專利名稱：巨型機(jī)組勵磁控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到電機(jī)勵磁控制領(lǐng)域，主要涉及一種巨型機(jī)組勵磁控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
勵磁裝置是向發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場繞組提供可調(diào)勵磁電流裝置的組合，勵磁裝置一般 由勵磁調(diào)節(jié)器柜、勵磁整流柜、滅磁保護(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磁電流，同時該電流可以根據(jù)需要進(jìn)行可靠的調(diào)節(jié)和控制。
在勵磁裝置的通訊中，勵磁裝置內(nèi)勵磁調(diào)節(jié)器與人機(jī)界面的數(shù)據(jù)交換，通常采用 RS232串行通訊，在傳輸線上只允許一個驅(qū)動器和一個接收器，工作模式為單端發(fā)送單端接 收，最大傳輸距離為15m，最大數(shù)據(jù)傳輸速率20kbps，人機(jī)界面設(shè)置在就地調(diào)節(jié)柜的前門， 通訊數(shù)據(jù)線一般在3米以內(nèi)，為避免現(xiàn)場干擾一般波特率設(shè)置9600bps，通訊協(xié)議為MODBUS 協(xié)議，結(jié)構(gòu)上不采用冗余結(jié)構(gòu)，通過數(shù)據(jù)交換控制器的狀態(tài)信息、故障信息等可以顯示在人 機(jī)界面上，操作者也可在人機(jī)界面上對控制器進(jìn)行投入、切除等操作。該方法存在通訊慢和 無冗余備用的缺點。勵磁裝置內(nèi)勵磁調(diào)節(jié)器柜器與勵磁整流柜、滅磁保護(hù)柜的數(shù)據(jù)交換，一 般采用RS485串行通訊、CAN網(wǎng)、ARCNET局域網(wǎng)和商業(yè)以太網(wǎng)等，通過數(shù)據(jù)交換，勵磁調(diào)節(jié)器 可以得到勵磁整流柜、滅磁保護(hù)柜的模擬量和開關(guān)量信息，同時勵磁調(diào)節(jié)器柜的控制信號 可以發(fā)送到勵磁整流柜、滅磁保護(hù)柜以達(dá)到控制的目的。該方法同樣存在通訊慢和無冗余 備用的缺點。RS485是一種串行接口標(biāo)準(zhǔn)，在傳輸線上最大允許32個驅(qū)動器和32個接收器， 工作模式為雙端發(fā)送雙端接收，最大傳輸距離為1200m，最大數(shù)據(jù)傳輸速率10Mbps，傳輸介 質(zhì)采用雙絞線，通訊速率一般設(shè)置為57. 6Kbps，通訊協(xié)議為MODBUS協(xié)議或ASCII自定義協(xié) 議，不采用冗余結(jié)構(gòu)。該方法存在通訊慢和無冗余備用，并且抗干擾能力差的缺點。CAN網(wǎng) 是一種多主的串行通信，通信介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜或光纖，CAN的直接通信距離最 遠(yuǎn)可達(dá)10Km，傳輸速率為5kbps，最高通信速率可達(dá)1Mbps，傳輸距離為40m， CAN網(wǎng)上任意 一個節(jié)點均可在任意時刻主動地向網(wǎng)絡(luò)上的其他節(jié)點發(fā)送信息，而不分主從。但是任一時 刻只能有一對節(jié)點在通信，實際上CAN網(wǎng)是一種改進(jìn)的點對點通信。該方法存在通訊無冗 余備用的缺點。ARCNET局域網(wǎng)通訊采用令牌方式，即令牌所有權(quán)工作方式，令牌在網(wǎng)內(nèi)順序 地傳到每一個節(jié)點，當(dāng)一個節(jié)點取得令牌時，它可以向其他節(jié)點發(fā)送一個數(shù)據(jù)包，然后再把 令牌送給下一個節(jié)點。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載輕時，即使只有一個節(jié)點要發(fā)送數(shù)據(jù)，令牌也要在網(wǎng)內(nèi)每 一個節(jié)點上順序傳遞。傳輸速率達(dá)2.5Mbps。該方法同樣存在通訊無冗余備用的缺點。商 業(yè)以太網(wǎng)采用的CSMA/CD協(xié)議，以太網(wǎng)允許任意一個節(jié)點在沒有其他節(jié)點占用網(wǎng)絡(luò)時立即 向其他節(jié)點發(fā)送信息，傳輸速率100M/10Mbps。但商業(yè)以太網(wǎng)設(shè)備不能滿足惡劣環(huán)境下的高 可靠性標(biāo)準(zhǔn)要求。 在勵磁裝置并列運行勵磁整流柜均流中，大型機(jī)組的勵磁裝置一般由多個勵磁整 流柜同時并列運行。并列運行的晶閘管整流橋由于各晶閘管的參數(shù)離散性、接線長短不同、 接觸電阻大小不同等原因，會造成晶閘管整流橋輸出電流存在較大差異，使得并列運行的 晶閘管整流橋負(fù)載很不均衡。這樣，長期負(fù)荷重的晶閘管的品質(zhì)變壞，可靠性降低，壽命縮短，造成損壞。損壞的晶閘管退出運行，又增加了其它晶閘管的負(fù)擔(dān)，造成連鎖反應(yīng)。
