CN210780427U - 发电机定子冷却系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了发电机定子冷却系统，包括检测电路和控制电路，所述检测电路检测冷却水流量，并在所述冷却水流量低于阈值时输出流量低信号，所述控制电路在流量低信号超出预设范围时生成流量过低信号，并将流量过低信号作为自动无功减载命令输送至自动励磁调节器。本实用新型可在冷却水流量过低时向自动励磁调节器输送自动无功减载命令，自动励磁调节器依据该自动无功减载命令自动减小发电机的励磁电流，调节发电机向外输出的无功功率为0，不但可以防止发电机定子线圈过热，保障了发电机组的安全，而且可通过降低发电机输出无功功率的方式来维持发电机定子线圈在温升限值以内，保证发电机继续向外输送有功功率，提高了机组的可用率。
Description
技术领域
本实用新型涉及发电设备技术领域，尤其涉及发电机定子冷却水流量低时的保护。
背景技术
发电机将机械能转化为电能的过程中，由于发电机定子电流经过定子线圈时产生铜损，定子铁芯及其端部构件在交变磁场中产生铁损，这些损耗都以热量的形式表现出来。为了防止发电机定子线圈过热而导致绝缘损坏，需要为发电机配备必要的定子冷却装置。
大型发电机组的定子线圈一般采用水内冷，定子冷却水系统的功能是要提供合格水质的发电机冷却水，将定子线圈产生的热量通过热交换的方式扩散到发电机外。为了保证充分的热交换，需要对定子冷却水流量、温度等参数进行实时监测。当定子冷却水流量下降到一定程度时，发电机定子冷却系统将无法保证发电机满功率运行时的热量交换，可能会导致发电机定子线圈温升升高，绝缘损坏甚至发电机定子接地等严重后果。
现有的发电机定子冷却系统由于某种故障导致定子冷却水流量下降时只触发报警或者直接触发跳机信号，主要存在以下不足：
1、定子冷却水流量下降时若只触发报警信号，需要通过运行和维修人员采取干预措施来修复故障，但一般运行和维修人员响应的时间比较长，在某些故障工况下(如定子冷却水泵故障跳闸等)，运行和维修人员来不及采取干预措施，将会造成发电机定子绕组过热，甚至绝缘损坏的严重后果。
2、定子冷却水流量下降时若直接触发跳机信号，将影响发电机的可用率。
故，急需一种可解决上述问题的发电机定子冷却系统。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种发电机定子冷却系统，不但可保障发电机组的安全，还确保了机组的可用率。
为了实现上有目的，本实用新型公开了发电机定子冷却系统，包括检测电路和控制电路，所述检测电路检测冷却水流量，并在所述冷却水流量低于阈值时输出流量低信号，所述控制电路在流量低信号超出预设范围时生成流量过低信号，并将流量过低信号作为自动无功减载命令输送至自动励磁调节器。
与现有技术相比，本实用新型可在冷却水流量过低时向自动励磁调节器输送自动无功减载命令，自动励磁调节器依据该自动无功减载命令自动减小发电机的励磁电流，调节发电机向外输出的无功功率为0，不但可以及时防止发电机定子线圈过热，保障了发电机组的安全，而且可通过降低发电机输出无功功率的方式来维持发电机定子线圈在温升限值以内，保证发电机继续向外输送有功功率，提高了机组的可用率。
较佳地，所述检测电路包括M个流量变送器和与所述流量变送器对应的M个比较单元，每一所述流量变送器分别检测冷却水流量，所述比较单元分别接对应所述流量变送器并在冷却水流量低于阈值时输出流量低信号，所述控制电路在获得至少N个流量低信号时向自动励磁调节器输送自动无功减载命令，N大于等于2且小于M。
具体地，M＝3，N＝2。当然，M和N也可以取其他值。
较佳地，所述控制电路在流量低信号的数目超出预设数目时生成流量过低信号。
较佳地，所述控制电路还将所述流量过低信号作为报警信号输送至报警装置，便于操作人员及时排除故障。
更佳地，所述控制电路将所述流量过低信号作为自动无功减载命令延时预设时间T1后输送至所述自动励磁调节器，可以延时一个短时间再进行无功减载，使得操作人员可以及时排除故障时，在不会影响安全的情况下，确保机组可用率。
更佳地，所述控制电路还比较电机定子电流是否大于安全电流值，并依据所述流量过低信号延时预设时间T2后在电机定子电流大于安全电流值时向汽机保护装置输送自动触发跳机命令。在无功减载后定子电流依然比较大时，及时跳机，保证机组的安全性。
附图说明
图1是大型三机无刷励磁发电机励磁系统的控制结构图。
图2是本实用新型所述发电机定子冷却系统的结构框图。
图3是本实用新型所述发电机定子冷却系统一优选实施例的电路结构图。
图4是本实用新型所述发电机定子冷却系统另一优选实施例的电路结构图。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
参考图1，为大型三机无刷励磁发电机励磁系统20，励磁系统20将永磁机22输出的电源转换为励磁电流并输送至发电机24励磁，所述自动退励装置100调节所述励磁系统20中励磁电流的大小，所述自动励磁调节器21还获得永磁机22输出的电源电压Umc和电源频率fmc，并依据一些命令控制整流桥可控硅T动作，例如依据自动退励信号、自动无功减载命令控制整流桥可控硅T动作的触发角，以调节励磁电流，使主励磁机23运行对应工作状态。自动励磁调节器21相关信号进行对应控制为本领域技术人员所公知，在此不予详述。
参考图2，本实用新型公开了发电机定子冷却系统100，包括检测电路11和控制电路12，所述检测电路11检测冷却水流量，并在所述冷却水流量低于阈值时输出流量低信号，所述控制电路12依据流量低信号向自动励磁调节器21输送自动无功减载命令。其中，控制电路12在流量低信号超出预设范围时生成流量过低信号，并将流量过低信号作为自动无功减载命令输送至自动励磁调节器21。
