CN211296610U - 一种发电机励磁控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种发电机励磁控制系统，包括有功率输入端与励磁输出端，还包括有自动电压调节器组、与自动电压调节器组相连的控制回路、与自动电压调节器组相连的检测回路以及信号传输回路；自动电压调节器组连接于功率输入端与励磁输出端之间，用于根据检测回路输出的信号对励磁输出电压进行控制，控制回路用于对自动电压调节器组进行控制保护，信号传输回路用于向远程终端传输自动电压调节器组的工作状态。基于各回路之间的相互配合，可实现对励磁输出的自动化控制，并可进行自动与手动的双重调节与保护，同时还可对发电机励磁控制系统的运行状态进行远程监控，从而实现了对励磁机与发电机更稳定输出与保护的效果。

Description

一种发电机励磁控制系统

技术领域

本实用新型涉及发电机励磁系统技术领域，尤其是一种发电机励磁控制系统。

背景技术

励磁就是向发电机或者同步电动机定子提供定子电源，为发电机等(利用电磁感应原理工作的电气设备)提供工作磁场的机器。它是发电机工作过程中不可或缺的一部分，对励磁的控制则直接影响到发电机工作的稳定性与效率。目前，虽然市面上已出现许多对励磁进行自动调节的控制系统，但其控制系统的功能相对还不够完善，如何保证在系统自动调节出现问题时仍能对励磁机进行稳定输出与保护是目前仍需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种发电机励磁控制系统。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种发电机励磁控制系统，包括有功率输入端与励磁输出端，还包括有自动电压调节器组、与自动电压调节器组相连的控制回路、与自动电压调节器组相连的检测回路以及信号传输回路；所述自动电压调节器组连接于功率输入端与励磁输出端之间，用于根据检测回路输出的信号对励磁输出电压进行控制，所述控制回路用于对自动电压调节器组进行控制保护，所述信号传输回路连接于自动电压调节器组与远程终端之间，用于向远程终端传输自动电压调节器组的工作状态。

优选的，所述自动电压调节器组的输入端通过断路器QF1和接触器第一开关K1与功率输入电路相连，输出端经过一机械闭锁辅助开关组KB与励磁输出端相连，用于对励磁机进行励磁输出控制。

优选的，所述自动电压调节器组分为第一自动电压调节器RE1与第二自动电压调节器RE2，所述机械闭锁辅助开关组KB通过机械闭锁模块组KB控制，机械闭锁模块组KB分为第一闭锁继电器KB1与第二闭锁继电器KB2，机械闭锁辅助开关组KB分为第一闭锁辅助开关KB11与第二闭锁辅助开关KB21。

优选的，所述控制回路包括有相互并联的第一自动电压调节器RE1控制电路、第二自动电压调节器RE2控制电路、保护电路以及手动调节电路。

优选的，所述第一自动电压调节器RE1控制电路包括第一切换支路与第一切换控制支路，所述第一切换控制支路包括有第一切换控制继电器K4和与其相连的第一自动电压调节器RE1，所述第一切换支路包括有第一闭锁继电器 KB1、与第一闭锁继电器KB1串联的第一切换控制第一辅助开关K41、第一按钮N1以及第二切换控制第一辅助开关K51，所述第一按钮N1与第二切换控制第一辅助开关K51相互并联并分别与第一切换控制第一辅助开关K41串联。

优选的，所述第二自动电压调节器RE2控制电路包括第二切换支路与第二切换控制支路，所述第二切换控制支路包括有第二切换控制继电器K5 和与其相连的第二自动电压调节器RE2，所述第二切换电路包括有第二闭锁继电器KB2、与第二闭锁继电器KB2串联的第二切换控制第二辅助开关K52、第二按钮N2以及第一切换控制第二辅助开关K42，所述第二按钮N2与第一切换控制第二辅助开关K42相互并联并分别与第二切换控制第二辅助开关K52串联。

