發電機自動勵磁無功信號凈化裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種發電機自動勵磁無功信號凈化裝置。本實用新型組成包括：發電機（1），發電機機端連接三相變壓器（2）和電網（3），三相變壓器側接濾除系統雜散信號與高次諧波信號的電路（12）；連接，電流采樣元件（6）與電壓采樣元件（4）與濾除系統雜散信號與高次諧波信號的電路相連接；正序分量分離電路（5）分別與電流采樣元件和電壓采樣元件的連接；無功信號提取電路（7）分別接電流側和電壓側的正序分量分離電路；無功信號提取電路接三相整流電路（8）；三相整流電路接直流濾波電路（9）；直流濾波電路接入移相控制信號形成電路（10）。本實用新型用于發電機自動勵磁無功信號凈化裝置。
【專利說明】發電機自動勵磁無功信號凈化裝置
[0001]【技術領域】:
[0002]本實用新型涉及一種發電機自動勵磁無功信號凈化裝置。
[0003]【背景技術】:
[0004]自動勵磁調節器的產生:當同步發電機并聯電網，電力系統正常運行時，要求端電壓恒定；但是，如果負荷發生了變化，則端電壓也相應發生改變。當電網中感性負荷增加時，感性無功電流的電樞反應對發電機主磁通起去磁作用，使合成磁場減少，這樣勢必造成機端電壓降低，因此，增加發電機的勵磁電流，使發電機主磁通增強，抵消由于感性負荷電流引起的去磁作用，感應電勢增大，直到機端電壓恢復到原來的值。當無功負荷減小時，情況正好相反，因此勵磁的自動調節必不可少。
[0005]傳統自動勵磁調節器的不足:傳統自動勵磁調節器獲取無功信號的方式都是機端接入一個或者兩個電流互感器，一個電壓互感器，電壓互感器二次側接變壓器，將電流互感器的輸出并接電阻后直接加到變壓器二次側，形成單相調差或者兩相調差的方式來獲取無功信號，信號經整流后通過RC濾波器濾波獲取偏差信號。傳統接線方式的不足在于，并沒考慮到電網電壓存在高次諧波與一些雜散干擾信號，另外也沒考慮到電網電壓波動所帶來的負面影響，形成的直流信號濾波效果也不夠平滑，紋波系數高，因此，傳統無功信號的獲取不能準確反應電網電壓的變化情況。
[0006]實用新型內容:
[0007]本實用新型的目的在于提供一種發電機自動勵磁無功信號凈化裝置。
[0008]本實用新型的目的是這樣實現的:
[0009]一種發電機自動勵磁無功信號凈化裝置，其組成包括:發電機，所述的發電機機端連接三相變壓器和電網，所述的三相變壓器的二次側接濾除系統雜散信號與高次諧波信號的電路；所述的濾除系統雜散信號與高次諧波信號的電路與雙向可控硅觸發電路連接，電流采樣元件與電壓采樣元件與濾除系統雜散信號與高次諧波信號的電路輸出端相連接；正序分量分離電路分別與電流采樣元件和電壓采樣元件的二次側相連接；無功信號提取電路分別接電流側的所述的正序分量分離電路和電壓側的所述的正序分量分離電路；所述的無功信號提取的輸出端接三相整流電路；所述的三相整流電路的輸出端接直流濾波電路；所述的直流濾波電路輸出端接入移相控制信號形成電路。
[0010]所述的發電機自動勵磁無功信號凈化裝置，所述的濾除系統雜散信號與高次諧波信號的電路的每相是由五個電感，兩個電容，一個雙向可控硅組成。
[0011]所述的發電機自動勵磁無功信號凈化裝置，每個所述的正序分量分離電路，由三個電容，六個電阻組成。
[0012]所述的發電機自動勵磁無功信號凈化裝置，所述的無功信號提取電路，中間變流器ZTA原邊為三角形接線，副邊為星形接線，副邊分別跨接三個可調電阻。
[0013]所述的發電機自動勵磁無功信號凈化裝置，所述的直流濾波電路由四個電阻，四個電容，一個電感組成；其中電容C14與電阻R19串聯，電容C13與電阻R18為并聯，電容C15與電容C16中間接入電感L16。[0014]有益效果:
[0015]1.電源的交流成分得到了凈化，以往調節器沒有考慮到電網中雜散信號與高次諧波對獲取無功信號的影響，本系統采用雜散信號與高次諧波信號過濾電路將電網中交流電進行凈化，得到純凈交流成分，對獲取正確的無功信號提供先決條件。
[0016]2.提高了測量的靈敏性，以往調節器沒有考慮到電網電壓不平衡，產生電壓波動對于獲取無功信號帶來的影響，本系統通過正序分量分離電路，有效地將由于電網電壓不平衡所產生的負序分量與零序分量分離，得到一個對稱的，反應電壓水平的正序分量。對調節器判別電網電壓水平提供的準則，去除了負序分量的影響，提高了測量的靈敏性，提高了電網電壓不對稱情況下的強勵磁能力。