解決并列運行晶閘管整流橋輸出電流均衡的方法稱為均流技術(shù)。通常采用的均流 技術(shù)有選擇適當(dāng)?shù)慕涣麟娎|進(jìn)行長線均流、通過晶閘管參數(shù)匹配實現(xiàn)均流、在每個晶閘管 整流橋直流側(cè)銅排加裝可調(diào)電抗器、對晶閘管元件的觸發(fā)脈沖進(jìn)行微調(diào)等方法。其中采用 交流電纜進(jìn)行長線均流的方式，電纜利用率低，故障晶閘管整流橋退出運行時，相應(yīng)的電纜 退出運行，因此，需要較多的電纜冗余，增加成本。晶閘管參數(shù)匹配實現(xiàn)均流，由于晶閘管運 行后，參數(shù)發(fā)生變化，均流效果無法長期保證。加裝可調(diào)電抗器均流，增加了電抗，對晶閘管 換向不利。而晶閘管元件的觸發(fā)脈沖進(jìn)行微調(diào)，采用的是模擬方法，不易實現(xiàn)支臂均流，且 容易產(chǎn)生溫漂，長期穩(wěn)定性差。 在勵磁裝置的滅磁中，分為磁場斷路器常閉觸頭接入耗能元件和晶閘管跨接器接 入耗能元件兩種方案。第一種方案，在出現(xiàn)了故障事故后需要滅磁時，外部分閘命令啟動磁 場斷路器分閘，同時閉鎖整流柜的輸出。磁場斷路器在結(jié)構(gòu)上具有功率型的常閉觸頭，在磁 場斷路器主觸頭分離前的一定時刻，常閉觸頭接通，將耗能元件與發(fā)電機(jī)磁場繞組接成閉 環(huán)電路，然后磁場斷路器主觸頭再分離。此時磁場繞組的電流只能通過磁場斷路器的常閉 觸頭、耗能元件構(gòu)成回路并流過，蓄藏在磁場繞組中的磁場能量快速消耗在耗能元件中。該 方式結(jié)構(gòu)相對簡單，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)常需要對常閉觸頭進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)檢查 和動作時間測量和檢查，維護(hù)工作量較大。第二種方案，利用晶閘管元件具有一定正、反向 電壓阻斷能力，同時可以正向可控觸發(fā)導(dǎo)通的特性，將晶閘管跨接器等效于一個電子開關(guān)， 觸發(fā)器起對晶閘管跨接器進(jìn)行觸發(fā)導(dǎo)通。在出現(xiàn)了故障事故后需要滅磁時，外部分閘命令 啟動磁場斷路器分閘，同時閉鎖整流柜的輸出。通過外部控制命令啟動控制觸發(fā)器將晶閘 管觸發(fā)導(dǎo)通，將耗能元件與發(fā)電機(jī)磁場繞組接成閉環(huán)電路，然后磁場斷路器主觸頭分離。此 時磁場繞組的電流只能通過晶閘管跨接器、耗能元件構(gòu)成回路并流過，蓄藏在磁場繞組中 的磁場能量快速消耗在耗能元件中。該方式結(jié)構(gòu)也相對簡單，但是也有很多缺點，比如首 先要求作為電子開關(guān)的晶閘管跨接器和觸發(fā)晶閘管的觸發(fā)器要非?？煽?， 一旦任何一個部 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使得晶閘管跨接器無法 導(dǎo)通，磁場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)致蓄藏在磁場繞組中的磁 場能量無法有效釋放，由于磁場繞組具有很大的電感量，這將會在磁場繞組兩端產(chǎn)生很高 的感應(yīng)電壓，嚴(yán)重時會危及到磁場繞組及相連接部件的絕緣安全。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在針對現(xiàn)有技術(shù)不能使勵磁裝置內(nèi)數(shù)據(jù)通信兼顧高速率和可靠性，在勵 磁裝置并列運行勵磁整流柜均流中，均流效果無法長期保證，容易產(chǎn)生溫漂，長期穩(wěn)定性差 及晶閘管跨接器接入耗能元件的滅磁方式滅磁可靠性不高的缺點，提供一種可靠性高、傳 輸速度快且長期穩(wěn)定性好的巨型機(jī)組勵磁控制系統(tǒng)。