优选的，所述发电机励磁控制系统还包括有一过电压保护继电器RP3，所述过电压保护继电器RP3与检测回路相连。

优选的，所述保护电路包括断路器状态支路、过电压状态支路以及过电压保护支路；所述断路器状态支路包括串联的断路器状态继电器K3和一断路器合闸辅助开关VCB；所述过电压状态支路包括有串联的过电压状态继电器 K8和过电压保护辅助开关RP3；所述过电压保护支路包括有串联的断路器分闸继电器QF1、断路器状态辅助开关K3以及过电压状态辅助开关K8；所述保护电路用于在电路过压时，对发电机励磁控制系统进行快速保护。

优选的，所述手动调节电路包括有升压调节支路、降压调节支路、FCR模式切换电路以及AVR模式切换电路。

优选的，所述信号传输回路包括有功率调节器功率投入支路、励磁启动监测支路以及自动电压调节器监测支路。

本实用新型的优点和积极效果是：

本实用新型提供一种发电机励磁控制系统，包括有功率输入端与励磁输出端，还包括有自动电压调节器组、与自动电压调节器组相连的控制回路、与自动电压调节器组相连的检测回路以及信号传输回路；所述自动电压调节器组连接于功率输入端与励磁输出端之间，用于根据检测回路输出的信号对励磁输出电压进行控制，所述控制回路用于对自动电压调节器组进行控制保护，所述信号传输回路连接于自动电压调节器组与远程终端之间，用于向远程终端传输自动电压调节器组的工作状态。基于各回路之间的相互配合，可实现对励磁输出的自动化控制，并可进行自动与手动的双重调节与保护，同时还可对发电机励磁控制系统的运行状态进行远程监控，从而实现了对励磁机与发电机更稳定输出与保护的效果。

附图说明

图1是本实用新型发电机励磁控制系统的结构示意图；

图2是本实用新型的控制回路的第一部分的结构示意图；

图3是本实用新型的控制回路的第二部分的结构示意图；

图4是本实用新型的控制回路的第三部分的结构示意图；

图5是本实用新型的信号传输回路的结构示意图；

图6是本实用新型自动电压调节器组的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述：

如图1、图2、图3、图4、图5所示，本实用新型提供一种发电机励磁控制系统，包括有功率输入端与励磁输出端，还包括有自动电压调节器组、与自动电压调节器组相连的控制回路、与自动电压调节器组相连的检测回路以及信号传输回路；所述检测回路链接于发电机出线端子与自动电压调节器组之间，用于检测发电机端电压并将数据发送至所述自动电压调节器组。所述自动电压调节器组连接于功率输入端与励磁输出端之间，用于根据检测回路输出的信号对励磁输出电压进行控制，所述控制回路用于对自动电压调节器组进行控制保护，所述信号传输回路连接于自动电压调节器组与远程终端之间，用于向远程终端传输自动电压调节器组的工作状态。

进一步地，如图1所示，所述自动电压调节器组的输入端通过断路器QF1 和接触器第一开关K1与功率输入电路相连，输出端经过一机械闭锁辅助开关组KB与励磁输出端相连，用于对励磁机进行励磁输出控制。电路处于非工作状态时，所述断路器QF1、接触器第一开关K1均为常开开关。

进一步地，如图1、图2、图6所示，所述自动电压调节器组分为第一自动电压调节器RE1与第二自动电压调节器RE2，所述机械闭锁辅助开关组KB 通过机械闭锁模块组KB控制，机械闭锁模块组KB分为第一闭锁继电器KB1 与第二闭锁继电器KB2，机械闭锁辅助开关组KB分为第一闭锁辅助开关KB11 与第二闭锁辅助开关KB21。所述第一闭锁辅助开关KB11与第二闭锁辅助开关 KB21联动，即第一自动电压调节器RE1与第二自动电压调节器RE2在同一时间，有且仅有一个可进行工作。需要说明的是，所述第一自动电压调节器RE1 与第二自动电压调节器RE2的结构完全相同。

进一步地，如图2、图3、图4所示，所述控制回路包括有相互并联的第一自动电压调节器RE1控制电路、第二自动电压调节器RE2控制电路、保护电路以及手动调节电路。

进一步地，如图1、图2、图3所示，所述第一自动电压调节器RE1控制电路包括第一切换支路与第一切换控制支路，所述第一切换控制支路包括有第一切换控制继电器K4和与其相连的第一自动电压调节器RE1，所述第一切换支路包括有第一闭锁继电器KB1、与第一闭锁继电器KB1串联的第一切换控制第一辅助开关K41、第一按钮N1以及第二切换控制第一辅助开关K51，所述第一按钮N1与第二切换控制第一辅助开关K51相互并联并分别与第一切换控制第一辅助开关K41串联。