[0017]3.降低了整流輸出電壓的脈動性，以往調節器基本采用單相或者兩相電路來獲取無功信號，這樣，經該電路獲取的交流電壓將不對稱，其中至少有一相電壓的幅值小于其它某相，因此，利用單相或者兩相電路獲取的信號，經過整流橋整流后，直流電的脈動非常大，本裝置利用三相調差電路來獲取無功信號，這樣，獲取的交流電壓將是對稱的三相交流電，經三相橋整流后，脈動減小。
[0018]4.提高了直流電壓的濾波效果，以往調節器基本采用普通的RC低通濾波，這樣，經濾波器濾波后的直流電壓，紋波系數大。為客服該缺點，本裝置采用多重濾波，首先利用橋式濾波，將最低頻率的主諧波濾掉，其次利用電容與型濾波器組成型濾波器組成，濾除其它高次諧波；這樣獲得的直流電壓平滑，紋波系數低。
[0019]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0020]附圖1發電機自動勵磁無功信號凈化裝置框圖。
[0021]附圖2濾除系統雜散信號與高次諧波信號電路。
[0022]附圖3正序分量分離電路。
[0023]附圖4無功信號獲取電路。
[0024]附圖5整流與濾波電路。
[0025]【具體實施方式】:
[0026]實施例1:
[0027]—種發電機自動勵磁無功信號凈化裝置，其組成包括:發電機1，所述的發電機機端連接三相變壓器2和電網3，所述的三相變壓器的二次側接濾除系統雜散信號與高次諧波信號的電路12 ;所述的濾除系統雜散信號與高次諧波信號的電路與雙向可控硅觸發電路11連接，電流采樣元件6與電壓采樣元件4與濾除系統雜散信號與高次諧波信號的電路輸出端相連接；正序分量分離電路5分別與電流采樣元件和電壓采樣元件的二次側相連接；無功信號提取電路7分別接電流側的所述的正序分量分離電路和電壓側的所述的正序分量分離電路；所述的無功信號提取的輸出端接三相整流電路8 ;所述的三相整流電路的輸出端接直流濾波電路9 ;所述的直流濾波電路輸出端接入移相控制信號形成電路10。
[0028]實施例2:
[0029]根據實施例1所述的發電機自動勵磁無功信號凈化裝置，所述的濾除系統雜散信號與高次諧波信號的電路的每相是由五個電感，兩個電容，一個雙向可控硅組成。
[0030]實施例3:
[0031]根據實施例1所述的發電機自動勵磁無功信號凈化裝置，每個所述的正序分量分離電路，由三個電容，六個電阻組成。
[0032]實施例4:
[0033]根據實施例1所述的發電機自動勵磁無功信號凈化裝置，所述的無功信號提取電路，中間變流器ZTA原邊為三角形接線，副邊為星形接線，副邊分別跨接三個可調電阻。
[0034]實施例5:
[0035]根據實施例1所述的發電機自動勵磁無功信號凈化裝置，所述的直流濾波電路由四個電阻，四個電容，一個電感組成；其中電容C14與電阻R19串聯，電容C13與電阻R18為并聯，電容C15與電容C16中間接入電感L16。
[0036]實施例6:
[0037]根據實施例1所述的發電機自動勵磁無功信號凈化裝置，首先將發電機端三相交流電連接變壓器T，變壓器T為Y/Y接線，變壓器二次側連接雜散信號與諧波信號凈化電路的輸入端，，其輸出端1、2、3端子引出線作為三相信號采集電壓，連接三個電流互感器與一個電壓互感器；電壓互感器的輸出端10、11、12端子連接正序分量分離電路，正序分量分離電路的輸出端13、14、15端子連接無功信號獲取電路，如圖4所示。電流互感器輸出端星形連接，每個輸出端并接一個電阻，連接另外一個正序分量分離電路，其輸出端7、8、9端子連接中間變流器ZTA，其輸出端分別跨接在13、14、15端子引出線的可調電阻RP1、RP2、RP3上，它們共同輸出端為16、17、18端子。16、17、18端子接入整流濾波電路；整流橋的輸出端為19、20端子，接入濾波橋輸入端，濾波橋的輸出端20、21端子作為型濾波器輸入端，將其連接，型濾波器的輸出端接檢測電路。
[0038]實施例7:
[0039]根據實施例1所述的發電機自動勵磁無功信號凈化裝置，雜散信號與諧波信號凈化電路為三相對稱，取一相A，發電機機端電壓經變壓器，其二次側輸出的A相分別接電感LI與L2，電感L2另一端引出三路，分別接電感L3、電容Cl及電感L4 ;電感L3接雙向可控硅SCRl，SCRl另一端直接接地。電感L4與電容C2相連，C2另一端直接接地。電容Cl接電感L5，L5與LI共同接于端子1，作為A相輸出；其他B、C兩相同理，連接方式與A相相同。
