本實用新型涉及電力設備技術(shù)領域，尤其涉及一種高壓并網(wǎng)發(fā)電勵磁系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

眾所周知，一般來說燃氣輪機發(fā)電機組主要由燃氣輪機、發(fā)電機、勵磁系統(tǒng)、聯(lián)軸節(jié)、底座、燃氣輪機主支撐、輔助支撐及控制系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)構(gòu)成。

在燃氣輪機發(fā)電機組中，燃氣輪機是原動機，利用已增壓的燃氣作燃料，在燃氣輪機中燃燒做功，通過其拖動的發(fā)電機發(fā)電。燃氣輪機在發(fā)電的同時排出大量的高溫煙氣，煙氣通過排氣管道引入余熱鍋爐，回收大部分熱量來產(chǎn)生蒸汽，蒸汽供采暖或汽輪機發(fā)電或作他用。

燃機發(fā)電機組的同步發(fā)電機是發(fā)電站的主要設備之一，與燃氣輪機及勵磁機同軸安裝在公共基礎上，由燃氣輪機帶動旋轉(zhuǎn)，把燃機傳輸?shù)臋C械能轉(zhuǎn)化為電能，從而實現(xiàn)電站發(fā)電的目的。具體來說，發(fā)電機是通過聯(lián)軸器與其相聯(lián)并由其帶動旋轉(zhuǎn)，通過相應的勵磁系統(tǒng)給發(fā)電機加上勵磁電流，發(fā)電機就能把機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽窗l(fā)電機發(fā)出電能。

但是，很遺憾，現(xiàn)有技術(shù)中勵磁系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為簡單，其缺少必要的電氣元件保護，可靠性較差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種高壓并網(wǎng)發(fā)電勵磁系統(tǒng)，以解決上述問題。

為了達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

本實用新型提供了一種高壓并網(wǎng)發(fā)電勵磁系統(tǒng)，包括勵磁柜以及勵磁系統(tǒng)主回路和勵磁調(diào)節(jié)器1；

其中，所述勵磁系統(tǒng)主回路上連接有所述勵磁柜；所述勵磁柜用于對所述勵磁系統(tǒng)主回路進行接通與斷開控制，還用于對勵磁系統(tǒng)勵磁電流進行調(diào)整；

所述勵磁調(diào)節(jié)器1的輸入端分別連接發(fā)電機6端電壓互感器PT和電流互感器CT；所述勵磁調(diào)節(jié)器1的輸出端連接勵磁系統(tǒng)主回路；所述勵磁系統(tǒng)主回路具體包括一條干路電路以及多條支路電路；所述干路電路上依次串聯(lián)連接有滅磁開關2、滅磁電阻3、減磁電阻4和欠流繼電器5；其中一條支路電路上連接有勵磁機7；其中另一條支路電路上連接有控制開關8。

優(yōu)選的，作為一種可實施方案；所述勵磁調(diào)節(jié)器1、所述滅磁開關2、所述滅磁電阻3、所述減磁電阻4、所述欠流繼電器5均安裝設置在勵磁柜內(nèi)。

優(yōu)選的，作為一種可實施方案；所述勵磁調(diào)節(jié)器1的輸出端具體并聯(lián)連接在所述減磁電阻4的兩端。

優(yōu)選的，作為一種可實施方案；所述勵磁調(diào)節(jié)器1用于通過可控硅晶體管的導通與關斷來調(diào)節(jié)所述勵磁機7的勵磁電流。

優(yōu)選的，作為一種可實施方案；所述滅磁開關2用于在帶負荷狀態(tài)下關合和開斷所述勵磁系統(tǒng)主回路的勵磁電流。

優(yōu)選的，作為一種可實施方案；所述滅磁電阻3用于在當勵磁系統(tǒng)由發(fā)電勵磁運行狀態(tài)轉(zhuǎn)為滅磁開關斷開時連接發(fā)電機轉(zhuǎn)子線圈和勵磁機線圈。

