CN106771560A - 一种发电机灭磁电阻能量吸收测量装置 - Google Patents

一种发电机灭磁电阻能量吸收测量装置 Download PDF

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张瑞琦
吴飞
丁海林
王溥
徐芸轩
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Abstract

本发明提供了一种发电机灭磁电阻能量吸收测量装置，发电机励磁系统包括灭磁电阻和灭磁开关，所述测量装置包括：电压采集装置，用于实时采集灭磁电阻两端的电压信号Ur；电流采集装置，用于实时采集流过灭磁电阻的电流信号If；灭磁开关状态监控装置，用于实时采集灭磁开关分开状态；主控芯片实时获取所述电压信号Ur、电流信号If及灭磁开关分开状态，当灭磁开关分开时，启动灭磁能量的累加；当瞬时功率If*Ur小于设定值后，停止累加，得到最终的灭磁能量值，即为发电机灭磁电阻所吸收的能量。本发明可以精确的测量灭磁电阻所吸收的能量，并通过液晶屏就地直观显示，也可传送至DCS控制室，便于实现更精确的能量控制。

Description

一种发电机灭磁电阻能量吸收测量装置
技术领域
本发明涉及一种发电机灭磁电阻能量吸收测量装置，用于发电机灭磁时测量灭磁电阻吸收的能量。
背景技术
在发电机停机的过程中，转子磁场回路中存有的大量磁能，一般是通过接入吸收电阻的方案将能量释放，实现发电机的正常停机，这个过程叫做灭磁，接入的电阻被称为灭磁电阻，通常位于发电机励磁系统中。
然而，在发电机励磁系统设计时，一般都是按照最大灭磁能量的工况来设计灭磁电阻，对于具体每次停机时的能量并没有进行测量，因此造成了一定的盲区。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于发电机灭磁时测量灭磁电阻吸收的能量的装置。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种发电机灭磁电阻能量吸收测量装置，发电机励磁系统包括灭磁电阻和灭磁开关，其特征在于，所述测量装置包括：
电压采集装置，用于实时采集灭磁电阻两端的电压信号Ur；
电流采集装置，用于实时采集流过灭磁电阻的电流信号If；
灭磁开关状态监控装置，用于实时采集灭磁开关分开状态；
主控芯片实时获取所述电压信号Ur、电流信号If及灭磁开关分开状态，当灭磁开关分开时，根据积分公式E＝∫(If*Ur)dt启动能量的累加；当瞬时功率If*Ur小于设定值后，停止累加，得到最终的灭磁能量值E，即为发电机灭磁电阻所吸收的能量；t为从灭磁开关分开至瞬时功率If*Ur降低至设定值为止之间的时间。
优选地，所述电压信号Ur、电流信号If经降压隔离处理后送入主控芯片。
优选地，所述当灭磁开关分开时，其辅助触点将灭磁开关状态经光耦隔离处理后送入主控芯片。
优选地，所述主控芯片为DSP芯片。
优选地，还包括用于就地显示所述灭磁能量值E的液晶面板。
优选地，还包括用于将所述灭磁能量值E传送至DCS控制室的传送单元。
本发明提供的装置，实时测量灭磁电阻两端的电压和流过灭磁电阻的电流，计算出瞬时功率，然后根据灭磁开关辅助触点等条件，积分求出灭磁的能量。求出的能量值通过液晶屏在就地显示，亦可通过MODBUS和UDP等协议送至DCS控制室。
本发明提供的装置克服了现有技术的不足，可以精确的测量灭磁电阻所吸收的能量，并通过液晶屏就地直观显示，也可传送至DCS控制室，便于实现更精确的能量控制。
附图说明
图1为一个典型的发电机励磁系统原理图；
图2为本实施例提供的发电机灭磁电阻能量吸收测量装置原理图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
图1为一个典型的发电机励磁系统原理图，其中，R为灭磁电阻，KM为灭磁开关，If为励磁电流，Ur为灭磁电阻两端电压。整个灭磁测量原理如下：灭磁时，灭磁开关KM先分开，同时触发可控硅，由于发电机G的转子线圈中存在能量，励磁电流If将沿可控硅、灭磁电阻R构成回路进行续流，直到能量在R上消耗完为止，此为灭磁的全过程，该过程持续时间一般在6-10秒。在此过程中，装置采集灭磁电阻两端电压Ur和励磁电流If信号，就可累加计算出灭磁电阻所吸收的能量。
图2为本实施例提供的发电机灭磁电阻能量吸收测量装置原理图，所述的发电机灭磁电阻能量吸收测量装置包括电压电流采集装置，通过电压电流采集装置采集灭磁电阻端电压Ur和励磁电流If信号，经过降压隔离等处理后送入DSP芯片，同时DSP芯片实时监视灭磁开关KM的状态，当灭磁开关KM分开时，其辅助触点KM-1将开关状态经光耦隔离等处理后送入DSP芯片，DSP根据信号的状态，根据公式E＝∫(If*Ur)dt启动能量的累加，当瞬时功率(If*Ur)小于设定值后，停止累加，得到最终的灭磁能量值，并在液晶面板上显示。t为从灭磁开关分开至瞬时功率If*Ur降低至设定值为止之间的时间。
装置的控制芯片采用德州仪器(TI)公司的TMS320F28系列DSP，主频150MHz，支持浮点运算。就地显示面板采用高可靠性的TFT组态屏，与DSP之间的通信为标准RS232接口。
装置提供两种方式的对外通信接口，分别为485串口和工业以太网接口。其中485的通信协议为MODBUS。以太网采用DM9000系列芯片，支持100/10M传输速度，装置作为1个主站供远方系统访问，并将能量值送至远方系统。

Claims (6)

1.一种发电机灭磁电阻能量吸收测量装置，发电机励磁系统包括灭磁电阻和灭磁开关，其特征在于，所述测量装置包括：
电压采集装置，用于实时采集灭磁电阻两端的电压信号Ur；
电流采集装置，用于实时采集流过灭磁电阻的电流信号If；
灭磁开关状态监控装置，用于实时采集灭磁开关分开状态；
主控芯片实时获取所述电压信号Ur、电流信号If及灭磁开关分开状态，当灭磁开关分开时，根据积分公式E＝∫(If*Ur)dt启动能量的累加；当瞬时功率If*Ur小于设定值后，停止累加，得到最终的灭磁能量值E，即为发电机灭磁电阻所吸收的能量；t为从灭磁开关分开至瞬时功率If*Ur降低至设定值为止之间的时间。
2.如权利要求1所述的一种发电机灭磁电阻能量吸收测量装置，其特征在于：所述电压信号Ur、电流信号If经降压隔离处理后送入主控芯片。
3.如权利要求1所述的一种发电机灭磁电阻能量吸收测量装置，其特征在于：当灭磁开关分开时，其辅助触点将灭磁开关状态经光耦隔离处理后送入主控芯片。
4.如权利要求1～3任一项所述的一种发电机灭磁电阻能量吸收测量装置，其特征在于：所述主控芯片为DSP芯片。
5.如权利要求1所述的一种发电机灭磁电阻能量吸收测量装置，其特征在于：还包括用于就地显示所述灭磁能量值E的液晶面板。
6.如权利要求1或5所述的一种发电机灭磁电阻能量吸收测量装置，其特征在于：还包括用于将所述灭磁能量值E传送至DCS控制室的传送单元。
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