进一步地，如图1、图2、图3所示，所述第二自动电压调节器RE2 控制电路包括第二切换支路与第二切换控制支路，所述第二切换控制支路包括有第二切换控制继电器K5和与其相连的第二自动电压调节器RE2，所述第二切换电路包括有第二闭锁继电器KB2、与第二闭锁继电器KB2串联的第二切换控制第二辅助开关K52、第二按钮N2以及第一切换控制第二辅助开关K42，所述第二按钮N2与第一切换控制第二辅助开关K42相互并联并分别与第二切换控制第二辅助开关K52串联。

具体地，在本实用新型的一个实施例中，电路处于非工作状态时，所述第一切换控制第一辅助开关K41与第二切换控制第二辅助开关K52为常闭触点，所述第二切换控制第一辅助开关K51与第一切换控制第二辅助开关K42 为常开触点。当所述第一自动电压调节器RE1进行工作时，所述第一闭锁辅助开关KB11呈闭合状态，此时，若第一自动电压调节器RE1出现故障，所述第一自动电压调节器RE1的51-52引脚内部之间的常开触点闭合，第一切换控制继电器K4通电，第一切换控制第一辅助开关K41断开、第一切换控制第二辅助开关K42闭合，第二切换支路导通，第二闭锁辅助开关KB21通电，此时第二闭锁辅助开关KB21闭合，并有第一闭锁辅助开关KB11断开，使得第一自动电压调节器RE1停止工作，第二自动电压调节器RE2开始工作以保证电路正常运行；相反地，当所述第二自动电压调节器RE2进行工作时，所述第二闭锁辅助开关KB21呈闭合状态，此时，若第二自动电压调节器RE2出现故障，所述第二自动电压调节器RE2的51-52引脚内部之间的常开触点闭合，第二切换控制继电器K5通电，第二切换控制第二辅助开关K52断开、第二切换控制第一辅助开关K51闭合，第一切换支路导通，第一闭锁辅助开关KB11 通电，此时第1闭锁辅助开关KB11闭合，并有第二闭锁辅助开关KB21断开，使得第二自动电压调节器RE2停止工作，第一自动电压调节器RE1开始工作以保证电路正常运行。同时，第一自动电压调节器RE1与第二自动电压调节器RE2也可通过手动进行工作切换，当按下第一按钮N1时，所述第一切换支路导通，电路可从第二自动电压调节器RE2切换到第一自动电压调节器RE1 进行工作，当按下第二按钮时，所述第二切换支路导通，电路可从第一自动电压调节器RE1切换到第二自动电压调节器RE2进行工作，从而实现人工与自动化的双重结合，进而实现对自动电压调节器组更好的控制效果。

进一步地，如图1所示，所述发电机励磁控制系统还包括有一过电压保护继电器RP3，所述过电压保护继电器RP3与检测回路相连。

进一步地，如图1、图2、图3所示，所述保护电路包括断路器状态支路、过电压状态支路以及过电压保护支路；所述断路器状态支路包括串联的断路器状态继电器K3和一断路器合闸辅助开关VCB；电路处于非工作状态时，所述断路器合闸辅助开关VCB为常开开关，当所述断路器QF1合闸时，所述断路器合闸辅助开关VCB闭合。所述过电压状态支路包括有串联的过电压状态继电器K8和过电压保护辅助开关RP3；电路处于非工作状态时，所述过电压保护辅助开关RP3为常开开关。所述过电压保护支路包括有串联的断路器分闸继电器QF1、断路器状态辅助开关K3以及过电压状态辅助开关K8；电路处于非工作状态时，所述断路器状态辅助开关K3以及过电压状态辅助开关K8 为常开开关。所述保护电路用于在发电机端电压过压时，对发电机励磁控制系统进行快速保护。