優(yōu)選的，作為一種可實施方案；所述減磁電阻4用于在當發(fā)電機過電壓時，短接其兩端的觸點斷開。

優(yōu)選的，作為一種可實施方案；所述欠流繼電器5用于在當發(fā)電機6的勵磁系統(tǒng)主回路勵磁電流減小至小于允許值時，其觸點動作停機。

優(yōu)選的，作為一種可實施方案；所述控制開關8具體為過壓保護開關。

優(yōu)選的，作為一種可實施方案；所述控制開關8具體為過流保護開關。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型實施例的優(yōu)點在于：

本實用新型提供的一種高壓并網(wǎng)發(fā)電勵磁系統(tǒng)，包括勵磁柜以及勵磁系統(tǒng)主回路和勵磁調(diào)節(jié)器1；

其中，所述勵磁系統(tǒng)主回路上連接有所述勵磁柜；所述勵磁柜用于對所述勵磁系統(tǒng)主回路進行接通與斷開控制，還用于對勵磁系統(tǒng)勵磁電流進行調(diào)整；

所述勵磁調(diào)節(jié)器1的輸入端分別連接發(fā)電機6端電壓互感器PT和電流互感器CT；所述勵磁調(diào)節(jié)器1的輸出端連接勵磁系統(tǒng)主回路；所述勵磁系統(tǒng)主回路具體包括一條干路電路以及多條支路電路；所述干路電路上依次串聯(lián)連接有滅磁開關2、滅磁電阻3、減磁電阻4和欠流繼電器5；其中一條支路電路上連接有勵磁機7。

綜上，本實用新型提供的高壓并網(wǎng)發(fā)電勵磁系統(tǒng)，其設計了安全性能更好的勵磁柜以及勵磁系統(tǒng)主回路；其中，所述勵磁系統(tǒng)主回路上設計安裝了滅磁開關2、滅磁電阻3、減磁電阻4和欠流繼電器5；上述電器元件可以從多個方面對勵磁系統(tǒng)主回路實施保護，保證高壓并網(wǎng)發(fā)電勵磁系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運行。

因此，本實用新型提供的高壓并網(wǎng)發(fā)電勵磁系統(tǒng)，具有可靠性高、設備安全性好等諸多方面的技術(shù)優(yōu)勢。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的高壓并網(wǎng)發(fā)電勵磁系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的本實用新型實施例提供的高壓并網(wǎng)發(fā)電勵磁系統(tǒng)具體原理結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標記說明：

勵磁調(diào)節(jié)器1；

滅磁開關2；

滅磁電阻3；

減磁電阻4；

欠流繼電器5；

發(fā)電機6；

勵磁機7；

控制開關8。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

下面通過具體的實施例子并結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的詳細描述。

參見圖1和圖2，本實用新型實施例提供的一種高壓并網(wǎng)發(fā)電勵磁系統(tǒng)，包括勵磁柜以及勵磁系統(tǒng)主回路和勵磁調(diào)節(jié)器1；

其中，所述勵磁系統(tǒng)主回路上連接有所述勵磁柜；所述勵磁柜用于對所述勵磁系統(tǒng)主回路進行接通與斷開控制，還用于對勵磁系統(tǒng)勵磁電流進行調(diào)整；

所述勵磁調(diào)節(jié)器1的輸入端分別連接發(fā)電機6端電壓互感器PT和電流互感器CT；所述勵磁調(diào)節(jié)器1的輸出端連接勵磁系統(tǒng)主回路；所述勵磁系統(tǒng)主回路具體包括一條干路電路以及多條支路電路；所述干路電路上依次串聯(lián)連接有滅磁開關2、滅磁電阻3、減磁電阻4和欠流繼電器5；其中一條支路電路上連接有勵磁機7；

所述勵磁調(diào)節(jié)器1、所述滅磁開關2、所述滅磁電阻3、所述減磁電阻4、所述欠流繼電器5均安裝設置在勵磁柜內(nèi)。

下面對本實用新型提供的高壓并網(wǎng)發(fā)電勵磁系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)以及具體技術(shù)效果做一下詳細說明：