本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn) 巨型機(jī)組勵磁控制系統(tǒng)，包括勵磁調(diào)節(jié)器柜、勵磁整流柜和滅磁保護(hù)柜，其特征在 于所述勵磁調(diào)節(jié)器柜包括人機(jī)界面、第一主控制器、第二主控制器以及構(gòu)成雙冗余的第一 工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)和第二工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，所述第一主控制器的網(wǎng)絡(luò)口 l和網(wǎng)絡(luò)口 2分別通過網(wǎng)絡(luò)傳輸線連接到第一工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)和第二工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，所述第二主控
制器的網(wǎng)絡(luò)口 l和網(wǎng)絡(luò)口 2分別通過網(wǎng)絡(luò)傳輸線連接到第一工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)和第二工業(yè)
以太網(wǎng)交換機(jī)，所述人機(jī)界面的網(wǎng)絡(luò)口 1通過網(wǎng)絡(luò)傳輸線連接到第一工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，
網(wǎng)絡(luò)口 2通過網(wǎng)絡(luò)傳輸線連接到第二工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)；所述勵磁整流柜包括晶閘管整流
橋、冷卻裝置、尖峰吸收裝置和整流柜控制器，所述整流柜控制器接收第一主控制器和第二
主控制器通過脈沖傳輸電纜發(fā)出的控制脈沖信號和相應(yīng)的晶閘管脈沖調(diào)整信號，發(fā)出用于
均流的脈沖信號控制晶閘管整流橋，發(fā)出控制信號控制冷卻裝置的啟動和停止；所述晶閘
管整流橋?qū)⑤斎氲慕涣麟妷鹤儞Q為直流電壓，并且輸出直流電流；所述尖峰吸收裝置吸收
晶閘管整流橋的換向過電壓和輸入信號中的其它過電壓；所述滅磁保護(hù)柜包括滅磁開關(guān)、
滅磁電阻、跨接器及跨接器控制器。 所述人機(jī)界面為觸摸式平板電腦。 所述第一主控制器、第二主控制器均為可編程自動化控制器PAC。 所述第一工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)和第二工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)均為八端口 10/100Mbps非
網(wǎng)管型工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)。 所述整流柜控制器包括支臂電流測量回路、控制回路和以太網(wǎng)通訊回路。 所述整流柜控制器的網(wǎng)絡(luò)口 l和網(wǎng)絡(luò)口 2分別通過網(wǎng)絡(luò)傳輸線連接到第一工業(yè)以
太網(wǎng)交換機(jī)和第二工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，整流柜控制器通過冗余以太網(wǎng)與第一主控制器和第
二主控制器通訊；整流柜控制器接收第一主控制器和第二主控制器通過脈沖傳輸電纜發(fā)出
的控制脈沖信號。 所述整流柜控制器的支臂電流測量回路實時采樣晶閘管整流橋的三相輸入電流，經(jīng)過整流柜控制器的A/D轉(zhuǎn)換模塊和CPU模塊的濾波和計算，得到晶閘管整流橋的支臂電流的幅值，該支臂電流通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給第一主控制器和第二主控制器；第一主控制器和第二主控制器根據(jù)并聯(lián)運行的各個晶閘管支臂電流的幅值，對每個晶閘管發(fā)出晶閘管脈沖調(diào)整信號。 所述晶閘管整流橋的輸出電壓和電流受觸發(fā)脈沖控制。 所述跨接器分為第一跨接器、第二跨接器、第三跨接器，所述跨接器控制器分為第
一跨接器控制器、第二跨接器控制器、第三跨接器控制器，滅磁時，跨接器控制器同時發(fā)出
觸發(fā)脈沖分別觸發(fā)第一跨接器、第二跨接器，使第一跨接器、第二跨接器導(dǎo)通，導(dǎo)通后滅磁
電阻構(gòu)成的回路接通，滅磁開關(guān)分?jǐn)啵划?dāng)?shù)谝豢缃悠?、第二跨接器出故障，滅磁開關(guān)分?jǐn)鄷r，
引起較高電壓，該電壓觸發(fā)第三跨接器控制器，第三跨接器控制器發(fā)出觸發(fā)脈沖，第三跨接
