CN217360222U - 一种智能型发电机组励磁系统小电流试验装置 - Google Patents
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Abstract
一种智能型发电机组励磁系统小电流试验装置，包括单相交流输入电源模块、保护单元模块、单相电源转换三相电源模块、同步相序检查模块、外接待测元件模块、负载模块和智能监测单元模块；单相交流输入电源模块出线端连接至保护单元模块进线端，保护单元模块出线端连接至单相电源转换三相电源模块进线端，单相电源转换三相电源模块出线端连接至同步相序检测模块进线端，同步相序检测模块出线端连接外接待测元件模块进线端，外接待测元件模块出线端连接负载模块；智能监测单元模块分别与保护单元模块、同步相序检测模块以及外接待测元件模块相连接，用于控制信号和反馈信号的传输。本实用新型为查找三相全控桥一次设备故障问题大大减少了工作量。
Description
技术领域
本实用新型属于励磁系统技术领域，具体涉及一种智能型发电机组励磁系统小电流试验装置。
背景技术
励磁小电流试验是判别励磁系统功率整流模块三相全控桥性能最有效和最直接的方法，是大型发电机励磁系统现场试验导则一项重要内容，鉴于电厂励磁系统在机组稳定行与安全性方面起着至关重要的作用，励磁系统长期带电运行，其整流柜中可控硅元件、快速熔断器、脉冲触发等设备的可靠性至关重要。因此，通过一种智能型励磁系统小电流试验装置进行励磁系统三相全控桥定期检测，对于具有设备检修计划的电厂以及新投运电厂，进行励磁系统预防性试验具有重要意义。
(1)现场需搭建一个试验平台，励磁小电流试验是需要通过外接三相交流电源引入励磁系统功率柜整流装置来进行模拟，对于现场试验设备不具备三相电源是一个棘手问题，三相交流电源采用外接增加了现场试验的难度。
(2)不能智能判断励磁系统整流功率柜的三相全控桥具体相别的可控硅、快速熔断器等设备是否故障，只能人为去判断，不够智能化。
实用新型内容
针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型提出一种智能型发电机组励磁系统小电流试验装置，智能型发电机组励磁系统小电流试验装置采用“交-直- 交”交流电源输入，将交流220V整流为直流电，在逆变为所需的三相交流电源，解决了现场三相交流电源外接不易实现的问题；采用波形检测法来检测分析励磁功率整流柜的整流波形，可以准确判别励磁整流柜的故障相别，解决了需要人为去分析故障相的问题。通过智能型发电机组励磁系统小电流试验装置进行励磁系统整流柜试验不仅不依赖于现场外接三相电源的束缚，而且能够智能化分析出故障相别，为查找三相全控桥一次设备故障问题大大减少了工作量。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种智能型发电机组励磁系统小电流试验装置，包括单相交流输入电源模块、保护单元模块、单相电源转换三相电源模块、同步相序检查模块、外接待测元件模块、负载模块和智能监测单元模块；
单相交流输入电源模块出线端连接至保护单元模块进线端，保护单元模块出线端连接至单相电源转换三相电源模块进线端，单相电源转换三相电源模块出线端连接至同步相序检测模块进线端，同步相序检测模块出线端连接外接待测元件模块进线端，外接待测元件模块出线端连接负载模块；
智能监测单元模块分别与保护单元模块、同步相序检测模块以及外接待测元件模块相连接，用于控制信号和反馈信号的传输。
本实用新型进一步的改进在于，单相交流输入电源模块包括单相断路器QF、电容C以及带电指示灯，通过单相交流电Ua连接至单相断路器QF上口，单相断路器QF下口一方面连接电容C上口，电容下口连接带电指示灯LED一端，带电指示灯LED另一端连接大地；单相断路器QF下口另一方面连接至出线端。
