅，其額定電流為3500A，正、反向阻斷電壓為 5200V。第一可控硅跨接器Vl、第二可控硅跨接器V2、第三可控硅跨接器V3的負(fù)級(jí)端相互 并聯(lián)后與發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組L的正極相連，正級(jí)端相互并聯(lián)后與線性電阻的一端相連，線性 電阻的另一端與發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組L的負(fù)極相連，所述第一可控硅跨接器V1、第二可控硅跨 接器V2、第三可控硅跨接器V3的控制觸發(fā)器分別為第一控制觸發(fā)器Ul、第二控制觸發(fā)器 U2、第三控制觸發(fā)器U3，第一控制觸發(fā)器U1、第二控制觸發(fā)器U2的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)完全一致， 第一控制觸發(fā)器Ul與第一可控硅跨接器VI連接，第二控制觸發(fā)器U2與第二可控硅跨接器 V2連接，第三控制觸發(fā)器U3與第三可控硅跨接器V3連接。Ml為電源轉(zhuǎn)換隔離模塊，用于 將輸入的DC220V電源轉(zhuǎn)換成板內(nèi)電路工作所需的DC24V電源，穩(wěn)壓器V21再將DC24V電源 轉(zhuǎn)換成板內(nèi)電子器件工作所需的DC5V電源。Nl為555時(shí)基電路模塊，用于產(chǎn)生頻率為10K 的振蕩脈沖，功率放大三極管VI1用于驅(qū)動(dòng)高壓隔離脈沖變壓器Tl 1 。由于發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組 L及與其相連的部件是高壓系統(tǒng)，而第一控制觸發(fā)器Ul、第二控制觸發(fā)器U2為低壓控制部 件，兩者之間必須要進(jìn)行隔離，我們選用的脈沖變壓器T11原副邊隔離電壓高達(dá)20KV，另外 脈沖變壓器Tll還輸出系列觸發(fā)脈沖，用于對(duì)可控硅跨接器進(jìn)行觸發(fā)。所述第一控制觸發(fā) 器U1的外部工作電源為DC220V廠用一段工作電源，第二控制觸發(fā)器U2的外部工作電源為 DC220V蓄電池供電的后備二段工作電源，兩路電源完全獨(dú)立，可以確保做到電源的雙冗余。 第三控制觸發(fā)器U3是一套獨(dú)立的觸發(fā)器，其中內(nèi)部的R1、 R2為線性電阻，RN為熱敏電阻。 第三控制觸發(fā)器U3兩端跨接在發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組的正、負(fù)極之間，第三端接到第三可控硅跨 接器V3的觸發(fā)極，第三控制觸發(fā)器U3無需工作電源，用于在反向磁場(chǎng)電壓超過整定值后， 通過線性電阻R1、線性電阻R2的分壓比作用，觸發(fā)第三可控硅跨接器V3。如果反向磁場(chǎng)電
6壓超過設(shè)定值過高，RN發(fā)熱后的電阻值會(huì)大大升高，限制其流過的電流，對(duì)第三可控硅跨接器V3的觸發(fā)極起到保護(hù)作用。 在出現(xiàn)了故障事故后需要滅磁時(shí)，外部分閘命令啟動(dòng)磁場(chǎng)斷路器FB分閘，同時(shí)閉鎖整流柜的輸出。通過外部控制命令啟動(dòng)控制觸發(fā)器將可控硅觸發(fā)導(dǎo)通，將耗能元件RL與發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組L接成閉環(huán)電路，然后磁場(chǎng)斷路器FB主觸頭分離。此時(shí)發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組L的電流只能通過可控硅跨接器、耗能元件RL構(gòu)成回路并流過，蓄藏在發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組L中的磁場(chǎng)能量快速消耗在耗能元件RL中。
實(shí)施例3 多模冗余滅磁保護(hù)回路，包括可控硅跨接器及其控制觸發(fā)器，第一可控硅跨接器Vl、第二可控硅跨接器V2、第三可控硅跨接器V3為三個(gè)獨(dú)立的可控硅跨接器，技術(shù)參數(shù)完全一致，均為高阻斷電壓的大功率可控硅，其額定電流為3500A，正、反向阻斷電壓為5200V。第一可控硅跨接器Vl、第二可控硅跨接器V2、第三可控硅跨接器V3的負(fù)級(jí)端相互并聯(lián)后與發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組L的正極相連，正級(jí)端相互并聯(lián)后與ZnO非線性電阻的一端相連，ZnO非線性電阻的另一端與發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組L的負(fù)極相連，所述第一可控硅跨接器VI、第二可控硅跨接器V2、第三可控硅跨接器V3的控制觸發(fā)器分別為第一控制觸發(fā)器U1、第二控制觸發(fā)器U2、第三控制觸發(fā)器U3，第一控制觸發(fā)器U1、第二控制觸發(fā)器U2的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)完全一致，第一控制觸發(fā)器Ul與第一可控硅跨接器VI連接，第二控制觸發(fā)器U2與第二可控硅跨接器V2連接，第三控制觸發(fā)器U3與第三可控硅跨接器V3連接。Ml為電源轉(zhuǎn)換隔離模塊，用于將輸入的DC220V電源轉(zhuǎn)換成板內(nèi)電路工作所需的DC24V電源，穩(wěn)壓器V21再將DC24V電源轉(zhuǎn)換成板內(nèi)電子器件工作所需的DC5V電源。Nl為555時(shí)基電路模塊，用于產(chǎn)生頻率為lOK的振蕩脈沖，功率放大三極管Vll用于驅(qū)動(dòng)高壓隔離脈沖變壓器Tll。由于發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組L及與其相連的部件是高壓系統(tǒng)，而第一控制觸發(fā)器Ul、第二控制觸發(fā)器U2為低壓控制部件，兩者之間必須要進(jìn)行隔離，我們選用的脈沖變壓器T11原副邊隔離電壓高達(dá)20KV，另外脈沖變壓器T11還輸出系列觸發(fā)脈沖，用于對(duì)可控硅跨接器進(jìn)行觸發(fā)。