器導(dǎo)通，接通滅磁電阻構(gòu)成的回路，滅磁開關(guān)分?jǐn)唷?本發(fā)明具有以下優(yōu)點 —、在提高通訊速度和可靠性方面，勵磁調(diào)節(jié)器柜、勵磁整流柜、滅磁保護(hù)柜全面采用雙冗余工業(yè)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)交換。雙冗余工業(yè)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)交換技術(shù)實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)口冗余、交換機(jī)冗余、通訊線冗余，較現(xiàn)有的普遍采用的通訊方案在可靠性上大大提高，再結(jié)合工業(yè)以太網(wǎng)獨有的M0DBUS/TCP通訊協(xié)議，大大降低了誤碼率。且雙冗余工業(yè)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)交換技術(shù)通訊速率為10/100Mbps，完全滿足工業(yè)現(xiàn)場高速通訊的要求。采用先進(jìn)的KW-Multiprog軟件，支持多任務(wù)功能及自定義功能塊，實現(xiàn)復(fù)雜的控制能力，支持IEC-61131-3國際編程標(biāo)準(zhǔn)，支持遠(yuǎn)程診斷和遠(yuǎn)程維護(hù)功能。
二、在提高并列運行整流柜均流方面，勵磁整流柜中的晶閘管整流橋采用數(shù)字式閉環(huán)控制，比模擬式均流方式控制精度高，而且無溫漂，結(jié)構(gòu)更簡單可靠，控制也更穩(wěn)定。通過對并列運行的晶閘管整流橋+A、 +B、 +C、 -A、 -B、 -C每只晶閘管的電流值實時采集、分析，通過雙冗余的工業(yè)以太網(wǎng)數(shù)值傳輸，勵磁調(diào)節(jié)器實施全閉環(huán)均流控制的智能均流，實現(xiàn)的效果是支臂均流，就是并列運行晶閘管之間的均流，優(yōu)于整流橋之間的均流。實現(xiàn)了在全動態(tài)環(huán)境下多并列運行晶閘管整流橋全數(shù)字化智能均流，均流移相的范圍通過軟件控制，具有診斷故障能力，防止均流電路引起的故障。具有運行安全可靠、實時度高、均流系數(shù)大于95%的特點。 三、在提高滅磁可靠性方面，第一跨接器、第二跨接器外部供電電源分別采用兩路完全獨立的電源系統(tǒng)，兩套觸發(fā)器同時接收外部的控制指令，同時觸發(fā)對應(yīng)的晶閘管跨接器，第一控制觸發(fā)器和第二控制觸發(fā)器做到了電源、器件、外部指令的雙冗余，大大提高了可靠性。第三跨接器采用無源工作模式，完全獨立的控制電路，無需外部控制電路控制。如果由于非常極限的特殊原因，第一跨接器、第二跨接器和觸發(fā)控制回路第一控制觸發(fā)器和第二控制觸發(fā)器同時發(fā)生故障的條件下，磁場斷路器分閘后，轉(zhuǎn)子反向電壓會持續(xù)升高，當(dāng)達(dá)到第三控制觸發(fā)器觸發(fā)回路設(shè)定動作值后，第三跨接器接通，將滅磁電阻接入回路完成滅磁，實現(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。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖 圖2為勵磁系統(tǒng)冗余網(wǎng)絡(luò)通訊原理圖 圖中標(biāo)記1、勵磁調(diào)節(jié)器柜，2、勵磁整流柜，3、滅磁保護(hù)柜，4、人機(jī)界面，5、第一主控制器，6、第二主控制器，7、第一工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，8、第二工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，9、晶閘管整流橋，10、冷卻裝置，11、尖峰吸收裝置，12、整流柜控制器，13、滅磁開關(guān)，14、滅磁電阻，15、第一跨接器，16、第二跨接器，17、第三跨接器，18、第一跨接器控制器，19、第二跨接器控制器，20、第三跨接器控制器。
具體實施例方式
巨型機(jī)組勵磁控制系統(tǒng)，包括勵磁調(diào)節(jié)器柜1 、勵磁整流柜2和滅磁保護(hù)柜3，所述勵磁調(diào)節(jié)器柜1包括人機(jī)界面4、第一主控制器5、第二主控制器6以及構(gòu)成雙冗余的第一工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)7和第二工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)8，所述人機(jī)界面4為觸摸式平板電腦。所述第一主控制器5、第二主控制器6均為可編程自動化控制器PAC。所述第一工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)7和第二工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)8均為八端口 10/100Mbps非網(wǎng)管型工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)。