本实用新型进一步的改进在于，保护单元模块包括电流互感器、电压互感器以及保护装置，电流互感器、电压互感器的二次侧输出连接保护装置模拟采集板卡，保护单元模块配置了保护功能有过电流保护、电压保护及过载保护，保护单元模块能够与智能监测模块进行通讯，进行报警信号的反馈与传输。
本实用新型进一步的改进在于，单相电源转换三相电源模块包括整流电路、稳压电容和三相逆变电路，所述的整流电路包含二极管VD1、VD2、VD3和VD4，保护单元模块出线端的一端与二极管VD1与VD2相连接，另一端与二极管VD3 与VD4相连接；所述的稳压电容指的是与整流电流电路输出端相连接的电容C，起到稳定整流输出电压的作用，所述的三相逆变电路包含6组绝缘栅双极型晶体管，每组IGBT与二极管并联，分别为IGBT1/VD1、IGBT2/VD1、IGBT3/VD3、 IGBT4/VD4、IGBT5/VD5、IGBT6/VD6，滤波电感L1、L2、L3，其中6个绝缘栅双极型晶体管共阳极侧为IGBT1、IGBT2、IGBT3连接稳压电容一端，共阴极侧IGBT4、IGBT5、IGBT6连接稳压电容另一端，缘栅双极型晶体管中点分别连接滤波电感L1、L2、L3的一端，另一端连接三相逆变电路的输出端A、B、C。
本实用新型进一步的改进在于，同步相序检测模块包含同步相序检测器及指示器，三相逆变电路的输出端A、B、C连接同步相序检测模块的输入端，同步相序检测模块的输出端连接外接待测元件末输入端。
本实用新型进一步的改进在于，外接待测元件模块包括三相电流互感器CT1、CT2、CT3，交流外接端口A、B、C，直流外接端口正极和负极，同步相序检测模块输出端与外接待测元件模块输入端，交流外接端口A、B、C与直流外接端口正极和负极连接待测元件。
本实用新型进一步的改进在于，负载模块包括所述功率电阻单元包括多个功率电阻，多个功率电阻采用并联方式连接，外接待测元件模块直流外接端口连接负载模块的进线端，不同功率电阻的并联方式对应不同的档位，通过改变不同档位来满足不同机组类型的普适性。
本实用新型进一步的改进在于，智能监测单元模块分别与保护单元模块、同步相序检测模块、外接待测元件模块相连接，所述智能监测单元模块包含电压电流采集回路、CPU模块和人机界面，通过监测外接待测元件模块的电压和电流连接至智能监测单元模块的电压电流采集回路，电压电流采集回路连接至CPU 模块，并通过人机界面进行实时显示，保护单元模块和同步相序检测模块能够与智能监测单元模块进行信息交互。
本实用新型至少具有如下有益的技术效果：
本实用新型提出一种智能型发电机组励磁系统小电流试验装置，智能型发电机组励磁系统小电流试验装置采用“交-直-交”交流电源输入，将交流220V整流为直流电，在逆变为所需的三相交流电源，解决了现场三相交流电源外接不易实现的问题；采用波形检测法来检测分析励磁功率整流柜的整流波形，可以准确判别励磁整流柜的故障相别，解决了需要人为去分析故障相的问题。通过智能型发电机组励磁系统小电流试验装置进行励磁系统整流柜试验不仅不依赖于现场外接三相电源的束缚，而且能够智能化分析出故障相别，为查找三相全控桥一次设备故障问题大大减少了工作量。
附图说明
图1为本实用新型一种智能型发电机组励磁系统小电流试验装置的示意图。
图2为单相交流输入电源示意图。
图3为单相电源转换三相电源模块示意图。
图4为负载模块示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
如图1所示，本实用新型提供的一种智能型发电机组励磁系统小电流试验装置，包括单相交流输入电源模块、保护单元模块、单相电源转换三相电源模块、同步相序检查模块、外接待测元件模块、负载模块和智能监测单元模块。