参考图3，所述检测电路11包括M个流量变送器111和与所述流量变送器111对应的M个比较单元112，每一所述流量变送器111分别检测冷却水流量，所述比较单元112分别接对应所述流量变送器111并在冷却水流量低于阈值时输出流量低信号，所述控制电路12在获得至少N个流量低信号时向自动励磁调节器输送自动无功减载命令，N大于等于2且小于M。本实施例中，M＝3，N＝2。当然，M和N也可以取其他值。
参考图2，所述控制电路12计算当前接收到的流量低信号的数目，并在所述数目大于等于预设数目时向自动励磁调节器21输送自动无功减载命令。本实施例中，预设数目为2。
参考图2，所述控制电路12还将流量过低信号作为报警信号输送至报警装置13，以使报警装置13立即发出警报。
参考图3，控制电路12包括加法器41和比较器42，比较单元112在冷却水流量低于阈值时输出高电平的流量低信号，加法器41接多个比较单元112的输出端并对高电平的流量11低信号进行加法运算，将运算结果输送至比较器42，比较器42比较运算结果，并在运算结果大于等于2时输出高电平，以表示流量过低，该高电平的流量过低信号接自动励磁调节器21的无功减载命令接口以向无功减载命令输出自动无功减载命令S1。当然，流量过低信号也可以使用低电平表示，这个由技术人员依据具体需求设定。
参考图3，控制电路12的比较器42在流量低信号的数目大于等于预设数目时输出高电平，以表示流量过低，该高电平的流量过低信号接报警装置13的信号输入端以向向报警装置13输出报警信号，以使报警装置13发出警报。本实施例中预设数目等于2。
参考图4，所述控制电路12生成流量过低信号后将流量过低信号作为自动无功减载命令S1延时预设时间T1输送至自动励磁调节器21。
参考图4，控制电路12的比较器42在流量低信号的数目大于等于预设数目时输出高电平，以表示流量过低，该高电平的流量过低信号延时预设时间T1后输送至所述自动励磁调节器21的1的无功减载命令接口以向无功减载命令输出自动无功减载命令S1。
具体地，控制电路12的比较器与自动励磁调节器21之间设置有第一延时开关K1，比较器42控制第一延时开关K1导通，第一延时开关K1延时T1后导通以输出自动无功减载命令S1。
参考图4，所述控制电路12还比较电机定子电流It是否大于安全电流值I1，并依据流量过低信号延时预设时间T2后在电机定子电流It大于安全电流值I1时向汽机保护装置30输送自动触发跳机命令S2。即，本实施例中，控制电路12在流量低信号的数目大于等于预设数目时生成流量过低信号，并于预设时间T2后在电机定子电流It大于安全电流值I1且具有流浪过低信号时向汽机保护装置30输送自动触发跳机命令S2。本实施例中，流量过低信号为高电平，当然，也可以采用低电平，由具体需求设置。
具体地，控制电路12还包括电流比较单元43，电流比较单元43比较电机定子电流和安全电流值，在电机定子电流大于安全电流值时输出高电平的电流比较信号，控制电路12还包括“与”计算器44和第二延时开关K2，“与”计算器44的输入端接电流比较信号和流量过低信号，并在同时收到高电平的电流比较信号和高电平的流量过低信号时控制第二延时开关K2导通，第二延时开关K2延时T2后导通以向汽机保护装置30输送自动触发跳机命令S2。当然，上述电流比较信号和流量过低信号也可以选用低电平代表电机定子电流大于安全电流值和流量过低。
其中，控制电路12并不限于上述结构，还可以采用其他的电路结构实现上述功能，例如多个串联的通断开关代替上述的“与”计算器44，采用定时器代替上述的延时开关K1、K2。
以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
Claims (7)
1.一种发电机定子冷却系统，其特征在于：包括检测电路和控制电路，所述检测电路检测冷却水流量，并在所述冷却水流量低于阈值时输出流量低信号，所述控制电路在流量低信号超出预设范围时生成流量过低信号，并将流量过低信号作为自动无功减载命令输送至自动励磁调节器。
2.如权利要求1所述的发电机定子冷却系统，其特征在于：所述检测电路包括M个流量变送器和与所述流量变送器对应的M个比较单元，每一所述流量变送器分别检测冷却水流量，所述比较单元分别接对应所述流量变送器并在冷却水流量低于阈值时输出流量低信号，所述控制电路在获得至少N个流量低信号时向自动励磁调节器输送自动无功减载命令，N大于等于2且小于M。
3.如权利要求2所述的发电机定子冷却系统，其特征在于：M＝3，N＝2。
4.如权利要求1所述的发电机定子冷却系统，其特征在于：所述控制电路在流量低信号的数目超出预设数目时生成流量过低信号。
5.如权利要求1所述的发电机定子冷却系统，其特征在于：所述控制电路还将所述流量过低信号作为报警信号输送至报警装置。
6.如权利要求5所述的发电机定子冷却系统，其特征在于：所述控制电路将所述流量过低信号作为自动无功减载命令延时预设时间T1后输送至所述自动励磁调节器。
7.如权利要求6所述的发电机定子冷却系统，其特征在于：所述控制电路还比较电机定子电流是否大于安全电流值，并依据所述流量过低信号延时预设时间T2后在电机定子电流大于安全电流值时向汽机保护装置输送自动触发跳机命令。
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| CN112350522A (zh) * | 2020-09-25 | 2021-02-09 | 华为技术有限公司 | 一种保护装置和无刷电机 |
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- 2019-09-05 CN CN201921474653.8U patent/CN210780427U/zh active Active
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