所述第一主控制器5的網(wǎng)絡(luò)口 l和網(wǎng)絡(luò)口 2分別通過網(wǎng)絡(luò)傳輸線連接到第一工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)7和第二工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)8，所述第二主控制器6的網(wǎng)絡(luò)口 1和網(wǎng)絡(luò)口 2分別通過網(wǎng)絡(luò)傳輸線連接到第一工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)7和第二工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)8，所述人機(jī)界面4的網(wǎng)絡(luò)口 l通過網(wǎng)絡(luò)傳輸線連接到第一工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)7，網(wǎng)絡(luò)口 2通過網(wǎng)絡(luò)傳輸線連接到第二工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)8 ;所述勵磁整流柜2包括晶閘管整流橋9、冷卻裝置10、尖峰吸收裝置11和整流柜控制器12，所述整流柜控制器12包括支臂電流測量回路、控制回路和以太網(wǎng)通訊回路。所述整流柜控制器12的網(wǎng)絡(luò)口 1和網(wǎng)絡(luò)口 2分別通過網(wǎng)絡(luò)傳輸線連接到第一工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)7和第二工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)8，整流柜控制器12通過冗余以太網(wǎng)與第一主控制器5和第二主控制器6通訊；整流柜控制器12接收第一主控制器5和第二主控制器6通過脈沖傳輸電纜發(fā)出的控制脈沖信號。所述整流柜控制器12的支臂電流測量回路實時采樣晶閘管整流橋9的三相輸入電流，經(jīng)過整流柜控制器12的A/D轉(zhuǎn)換模塊和CPU模塊的濾波和計算，得到晶閘管整流橋9的支臂電流的幅值，該支臂電流通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給第一主控制器5和第二主控制器6 ;第一主控制器5和第二主控制器6根據(jù)并聯(lián)運行的各個晶閘管支臂電流的幅值，對每個晶閘管發(fā)出晶閘管脈沖調(diào)整信號。所述整流柜控制器12接收第一主控制器5和第二主控制器6通過脈沖傳輸電纜發(fā)出的控制脈沖信號和相應(yīng)的晶閘管脈沖調(diào)整信號，發(fā)出用于均流的脈沖信號控制晶閘管整流橋9，發(fā)出控制信號控制冷卻裝置10的啟動和停止；所述晶閘管整流橋9將輸入的交流電壓變換為直流電壓，并且輸出直流電流；所述晶閘管整流橋9的輸出電壓和電流受觸發(fā)脈沖控制。所述尖峰吸收裝置11吸收晶閘管整流橋9的換向過電壓和輸入信號中的其它過電壓；所述滅磁保護(hù)柜3包括滅磁開關(guān)13、滅磁電阻14、跨接器及跨接器控制器。所述跨接器分為第一跨接器15、第二跨接器16、第三跨接器17，所述跨接器控制器分為第一跨接器控制器18、第二跨接器控制器19、第三跨接器控制器20，滅磁時，跨接器控制器同時發(fā)出觸發(fā)脈沖分別觸發(fā)第一跨接器15、第二跨接器16，使第一跨接器15、第二跨接器16導(dǎo)通，導(dǎo)通后滅磁電阻14構(gòu)成的回路接通，滅磁開關(guān)13分?jǐn)啵划?dāng)?shù)谝豢缃悠?5、第二跨接器16出故障，滅磁開關(guān)13分?jǐn)鄷r，引起較高電壓，該電壓觸發(fā)第三跨接器控制器20，第三跨接器控制器20發(fā)出觸發(fā)脈沖，第三跨接器17導(dǎo)通，接通滅磁電阻14構(gòu)成的回路，滅磁開關(guān)13分?jǐn)唷?使用時，勵磁調(diào)節(jié)器柜1的第一主控制器5和第二主控制器6通過模擬接口采集發(fā)電機(jī)的輸出電壓、輸出電流、電力系統(tǒng)電壓等各種模擬量信號，由調(diào)節(jié)器控制器對信號進(jìn)行計算處理后，產(chǎn)生觸發(fā)控制脈沖，該觸發(fā)控制脈沖通過脈沖傳輸電纜連接到勵磁整流柜2去觸發(fā)勵磁整流柜2的晶閘管整流橋9，通過調(diào)節(jié)晶閘管整流橋9的導(dǎo)通電流從而控制發(fā)電機(jī)磁場電流，達(dá)到勵磁控制系統(tǒng)的各種控制目標(biāo)。