单相交流输入电源模块出线端连接至保护单元模块进线端，保护单元模块出线端连接至单相电源转换三相电源模块进线端，单相电源转换三相电源模块出线端连接至同步相序检测模块进线端，同步相序检测模块出线端连接外接待测元件模块进线端，外接待测元件模块出线端连接负载模块。
智能监测单元模块分别与保护单元模块、同步相序检测模块、外接待测元件模块相连接，用于控制信号和反馈信号的传输。
如图2所示，所述的单相交流输入电源模块包括单相断路器QF、电容、以及带电指示灯，通过单相交流电Ua连接至单相断路器QF上口，单相断路器QF 下口一方面连接电容C上口，电容下口连接带电指示灯LED一端，带电指示灯 LED另一端连接大地；单相断路器QF下口另一方面连接至出线端。
所述的保护单元模块包括电流互感器、电压互感器以及保护装置，保护单元模块配置了保护功能有过电流保护、电压保护及过载保护等，保护单元模块能够与智能监测模块进行通讯，进行报警信号的反馈与传输。
如图3所示，所述的单相电源转换三相电源模块包括整流电路、稳压电容、三相逆变电路组成，所述的整流电路包含二极管VD1、VD2、VD3、VD4，保护单元模块出线端的一端与二极管VD1与VD2相连接，另一端与二极管VD3与 VD4相连接。所述的稳压电容指的是与整流电流电路输出端相连接的电容C，起到稳定整流输出电压的作用，所述的三相逆变电路包含6组绝缘栅双极型晶体管，每组IGBT与二极管并联，分别为IGBT1/VD1、IGBT2/VD1、IGBT3/VD3、 IGBT4/VD4、IGBT5/VD5、IGBT6/VD6，滤波电感L1、L2、L3，其中6个绝缘栅双极型晶体管共阳极侧为IGBT1、IGBT2、IGBT3连接稳压电容一端，共阴极侧IGBT4、IGBT5、IGBT6连接稳压电容另一端，缘栅双极型晶体管中点分别连接滤波电感L1、L2、L3的一端，另一端连接三相逆变电路的输出端A、B、C。
所述的同步相序检测模块包含同步相序检测器及指示器，三相逆变电路的输出端A、B、C连接同步相序检测模块的输入端，同步相序检测模块的输出端连接外接待测元件末输入端。
所述的外接待测元件模块包括三相电流互感器CT1、CT2、CT3，交流外接端口A、B、C，直流外接端口U1(正极)和U2(负极)，同步相序检测模块输出端与外接待测元件模块输入端，交流外接端口A、B、C与直流外接端口U1 (正极)和U2(负极)连接待测元件。
如图4所示，所述的负载模块包括多个功率电阻，功率电阻分别R1、R2… Rk，多个功率电阻采用并联方式连接，外接待测元件模块的直流外接端口连接负载模块的进线端，不同功率电阻的并联方式对应负载模块不同的档位，通过改变负载模块不同档位来满足不同机组类型的普适性。
智能监测单元模块分别与保护单元模块、同步相序检测模块、外接待测元件模块相连接，所述智能监测单元模块包含电压电流采集回路、CPU模块和人机界面，通过监测外接待测元件模块的电压和电流连接至智能监测单元模块的电压电流采集回路，电压电流采集回路连接至CPU模块，并通过人机界面进行实时显示，保护单元模块和同步相序检测模块能够与智能监测单元模块进行信息交互。
实施例
本智能型发电机组励磁系统小电流试验装置在某机组容量为200MW热电厂自并励励磁系统进行试验，通过模拟机组励磁系统开环模式下不同的触发角，来验证发电机组励磁系统小电流试验装置监测的六脉动整流的电压与理论计算比较，误差不大于5％，验证了智能型发电机组励磁小电流试验装置的适用性。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。
Claims (8)
1.一种智能型发电机组励磁系统小电流试验装置，其特征在于，包括单相交流输入电源模块、保护单元模块、单相电源转换三相电源模块、同步相序检查模块、外接待测元件模块、负载模块和智能监测单元模块；
