阅读说明：本技术 一种基于热敏电阻的同步发电机灭磁电路 (Synchronous generator de-excitation circuit based on thermistor ) 是由 郭春平 于 2020-08-10 设计创作，主要内容包括：一种基于热敏电阻的同步发电机灭磁电路,包括发电机整流电路、磁场断路器和同步发电机励磁绕组,所述同步发电机励磁绕组还并联有灭磁电路,所述灭磁电路包括热敏电阻和非线性灭磁电阻且所述热敏电阻和所述非线性灭磁电阻串联连接,本发明通过选用具有正温度特性的热敏电阻(PTC)作为灭磁主回路的闭合开关,解决了传统同步发电机灭磁方法存在灭磁装置造价偏高、控制回路复杂、可靠性偏低等诸多问题,是同步发电机安全稳定运行的重要保障措施之一,对我国发电工程,具有重要的实际意义。(A synchronous generator field suppression circuit based on thermistors comprises a generator rectifying circuit, a magnetic field breaker and a synchronous generator field winding, wherein the synchronous generator field winding is also connected with a field suppression circuit in parallel, the field suppression circuit comprises thermistors and nonlinear field suppression resistors, and the thermistors and the nonlinear field suppression resistors are connected in series.)

一种基于热敏电阻的同步发电机灭磁电路

技术领域

本发明涉及同步发电机转子回路灭磁技术领域，具体涉及一种基于热敏电阻的同步发电机灭磁电路。

背景技术

励磁系统是同步发电机的重要组成部分，不仅直接影响同步发电机的运行特性，还对电力系统的稳定性起着重要的作用。其中的灭磁是励磁系统中作用最为关键、理论与技术也最为复杂的构成部分。

传统的同步发电机灭磁方法，通常选用电力电子器件（又称电子开关）和断路器（或负荷开关，又称机械开关）两种器件，作为灭磁主回路的闭合开关器件，结果使得目前的同步发电机灭磁装置普遍存在造价偏高、控制回路复杂、可靠性偏低等诸多问题。其中的可靠性问题会带来同步发电机励磁系统在灭磁时，由于在灭磁功能上的欠缺，最终直接危及到同步发电机的安全稳定运行。

发明内容

（一）解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种基于热敏电阻的同步发电机灭磁电路，以解决上述背景技术中提出的实际问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于热敏电阻的同步发电机灭磁电路，包括发电机整流电路、磁场断路器和同步发电机励磁绕组，所述同步发电机励磁绕组还并联有灭磁电路，所述灭磁电路包括热敏电阻和非线性灭磁电阻且所述热敏电阻和所述非线性灭磁电阻串联连接。

优选的，所述非线性灭磁电阻为氧化锌（ZnO）灭磁电阻。

优选的，所述非线性灭磁电阻为碳化硅（SiC）灭磁电阻。

优选的，所述灭磁电路还包括转子过电压保护电路，所述转子过电压保护电路包括晶闸管，所述晶闸管与所述热敏电阻并联连接，所述晶闸管的一端与过电压触发器连接，所述过电压触发器与所述同步发电机励磁绕组的两端连接。

（三）有益效果

本发明通过选用具有正温度特性的热敏电阻（PTC）作为灭磁主回路的闭合开关，本发明解决了传统同步发电机灭磁方法存在灭磁装置造价偏高、控制回路复杂、可靠性偏低等诸多问题，是同步发电机安全稳定运行的重要保障措施之一，对我国发电工程，具有重要的实际意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明实施例2结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种基于热敏电阻的同步发电机灭磁电路，作为本发明的实施例1，包括发电机整流电路、磁场断路器和同步发电机励磁绕组，同步发电机励磁绕组还并联有灭磁电路，灭磁电路包括热敏电阻和非线性灭磁电阻且热敏电阻和非线性灭磁电阻串联连接。

工作原理：磁场断路器收到分断信号后，主触点开始分离，并产生弧压U_FMK，此时在整流电路输出电压U_Z和弧压U_FMK共同作用下，同步发电机励磁电流I_f从转子回路（见图1中虚线箭头）转移到灭磁主回路中（见图1中实线箭头），同步发电机灭磁开始，励磁电流I_f流过非线性灭磁电阻，灭磁电阻开始发热，逐渐将灭磁开始前励磁绕组所储存的电磁能，转换为灭磁电阻的热能。在此过程中，热敏电阻（PTC）也开始发热，温度逐渐升高，由于具有正温度特性，所以其阻值也随之增加，待其温度升高到一定设定范围内时，其阻值会突然变大或剧增，相应地通过的电流也会突然变小，此时热敏电阻相当于处于断开状态，最终实现了励磁绕组中电磁能的消耗，同步发电机灭磁结束。

关于热敏电阻（PTC）的具体温度范围要求，取决于其吸收的电磁能，也就是在灭磁开始前励磁绕组所储存的电磁能大小。相应的，励磁绕组储存的电磁能越多，对热敏电阻（PTC）设定的温度范围要求就愈高，相反，则就愈低。

本发明灭磁电路中的非线性灭磁电阻优选的实施例分别是氧化锌电阻和碳化硅电阻，可以根据同步电机的类型和应用场合自行设置，氧化锌电阻具有开关特性，漏电流小，可直接并联于转子绕组两端，但氧化锌电阻的特性随时间的延长变化很大，其损坏后为短路状态也对发电机的安全运行造成了威胁，而且随着发电机容量的增大已经很难选到与之相配的高电压阀值的氧化锌电阻，碳化硅电阻的伏安特性介于线性电阻和氧化锌电阻之间，其灭磁时间也在二者之间，具备二者的长处，特性稳定，碳化硅电阻无明显阀值电压，大型机组越来越多地选碳化硅灭磁电阻。

请参阅图2，作为本发明的实施例2，添加了同步发电机转子过电压保护电路，转子过电压保护电路包括晶闸管，晶闸管与热敏电阻并联连接，晶闸管与过电压触发器连接，过电压触发器与同步发电机励磁绕组的两端连接，转子过电压保护主要用于防止晶闸管整流装置侧引入的过电压和发电机侧引入的过电压，以保护发电机转子和励磁装置本身。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料过着特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定义在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。