采用立足于控制回路的動態(tài)均流技術(shù)，通過自動調(diào)節(jié)實現(xiàn)柜間及相間均流，不需要其它任何輔助措施，可以確保均流系數(shù)大于95% 。而且，當(dāng)一個或多個功率柜退出后，運行的功率柜之間仍可實現(xiàn)動態(tài)均流。勵磁變壓器為勵磁整流柜2提供陽極電源，勵磁整流柜2的輸出連接到滅磁保護(hù)柜3內(nèi)的磁場開關(guān)進(jìn)線端，磁場開關(guān)的出線端連接到發(fā)電機(jī)磁場繞組。整流柜控制器12根據(jù)控制脈沖信號和相應(yīng)的晶閘管脈沖調(diào)整信號，發(fā)出用于均流的脈沖信號控制晶閘管整流橋9 ;整流柜控制器12采集整流橋柜的溫度，發(fā)出控制信號，控制冷卻裝置10的啟動和停止；當(dāng)發(fā)電機(jī)事故停機(jī)時，快速切斷發(fā)電機(jī)的直流勵磁電源，同時快速將發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組中儲存的磁場能量快速消耗在滅磁回路中，實現(xiàn)滅磁的任務(wù)。 本發(fā)明不限于上述實施例，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
巨型機(jī)組勵磁控制系統(tǒng)，包括勵磁調(diào)節(jié)器柜(1)、勵磁整流柜(2)和滅磁保護(hù)柜(3)，其特征在于所述勵磁調(diào)節(jié)器柜(1)包括人機(jī)界面(4)、第一主控制器(5)、第二主控制器(6)以及構(gòu)成雙冗余的第一工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)(7)和第二工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)(8)，所述第一主控制器(5)的網(wǎng)絡(luò)口1和網(wǎng)絡(luò)口2分別通過網(wǎng)絡(luò)傳輸線連接到第一工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)(7)和第二工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)(8)，所述第二主控制器(6)的網(wǎng)絡(luò)口1和網(wǎng)絡(luò)口2分別通過網(wǎng)絡(luò)傳輸線連接到第一工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)(7)和第二工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)(8)，所述人機(jī)界面(4)的網(wǎng)絡(luò)口1通過網(wǎng)絡(luò)傳輸線連接到第一工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)(7)，網(wǎng)絡(luò)口2通過網(wǎng)絡(luò)傳輸線連接到第二工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)(8)；所述勵磁整流柜(2)包括晶閘管整流橋(9)、冷卻裝置(10)、尖峰吸收裝置(11)和整流柜控制器(12)，所述整流柜控制器(12)接收第一主控制器(5)和第二主控制器(6)通過脈沖傳輸電纜發(fā)出的控制脈沖信號和相應(yīng)的晶閘管脈沖調(diào)整信號，發(fā)出用于均流的脈沖信號控制晶閘管整流橋(9)，發(fā)出控制信號控制冷卻裝置(10)的啟動和停止；所述晶閘管整流橋(9)將輸入的交流電壓變換為直流電壓，并且輸出直流電流；所述尖峰吸收裝置(11)吸收晶閘管整流橋(9)的換向過電壓和輸入信號中的其它過電壓；所述滅磁保護(hù)柜(3)包括滅磁開關(guān)(13)、滅磁電阻(14)、跨接器及跨接器控制器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述巨型機(jī)組勵磁控制系統(tǒng)，其特征在于所述人機(jī)界面(4)為觸 摸式平板電腦。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述巨型機(jī)組勵磁控制系統(tǒng)，其特征在于所述第一主控制器(5)、第二主控制器(6)均為可編程自動化控制器PAC。