[实用新型]全数字水轮机电控调速器

说明书

技术领域

本实用新型属于一种水轮机的控制，特别是涉及一种调节性能优异，甩负荷时响应速度快的全数字水轮机电控调速器。

背景技术

调速系统作为水电站主要的控制设备之一，对保证机组根据需要及时安全可靠的运行在不同的工况下起着非常重要的作用，尤其是当机组甩负荷时，调速系统应能快速作出反应，迅速关机，避免机组飞车事故发生。

水轮机电子调速器主要任务是维持发电机组频率的恒定；并通过电动操作机构开关导叶以实现机组开关机；当机组甩负荷时，能够将负载快速转移，达到限制机组转速升高的目的。考虑到小型机组并在大电网系统上运行时，频率基本维持稳定，因此无需考虑机组调频要求，故只采用电动操作阀门开关的方法实现机组开停机及并网后的增减负荷操作，基本上能够满足运行要求。同时还要考虑成本因素，小型水轮发电机组调速系统一般不会配置常规调速器，而是采用电动机或手动控制进水阀门开度的方法调节水轮机流量，进而控制机组转速(频率)。该种调速方法虽然简单，且成本很低，但缺点也显而易见：当机组甩负荷时，电动机的反应速度远远达不到调速器的动态要求，导致机组过速，严重危害发电机组性能，并大大缩短其使用寿命。而且由于小型机组配置的防雷措施很有限，所以在雷雨多发季节，由于雷击等原因断路器经常跳闸，导致机组突甩满负荷。此时，必须将导叶或进水阀门快速关闭，或将机组甩负荷瞬间所带的负荷快速转移。

发明内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种甩负荷时响应速度快，调节性能强，可靠性高的全数字水轮机电控调速器。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种全数字水轮机电控调速器，用于控制三相同步发电机，包括有用于控制和调节三相负载电流的电子调速部分，所述的三相同步发电机发出的三相电通过电压互感器连接电子调速部分，所述的三相同步发电机发出的三相电还依次通过断路器及与三相同步发电机三相相对应的三个可控硅的触发端与电子调速部分相连，所述的三相同步发电机发出的三相电还依次通过断路器、与三相同步发电机三相相对应的三个可控硅以及电流采集传感器与电子调速部分相连。

所述的电流采集传感器与三相同步发电机的零线之间连接有用作假负载的电阻。

所述的电子调速部分包括有同步整形电路、信号整定电路、负载电流整形电路、脉冲放大电路、开关量隔离输出电路、开关量隔离输入电路和控制电路，其中，所述的有同步整形电路和信号整定电路的信号输入端分别与所述的电压互感器相连，输出端分别连接控制电路的信号输入端；所述的负载电流整形电路的信号输入端连接电流采集传感器，输出端连接控制电路的信号输入端；所述的脉冲放大电路的输入端连接控制电路的信号输出端，输出端连接及与三相同步发电机的三相相对应的三个可控硅的触发端；所述的开关量隔离输出电路的信号输入端连接控制电路的信号输出端；所述的开关量隔离输入电路的信号输入端连接开关按钮，输出端连接控制电路的信号输入端。

所述的控制电路上还连接有通讯接口电路。

所述的同步整形电路包括两组完全相同的电路结构构成，两组电路互为备用，其中的一组电路构成是：从电压互感器过来的信号通过第一、第二电阻、第一、第二电容以及第一、第二二极管的滤波整流后，经运算放大器放大，经光电耦合器后进入控制电路的信号输入端。

所述的信号整定电路包括三组电路结构，其中，第一组电路将三相同步发电机的电压信号输入经第一、第二运算放大器二级放大后送入控制电路的信号输入端，第二组电路将备用的信号输入经第三、第四和第五运算放大器三级放大后送入控制电路的信号输入端，第三组电路结构将备用的信号输入经第六、第七和第八运算放大器三级放大后送入控制电路的信号输入端。

所述的负载电流整形电路包括有三组电路结构完全相同的且输入端分别对应与负载电流的三个相相连，输出端分别对应连接控制电路的信号输出端的二级放大电路；将负载电流进行整流滤波、二级放大后送入控制电路的信号输入端的放大电路，以及将负载电压进行分压滤波、二级放大后送入控制电路的信号输入端的放大电路。

所述的脉冲放大电路包括有三组输入端分别与控制电路的信号输出端相连结构完全相同的电路结构，其中的一组电路结构构成是：输入端通过一电阻与控制电路的信号输出端相连的光电耦合器，光电耦合器的输出端通过一电阻与达林顿管的基极相连，达林顿管的发射极输出连接触发脉冲指示灯和脉冲变压器，脉冲变压器的初级线圈还反接有续流二极管，脉冲变压器的次级线圈经保护二极管输出。