[0040]實施例8:
[0041]根據實施例1所述的發電機自動勵磁無功信號凈化裝置，由雜散信號與諧波信號凈化電路的三相輸出端直接接電壓互感器TV，其二次側輸出為10、11、12號端子，由于三相對稱，取12端子的A相電壓，A相的輸出分別接電阻R14與電容C12，C12接R15，R15分成兩路，一端為15端子作為B相輸出，另一端接來自TV 二次側的RlO電阻；R14連接來自TV二次側B相輸出的R13電阻；其他B、C兩相連接方式與A相相同，其輸出端子號為13、14、15,分別作為正序分量分尚電路的A、C、B相。
[0042]實施例9:
[0043]根據實施例1所述的發電機自動勵磁無功信號凈化裝置，ZTA的輸入端子7、8、9連接正序分量分離電路輸出端，該正序分量分離電路的輸入是來自電流互感器并聯電阻后的輸出；ZTA原邊為三角形接線，副邊為星形接線，ZTA的二次側A相并聯電阻RPl，一端連接來自電壓互感器TV經正序分量分離電路輸出端14端子的C相，另一端作為16號端子，為該無功信號獲取電路的C相輸出；ZTA輸出的B相連接13號端子的A相，輸出為18號端子，作為無功信號獲取電路的A相輸出，ZTA輸出的C相連接15號端子的B相，輸出為17號端子，作為無功信號獲取電路的B相輸出。
[0044]實施例10:
[0045]根據實施例1所述的發電機自動勵磁無功信號凈化裝置，無功信號獲取電路的輸出為A、B、C三相交流電，分別對應16、17、18號端子，16、17、18號端子連接三相整理橋BR的輸入端，三相整流橋的輸出為19、20號端子，19端子為正極，20端子為負極；19端子輸出分成兩路，一路接電阻R16的一端，R16的另一端分兩路，一路作為輸出21端子，另一路接電容C14，C14接電阻R19，R19接20號端子；19端子另一路接電阻R17，電容C13與電阻R18并聯，一端接R17，同時作為輸出端子22，另一端接20端子；濾波橋21、22端子的輸出作為^型濾波器的輸入；21端子分別接電感L16與電容C15，電容C15另一端接22端子；電感L16另一端分成兩路，一路接檢測電路正極作為正極輸出，另一路接電容C16，C16另一端接端子22，同時22端子 業作為π型濾波器的輸出負極，直接接檢測電路的負極。
【權利要求】
1.一種發電機自動勵磁無功信號凈化裝置，其組成包括:發電機，其特征是:所述的發電機機端連接三相變壓器和電網，所述的三相變壓器的二次側接濾除系統雜散信號與高次諧波信號的電路；所述的濾除系統雜散信號與高次諧波信號的電路與雙向可控硅觸發電路連接，電流采樣元件與電壓采樣元件與濾除系統雜散信號與高次諧波信號的電路輸出端相連接；正序分量分離電路分別與電流采樣元件和電壓采樣元件的二次側相連接；無功信號提取電路分別接電流側的所述的正序分量分離電路和電壓側的所述的正序分量分離電路；所述的無功信號提取的輸出端接三相整流電路；所述的三相整流電路的輸出端接直流濾波電路；所述的直流濾波電路輸出端接入移相控制信號形成電路。
2.根據權利要求1所述的發電機自動勵磁無功信號凈化裝置，其特征是:所述的濾除系統雜散信號與高次諧波信號的電路的每相是由五個電感，兩個電容，一個雙向可控硅組成。
3.根據權利要求1或2所述的發電機自動勵磁無功信號凈化裝置，其特征是:每個所述的正序分量分離電路，由三個電容，六個電阻組成。
4.根據權利要求1或2所述的發電機自動勵磁無功信號凈化裝置，其特征是:所述的無功信號提取電路，中間變流器ZTA原邊為三角形接線，副邊為星形接線，副邊分別跨接三個可調電阻。
5.根據權利要求1或2所述的發電機自動勵磁無功信號凈化裝置，其特征是:所述的直流濾波電路由四個電阻，四個電容，一個電感組成；其中電容C14與電阻R19串聯，電容C13與電阻R18為并聯，電容C15與電容C16中間接入電感L16。
【文檔編號】H02P9/10GK203813713SQ201420255502
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月19日 優先權日:2014年5月19日
【發明者】王吉濤, 李喜平, 陳亭 申請人:哈爾濱理工大學