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述巨型機(jī)組勵磁控制系統(tǒng)，其特征在于所述第一工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)(7)和第二工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)(8)均為八端口 10/100Mbps非網(wǎng)管型工業(yè)以太網(wǎng)交換 機(jī)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述巨型機(jī)組勵磁控制系統(tǒng)，其特征在于所述整流柜控制器(12)包括支臂電流測量回路、控制回路和以太網(wǎng)通訊回路。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述巨型機(jī)組勵磁控制系統(tǒng)，其特征在于所述整流柜控制器(12) 的網(wǎng)絡(luò)口 l和網(wǎng)絡(luò)口 2分別通過網(wǎng)絡(luò)傳輸線連接到第一工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)(7)和第二工業(yè) 以太網(wǎng)交換機(jī)(8)，整流柜控制器(12)通過冗余以太網(wǎng)與第一主控制器(5)和第二主控制 器(6)通訊；整流柜控制器(12)接收第一主控制器(5)和第二主控制器(6)通過脈沖傳輸 電纜發(fā)出的控制脈沖信號。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述巨型機(jī)組勵磁控制系統(tǒng)，其特征在于所述整流柜控制器(12) 的支臂電流測量回路實時采樣晶閘管整流橋(9)的三相輸入電流，經(jīng)過整流柜控制器(12) 的A/D轉(zhuǎn)換模塊和CPU模塊的濾波和計算，得到晶閘管整流橋(9)的支臂電流的幅值，該支 臂電流通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給第一主控制器(5)和第二主控制器(6);第一主控制器(5)和第二 主控制器(6)根據(jù)并聯(lián)運行的各個晶閘管支臂電流的幅值，對每個晶閘管發(fā)出晶閘管脈沖 調(diào)整信號。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述巨型機(jī)組勵磁控制系統(tǒng)，其特征在于所述晶閘管整流橋(9) 的輸出電壓和電流受觸發(fā)脈沖控制。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述巨型機(jī)組勵磁控制系統(tǒng)，其特征在于所述跨接器分為第一跨接器(15)、第二跨接器(16)、第三跨接器(17)，所述跨接器控制器分為第一跨接器控制器(18)、第二跨接器控制器(19)、第三跨接器控制器(20)，滅磁時，跨接器控制器同時發(fā)出觸 發(fā)脈沖分別觸發(fā)第一跨接器(15)、第二跨接器(16)，使第一跨接器(15)、第二跨接器(16) 導(dǎo)通，導(dǎo)通后滅磁電阻(14)構(gòu)成的回路接通，滅磁開關(guān)(13)分?jǐn)啵划?dāng)?shù)谝豢缃悠?15)、第 二跨接器(16)出故障，滅磁開關(guān)(13)分?jǐn)鄷r，引起較高電壓，該電壓觸發(fā)第三跨接器控制 器(20)，第三跨接器控制器(20)發(fā)出觸發(fā)脈沖，第三跨接器(17)導(dǎo)通，接通滅磁電阻(14) 構(gòu)成的回路，滅磁開關(guān)(13)分?jǐn)唷?br> 全文摘要
本發(fā)明公開了一種巨型機(jī)組勵磁控制系統(tǒng)，包括勵磁調(diào)節(jié)器柜、勵磁整流柜和滅磁保護(hù)柜，其特征在于所述勵磁調(diào)節(jié)器柜包括人機(jī)界面、第一主控制器、第二主控制器以及構(gòu)成雙冗余的第一工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)和第二工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)；所述勵磁整流柜包括晶閘管整流橋、冷卻裝置、尖峰吸收裝置和整流柜控制器，所述整流柜控制器發(fā)出用于均流的脈沖信號控制晶閘管整流橋，發(fā)出控制信號控制冷卻裝置的啟動和停止，尖峰吸收裝置吸收晶閘管整流橋的換向電壓；所述滅磁保護(hù)柜包括滅磁開關(guān)、滅磁電阻、跨接器及跨接器控制器。本發(fā)明具有可靠性高、傳輸速度快且長期穩(wěn)定性好的特點。
文檔編號H02H7/06GK101795108SQ201010125278
公開日2010年8月4日 申請日期2010年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月16日
發(fā)明者周平, 李宇俊, 楊偉, 汪大衛(wèi) 申請人: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