所述第一控制觸發(fā)器Ul的外部工作電源為DC220V廠用一段工作電源，第二控制觸發(fā)器U2的外部工作電源為DC220V蓄電池供電的后備二段工作電源，兩路電源完全獨(dú)立，可以確保做到電源的雙冗余。第三控制觸發(fā)器U3是一套獨(dú)立的觸發(fā)器，其中內(nèi)部的R1、R2為線性電阻，RN為熱敏電阻。第三控制觸發(fā)器U3兩端跨接在發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組的正、負(fù)極之間，第三端接到第三可控硅跨接器V3的觸發(fā)極，第三控制觸發(fā)器U3無需工作電源，用于在反向磁場(chǎng)電壓超過整定值后，通過線性電阻R1、線性電阻R2的分壓比作用，觸發(fā)第三可控硅跨接器V3。如果反向磁場(chǎng)電壓超過設(shè)定值過高，RN發(fā)熱后的電阻值會(huì)大大升高，限制其流過的電流，對(duì)第三可控硅跨接器V3的觸發(fā)極起到保護(hù)作用。 在出現(xiàn)了故障事故后需要滅磁時(shí)，外部分閘命令啟動(dòng)磁場(chǎng)斷路器FB分閘，同時(shí)閉鎖整流柜的輸出。通過外部控制命令啟動(dòng)控制觸發(fā)器將可控硅觸發(fā)導(dǎo)通，將耗能元件RL與發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組L接成閉環(huán)電路，然后磁場(chǎng)斷路器FB主觸頭分離。此時(shí)發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組L的電流只能通過可控硅跨接器、耗能元件RL構(gòu)成回路并流過，蓄藏在發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組L中的磁場(chǎng)能量快速消耗在耗能元件RL中。 本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，但均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
多模冗余滅磁保護(hù)回路，包括可控硅跨接器及其控制觸發(fā)器、磁場(chǎng)斷路器FB、發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組L，其特征在于所述可控硅跨接器是高阻斷電壓的大功率可控硅，至少三個(gè)可控硅跨接器并聯(lián)后其負(fù)級(jí)端與發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組L的正極相連，正級(jí)端與耗能元件RL的一端相連，耗能元件RL的另一端與發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組L的負(fù)極相連，所述可控硅跨接器各與一個(gè)控制觸發(fā)器相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述多模冗余滅磁保護(hù)回路，其特征在于所述可控硅跨接器的電 流為3500A，正、反向阻斷電壓為5200V。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述多模冗余滅磁保護(hù)回路，其特征在于所述耗能元件RL為SiC 非線性電阻，一端與并聯(lián)后的可控硅跨接器正極端連接，另一端與發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組的負(fù)極 連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述多模冗余滅磁保護(hù)回路，其特征在于所述耗能元件RL為線性 電阻，一端與并聯(lián)后的可控硅跨接器正極端連接，另一端與發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組的負(fù)極連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述多模冗余滅磁保護(hù)回路，其特征在于所述耗能元件RL為ZnO 非線性電阻，一端與并聯(lián)后的可控硅跨接器正極端連接，另一端與發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組的負(fù)極 連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多模冗余滅磁保護(hù)回路，包括可控硅跨接器及其控制觸發(fā)器、磁場(chǎng)斷路器、發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組，其特征在于所述可控硅跨接器是高阻斷電壓的大功率可控硅，至少三個(gè)可控硅跨接器并聯(lián)后其負(fù)級(jí)端與發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組的正極相連，正級(jí)端與耗能元件的一端相連，耗能元件的另一端與發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組的負(fù)極相連，所述可控硅跨接器各與一個(gè)控制觸發(fā)器相連。本發(fā)明采用多模冗余可控硅跨接器接入耗能元件，大大提高了在事故狀態(tài)下耗能元件滅磁的可靠性。
文檔編號(hào)H02H7/06GK101783497SQ20101010166
公開日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2010年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月27日
發(fā)明者李宇俊 申請(qǐng)人:東方電氣集團(tuán)東方電機(jī)有限公司;東方電機(jī)控制設(shè)備有限公司