单相交流输入电源模块出线端连接至保护单元模块进线端，保护单元模块出线端连接至单相电源转换三相电源模块进线端，单相电源转换三相电源模块出线端连接至同步相序检测模块进线端，同步相序检测模块出线端连接外接待测元件模块进线端，外接待测元件模块出线端连接负载模块；
智能监测单元模块分别与保护单元模块、同步相序检测模块以及外接待测元件模块相连接，用于控制信号和反馈信号的传输。
2.根据权利要求1所述的一种智能型发电机组励磁系统小电流试验装置，其特征在于，单相交流输入电源模块包括单相断路器QF、电容C以及带电指示灯，通过单相交流电Ua连接至单相断路器QF上口，单相断路器QF下口一方面连接电容C上口，电容下口连接带电指示灯LED一端，带电指示灯LED另一端连接大地；单相断路器QF下口另一方面连接至出线端。
3.根据权利要求1所述的一种智能型发电机组励磁系统小电流试验装置，其特征在于，保护单元模块包括电流互感器、电压互感器以及保护装置，电流互感器、电压互感器的二次侧输出连接保护装置模拟采集板卡，保护单元模块配置了保护功能有过电流保护、电压保护及过载保护，保护单元模块能够与智能监测模块进行通讯，进行报警信号的反馈与传输。
4.根据权利要求1所述的一种智能型发电机组励磁系统小电流试验装置，其特征在于，单相电源转换三相电源模块包括整流电路、稳压电容和三相逆变电路，所述的整流电路包含二极管VD1、VD2、VD3和VD4，保护单元模块出线端的一端与二极管VD1与VD2相连接，另一端与二极管VD3与VD4相连接；所述的稳压电容指的是与整流电流电路输出端相连接的电容C，起到稳定整流输出电压的作用，所述的三相逆变电路包含6组绝缘栅双极型晶体管，每组IGBT与二极管并联，分别为IGBT1/VD1、IGBT2/VD1、IGBT3/VD3、IGBT4/VD4、IGBT5/VD5、IGBT6/VD6，滤波电感L1、L2、L3，其中6个绝缘栅双极型晶体管共阳极侧为IGBT1、IGBT2、IGBT3连接稳压电容一端，共阴极侧IGBT4、IGBT5、IGBT6连接稳压电容另一端，缘栅双极型晶体管中点分别连接滤波电感L1、L2、L3的一端，另一端连接三相逆变电路的输出端A、B、C。
5.根据权利要求1所述的一种智能型发电机组励磁系统小电流试验装置，其特征在于，同步相序检测模块包含同步相序检测器及指示器，三相逆变电路的输出端A、B、C连接同步相序检测模块的输入端，同步相序检测模块的输出端连接外接待测元件末输入端。
6.根据权利要求1所述的一种智能型发电机组励磁系统小电流试验装置，其特征在于，外接待测元件模块包括三相电流互感器CT1、CT2、CT3，交流外接端口A、B、C，直流外接端口正极和负极，同步相序检测模块输出端与外接待测元件模块输入端，交流外接端口A、B、C与直流外接端口正极和负极连接待测元件。
7.根据权利要求1所述的一种智能型发电机组励磁系统小电流试验装置，其特征在于，负载模块包括所述功率电阻单元包括多个功率电阻，多个功率电阻采用并联方式连接，外接待测元件模块直流外接端口连接负载模块的进线端，不同功率电阻的并联方式对应不同的档位，通过改变不同档位来满足不同机组类型的普适性。
8.根据权利要求1所述的一种智能型发电机组励磁系统小电流试验装置，其特征在于，智能监测单元模块分别与保护单元模块、同步相序检测模块、外接待测元件模块相连接，所述智能监测单元模块包含电压电流采集回路、CPU模块和人机界面，通过监测外接待测元件模块的电压和电流连接至智能监测单元模块的电压电流采集回路，电压电流采集回路连接至CPU模块，并通过人机界面进行实时显示，保护单元模块和同步相序检测模块能够与智能监测单元模块进行信息交互。
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