電力系統(tǒng)在正常運行時，發(fā)電機勵磁電流的變化主要影響電網(wǎng)的電壓水平和并聯(lián)運行機組間無功功率的分配。優(yōu)良的勵磁系統(tǒng)不僅可以保證發(fā)電機可靠運行，提供合格的電能，而且還可有效的提高系統(tǒng)的技術(shù)指標。勵磁系統(tǒng)的任務如下：一、穩(wěn)定發(fā)電機出口電壓。二、控制無功功率的均衡分配。三、提高同步發(fā)電機并聯(lián)運行的穩(wěn)定性。

同步發(fā)電機的勵磁電流實質(zhì)上是由一個可控的直流電源供給，根據(jù)勵磁電流的取得方法的不同，勵磁系統(tǒng)的形式有多種，最常用的有直流勵磁機勵磁系統(tǒng)、交流勵磁機勵磁系統(tǒng)和靜止勵磁系統(tǒng)等。

燃機發(fā)電機組根據(jù)其設備特點采用直流勵磁機勵磁系統(tǒng)，圖1為燃氣輪機發(fā)電機組的勵磁系統(tǒng)原理示意圖。發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組中的勵磁電流由專用的直流勵磁機供給，直流勵磁機為自勵式直流發(fā)電機，它與發(fā)電機同軸一并由發(fā)動機主軸帶動旋轉(zhuǎn)；調(diào)整勵磁調(diào)節(jié)器可改變勵磁機的自勵電流，從而改變勵磁機的輸出電壓，進而達到調(diào)整發(fā)電機勵磁電流的目的，實現(xiàn)對發(fā)電機電壓(無功)的調(diào)整。

在本實用新型的技術(shù)方案中，勵磁柜是起對勵磁系統(tǒng)控制和調(diào)整作用的主要勵磁元件的集成控制柜，它的主要功能是對勵磁系統(tǒng)主回路進行接通與斷開控制、對勵磁系統(tǒng)勵磁電流進行調(diào)整、對勵磁系統(tǒng)不正常運行及故障情況進行監(jiān)測。柜內(nèi)裝有勵磁調(diào)節(jié)器、滅磁開關、滅磁電阻、減磁電阻、欠流繼電器等元件。

下面對本實用新型實施例提供的高壓并網(wǎng)發(fā)電勵磁系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的勵磁柜內(nèi)的主要電氣元件進行詳細說明：

優(yōu)選的，作為一種可實施方案；所述勵磁調(diào)節(jié)器1的輸出端具體并聯(lián)連接在所述減磁電阻4的兩端。

優(yōu)選的，作為一種可實施方案；所述勵磁調(diào)節(jié)器1用于通過可控硅晶體管的導通與關斷來調(diào)節(jié)所述勵磁機的勵磁電流，從而調(diào)節(jié)勵磁機的輸出電流，進行實現(xiàn)調(diào)節(jié)發(fā)電機勵磁電流。

優(yōu)選的，作為一種可實施方案；所述滅磁開關2用于在帶負荷狀態(tài)下關合和開斷所述勵磁系統(tǒng)主回路的勵磁電流。

優(yōu)選的，作為一種可實施方案；所述滅磁電阻3用于在當勵磁系統(tǒng)由發(fā)電勵磁運行狀態(tài)轉(zhuǎn)為滅磁開關斷開時，消耗發(fā)電機轉(zhuǎn)子線圈和勵磁機線圈的剩余電磁能。

優(yōu)選的，作為一種可實施方案；所述減磁電阻4用于在當發(fā)電機過電壓時，短接其兩端的觸點斷開，使其直接串接入勵磁機勵磁回路。

優(yōu)選的，作為一種可實施方案；所述欠流繼電器5用于在當發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)主回路勵磁電流減小至小于允許值時，其觸點動作，發(fā)出勵磁欠流信號保護停機。

在上述技術(shù)方案中，需要說明的解釋說明的是，上述勵磁調(diào)節(jié)器1的作用是通過可控硅晶體管的導通與關斷來調(diào)節(jié)勵磁機的勵磁電流，從而調(diào)節(jié)勵磁機的輸出電流，達到調(diào)節(jié)發(fā)電機勵磁電流的目的。工作原理框圖如圖2。