具体地，在本实用新型的一个实施例中，当检测到发电机端电压过高时，所述过电压保护继电器RP3通电，所述过电压保护辅助开关RP3闭合，所述过电压状态继电器K8通电，所述过电压状态辅助开关K8闭合，若此时断路器QF1为合闸状态，所述断路器状态继电器K3通电，所述断路器状态辅助开关K3同样闭合，此时过电压保护支路导通，断路器分闸继电器QF1通电使得断路器QF1分闸，从而实现越过自动电压调节器组对电路进行紧急保护。

进一步地，如图4、图6所示，所述手动调节电路包括有升压调节支路、降压调节支路、FCR模式切换电路以及AVR模式切换电路。

具体地，在本实用新型的一个实施例中，所述升压调节支路包括有串联的升压继电器K11与升压控制开关XB1；所述降压调节支路包括有串联的降压继电器K12与降压控制开关XB2；所述FCR模式切换电路包括有串联的FCR模式继电器K13与FCR模式控制开关XB3；所述AVR模式切换电路包括有串联的 AVR模式继电器K14与AVR模式控制开关XB4。所述自动电压调节器组电路内设有升压辅助开关K11、降压辅助开关K12、FCR模式辅助开关K13以及AVR 模式辅助开关K14。电路处于非工作状态时，升压控制开关XB1、降压控制开关XB2、AVR模式控制开关XB3、AVR模式控制开关XB4以及升压辅助开关K11、降压辅助开关K12、FCR模式辅助开关K13、AVR模式辅助开关K14均为常开开关。当需要改变发电机端电压的预定值或需要临时紧急调节时，若想升高电压，只需闭合升压控制开关XB1令升压继电器K11通电，使得升压辅助开关K11闭合，自动电压调节器组即可进行升压操作；想降低电压时，只需闭合降压控制开关XB2令降压继电器K12通电，使得降压辅助开关K12闭合，自动电压调节器组即可进行降压操作。同时，该手动调节电路还可通过人工手动选择操作模式，当需要FCR(人工)模式时，只需闭合FCR模式控制开关 XB3令FCR模式继电器K13通电，使得FCR模式辅助开关K13闭合，自动电压调节器组即可停止工作改为人工操作；当需要AVR(自动)模式时，只需闭合AVR模式控制开关XB4令AVR模式继电器K14通电，使得AVR模式辅助开关 K14闭合，自动电压调节器组即可进行自动工作。基于以上各支路之间的相互配合，可实现对控制回路自动/手动操作的自由选择，同时可在自动化调节的同时通过人工进行进一步调节，从而实现了对发电机端电压更好的调节。

需要补充的是，如图2、图4所示，所述控制回路还包括有一启动电路；所述启动电路由启动控制支路以及启动支路组成。所述启动控制支路包括有串联的启动控制开关XC1以及启动控制继电器K15；所述启动支路包括有串联的接触器线圈K1、自动电压调节器组以及启动控制辅助开关K15组成。需要补充的是，所述自动电压调节器组的1、2引脚之间串联有启动控制第二辅助开关K151。

具体地，在本实用新型的一个实施例中，当电路处于非工作状态时，所述启动控制辅助开关K15为常开开关。所述启动控制开关XC1通过远程终端进行控制，当需要对励磁机进行控制时，远程终端控制所述启动控制开关XC1 闭合，所述启动控制继电器K15通电，所述启动控制辅助开关K15闭合，若此时自动电压调节器组中有任意一自动电压调节器正常，其53-54引脚间的内置开关闭合，所述启动支路导通，接触器线圈K1通电，接触器第一开关K1 闭合，且此时启动控制第二辅助开关K151同样闭合，自动电压调节器组启动，从而使得自动电压调节器进行控制工作。

进一步地，如图1、图4、图5所示，所述信号传输回路包括有功率调节器功率投入支路、励磁启动监测支路以及自动电压调节器监测支路。

具体地，在本实用新型的一个实施例中，所述功率调节器功率投入支路包括有调节器功率投入支路以及调节器功率切断支路；所述功率调节器功率投入支路串联有一断路器合闸辅助开关QF1，所述调节器功率切断支路串联有一断路器分闸辅助开关QF1，当电路处于非工作状态时，所述断路器合闸辅助开关QF1为常开开关，所述断路器分闸辅助开关QF1为常闭开关。断路器QF1 合闸时，所述断路器合闸辅助开关QF1闭合，调节器功率投入支路导通，所述远程终端接收自动电压调节器组功率投入的信号；断路器QF1分闸时，所述断路器分闸辅助开关QF1闭合，调节器功率切断支路导通，所述远程终端接收自动电压调节器组功率切断的信号。所述励磁启动监测支路包括有串联的接触器第二辅助开关K11，当所述接触器线圈K1通电，所述接触器第二辅助开关K11由常开变为常闭，所述励磁启动监测支路导通，所述远程终端接收励磁启动的信号；所述自动电压调节器监测支路与自动电压调节器组串联，可分别对自动电压调节器组过励限制、低励限制、AVR模式、FCR模式以及二极管故障状态进行监测；所述自动电压调节器组处于过励限制状态时，所述自动电压调节器组55-56引脚间的内置开关闭合，所述过励限制支路导通，所述远程终端接收过励限制的信号；所述自动电压调节器组处于低励限制状态时，所述自动电压调节器组67-68引脚间的内置开关闭合，所述低励限制导通，所述远程终端接收低励限制的信号；当所述自动电压调节器组处于AVR 模式时，所述自动电压调节器组69-70引脚间的内置开关闭合，所述AVR模式支路导通，所述远程终端接收控制系统处于AVR模式操作的信号；当所述自动电压调节器组处于FCR模式时，所述自动电压调节器组59-60引脚间的内置开关闭合，所述FCR模式支路导通，所述远程终端接收控制系统处于FCR 模式操作的信号；当所述控制回路的二极管出现故障时，所述自动电压调节器组71-72引脚间的内置开关闭合，所述二极管故障支路导通，所述远程终端接收二极管故障的信号。需要补充的是，所述信号传输回路还包括有一过励保护监测支路，所述过励保护支路串联有一毫伏检测报警常开开关PR1，所述毫伏检测报警继电器RP1串联于功率输入端，当电路进行过励保护时，所述毫伏检测报警继电器RP1通电，所述毫伏检测报警常开开关PR1闭合，所述过励保护支路导通，所述远程终端接收过励保护的信号。

具体地，在本实用新型的一个实施例中，本实用新型提供一种发电机励磁控制系统，包括有功率输入端与励磁输出端，还包括有自动电压调节器组、与自动电压调节器组相连的控制回路、与自动电压调节器组相连的检测回路以及信号传输回路；所述自动电压调节器组连接于功率输入端与励磁输出端之间，自动电压调节器组用于将功率输入端输入的电压整流滤波后进行自动调节，并通过励磁输出端向励磁机输入电压，所述检测电路连接于发电机出线端子与自动电压调节器组之间，用于对发电机端电压与电流进行监测，所述自动电压调节器组可根据检测回路输出的信号对励磁输出电压进行控制，从而使得励磁机能够稳定输出预定值。所述控制回路包括有相互并联的第一自动电压调节器RE1控制电路、第二自动电压调节器RE2控制电路、保护电路以及手动调节电路，所述第一自动电压调节器RE1控制电路与第二自动电压调节器RE2控制电路可在第一自动电压调节器RE1或第二自动电压调节器 RE2出现故障时进行手动或自动的切换，使得电路中总存在一自动电压调节器在进行工作以保证励磁机正常输出；所述保护电路可在发电机端电压过高时，通过令断路器QF1分闸对电路进行紧急保护，从而更好地保护控制回路与励磁机、发电机；所述手动调节电路可通过人操作手动对发电机进行升压、降压的调节，以及可自动切换控制回路的工作模式(AVR/FCR模式)；所述信号传输回路连接于自动电压调节器组与远程终端之间，远程终端可远程启动自动电压调节器组，并可对功率输入、励磁启动状态以及自动电压调节器组的工作状态进行实时监测，从而实现对该发电机励磁控制系统的实时监控与保护。基于以上各电路之间的相互配合，可实现对励磁输出的自动化控制，并可进行自动与手动的双重调节与保护，同时还可对发电机励磁控制系统的运行状态进行远程监控，从而实现了对励磁机与发电机更稳定输出与保护的效果。