如圖2所示，有關勵磁調(diào)節(jié)器1的工作原理框圖：圖2中雙點劃線內(nèi)為勵磁調(diào)節(jié)器部分，由發(fā)電機端電壓互感器PT和電流互感器CT來的電壓、電流信號經(jīng)無功電流測量單元變換和無功電流計算單元計算，得到發(fā)電機端電壓和無功電流對應值UC和IW。通過調(diào)差計算單元實施調(diào)差計算輸出與UC及給定電壓Ug比較，得到偏差值e＝Ug－UC－δIW(δ為調(diào)差系數(shù))，PID調(diào)節(jié)的目的是使e趨于0。根據(jù)PID計算單元實施計算結(jié)果，微機輸出脈沖寬度調(diào)制脈沖，使可控硅有時導通，有時截止，改變脈沖寬度調(diào)制脈沖的占空比，即可改變流過勵磁機勵磁線圈的平均電流，從而調(diào)節(jié)勵磁機的輸出電流，達到調(diào)節(jié)發(fā)電機勵磁電流的目的。

滅磁開關2的作用是可在帶負荷狀態(tài)下關合和開斷勵磁系統(tǒng)主回路的勵磁電流，即在正常運行或故障時能根據(jù)控制指令快速而可靠的關合或開斷勵磁主回路，從而達到勵磁系統(tǒng)控制和保護的目的。

滅磁電阻3的作用是當勵磁系統(tǒng)由發(fā)電勵磁運行狀態(tài)轉(zhuǎn)為滅磁開關斷開時，能消耗發(fā)電機轉(zhuǎn)子線圈和勵磁機線圈的剩余電磁能，從而防止發(fā)電機轉(zhuǎn)子線圈和勵磁機線圈由于被突然切斷電流回路而產(chǎn)生過電壓，損壞線圈。

減磁電阻4的作用是當發(fā)電機過電壓時，短接其兩端的觸點斷開，使其直接串接入勵磁機勵磁回路，從而增大了勵磁機勵磁回路的電阻，減小勵磁機的勵磁電流，進而減小發(fā)電機勵磁電流，快速降低發(fā)電機電壓。

欠流繼電器5的線圈直接串接在勵磁主回路中，其作用是當發(fā)電機勵磁主回路勵磁電流減小至小于允許值時，其觸點動作，發(fā)出勵磁欠流信號，保護停機。

優(yōu)選的，作為一種可實施方案；其中一條支路電路上連接有控制開關8。

優(yōu)選的，作為一種可實施方案；所述控制開關具體為過壓保護開關、欠壓保護器或過流保護開關。

需要說明的是，上述勵磁主回路的電氣元件在使用時最忌電網(wǎng)電壓過高過低，都需要有一個合理范圍的額定電壓。如果超出這個電壓就超出了電器的絕緣強度和耐壓值，電器會因此發(fā)熱、擊穿而燒壞甚至起火。電壓過高過低導致電器被燒壞；因此加裝了上述過壓保護開關(即過壓保護器)、欠壓保護器(又名電器保護器)，以防止出現(xiàn)上述安全隱患。同時，為了避免電流過高，也可以選擇安裝過流保護開關(即過流保護器)

本實用新型實施例提供的高壓并網(wǎng)發(fā)電勵磁系統(tǒng)具有如下方面的技術(shù)優(yōu)勢：

本實用新型實施例提供的高壓并網(wǎng)發(fā)電勵磁系統(tǒng)，其設計了安全性能更好的勵磁柜以及勵磁系統(tǒng)主回路；其中，所述勵磁系統(tǒng)主回路上設計安裝了滅磁開關、滅磁電阻、減磁電阻和欠流繼電器；上述電器元件可以從多個方面對勵磁系統(tǒng)主回路實施保護，保證高壓并網(wǎng)發(fā)電勵磁系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運行。

因此，本實用新型提供的高壓并網(wǎng)發(fā)電勵磁系統(tǒng)，具有可靠性高、設備安全性好等諸多方面的技術(shù)優(yōu)勢。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術(shù)人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的范圍。