需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。

Claims (10)

1.一种发电机励磁控制系统，包括有功率输入端与励磁输出端，其特征在于：还包括有自动电压调节器组、与自动电压调节器组相连的控制回路、与自动电压调节器组相连的检测回路以及信号传输回路；所述自动电压调节器组连接于功率输入端与励磁输出端之间，用于根据检测回路输出的信号对励磁输出电压进行控制，所述控制回路用于对自动电压调节器组进行控制保护，所述信号传输回路连接于自动电压调节器组与远程终端之间，用于向远程终端传输自动电压调节器组的工作状态。

2.根据权利要求1所述的发电机励磁控制系统，其特征在于：所述自动电压调节器组的输入端通过断路器QF1和接触器第一开关K1与功率输入电路相连，输出端经过一机械闭锁辅助开关组KB与励磁输出端相连，用于对励磁机进行励磁输出控制。

3.根据权利要求2所述的发电机励磁控制系统，其特征在于：所述自动电压调节器组分为第一自动电压调节器RE1与第二自动电压调节器RE2，所述机械闭锁辅助开关组KB通过机械闭锁模块组KB控制，机械闭锁模块组KB分为第一闭锁继电器KB1与第二闭锁继电器KB2，机械闭锁辅助开关组KB分为第一闭锁辅助开关KB11与第二闭锁辅助开关KB21。

4.根据权利要求1所述的发电机励磁控制系统，其特征在于：所述控制回路包括有相互并联的第一自动电压调节器RE1控制电路、第二自动电压调节器RE2控制电路、保护电路以及手动调节电路。

5.根据权利要求4所述的发电机励磁控制系统，其特征在于：所述第一自动电压调节器RE1控制电路包括第一切换支路与第一切换控制支路，所述第一切换控制支路包括有第一切换控制继电器K4和与其相连的第一自动电压调节器RE1，所述第一切换支路包括有第一闭锁继电器KB1、与第一闭锁继电器KB1串联的第一切换控制第一辅助开关K41、第一按钮N1以及第二切换控制第一辅助开关K51，所述第一按钮N1与第二切换控制第一辅助开关K51相互并联并分别与第一切换控制第一辅助开关K41串联。

6.根据权利要求4所述的发电机励磁控制系统，其特征在于：所述第二自动电压调节器RE2控制电路包括第二切换支路与第二切换控制支路，所述第二切换控制支路包括有第二切换控制继电器K5和与其相连的第二自动电压调节器RE2，所述第二切换电路包括有第二闭锁继电器KB2、与第二闭锁继电器KB2串联的第二切换控制第二辅助开关K52、第二按钮N2以及第一切换控制第二辅助开关K42，所述第二按钮N2与第一切换控制第二辅助开关K42相互并联并分别与第二切换控制第二辅助开关K52串联。

7.根据权利要求4所述的发电机励磁控制系统，其特征在于：所述发电机励磁控制系统还包括有一过电压保护继电器RP3，所述过电压保护继电器RP3与检测回路相连。

8.根据权利要求7所述的发电机励磁控制系统，其特征在于：所述保护电路包括断路器状态支路、过电压状态支路以及过电压保护支路；所述断路器状态支路包括串联的断路器状态继电器K3和一断路器合闸辅助开关VCB；所述过电压状态支路包括有串联的过电压状态继电器K8和过电压保护辅助开关RP3；所述过电压保护支路包括有串联的断路器分闸继电器QF1、断路器状态辅助开关K3以及过电压状态辅助开关K8；所述保护电路用于在电路过压时，对发电机励磁控制系统进行快速保护。

9.根据权利要求4所述的发电机励磁控制系统，其特征在于：所述手动调节电路包括有升压调节支路、降压调节支路、FCR模式切换电路以及AVR模式切换电路。

10.根据权利要求1所述的发电机励磁控制系统，其特征在于：所述信号传输回路包括有功率调节器功率投入支路、励磁启动监测支路以及自动电压调节器监测支路。

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