CN105471342B - 一种核电站棒控发电机快速灭磁的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种核电站棒控发电机快速灭磁的装置，发电机***灭磁回路包括灭磁开关，发电机转子一端连接灭磁电阻R一端和灭磁开关第一触点一端，灭磁开关第一触点另一端连接二极管D1负极和整流桥正极，整流桥负极连接IGBT管发射极，IGBT管集电极连接二极管D1正极和灭磁开关第二触点一端，灭磁开关第二触点另一端连接发电机转子另一端；还包括可控硅D2及用于在灭磁时将可控硅D2触通的电子开关；可控硅D2一端连接灭磁电阻R另一端，另一端连接发电机转子另一端。本发明还提供了核电站棒控发电机快速灭磁的方法。本发明采用可控硅取代常规二极管，灭磁时用电子开关触通可控硅，实现快速灭磁，具有灭磁时间短、漏电流小的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种核电站棒控发电机快速灭磁的装置及方法，属于核电站反应堆电气技术领域。
背景技术
核电站中，反应堆的功率是通过调节控制棒的位置来实现的，控制棒的驱动电源由专用的驱动机构电源***来提供，该***通常由两台电动机-发电机组(MG机组)和若干控制柜组成，因此保障驱动机构电源***的稳定运行，是实现核电站安全运行的重要课题。
驱动机构电源***在停机的过程中，由于发电机转子存在大量的磁场能量，因此有必要尽快的将能量释放，实现发电机的快速灭磁，同时需要控制转子的电压，防止过电压损害转子绝缘以及相关控制设备。由于电源***中发电机容量较小，其灭磁回路通常采用线性电阻加二极管的方式，如图1所示，发电机G的转子L的一端连接灭磁电阻R一端和灭磁开关第一触点KM-1一端，灭磁电阻R另一端连接二极管D0负极，灭磁开关第一触点KM-1另一端连接二极管D1负极和整流桥正极，整流桥负极连接IGBT管Q1发射极，IGBT管Q1集电极连接二极管D1正极和灭磁开关第二触点KM-2一端，灭磁开关第二触点KM-2另一端连接二极管D0正极和发电机转子L的另一端。
上述方式虽然具有工作可靠、维护简单、价格较低、容易获取、选型简单、方便安装、移能效果好等优点，但是存在漏电流的问题，具体如下：
发电机***在正常工作时，灭磁开关的两对触点KM-1、KM-2合上。当IGBT管Q1导通时，电流从整流桥正极(+端)输出，流经灭磁开关第一触点KM-1、发电机转子L、灭磁开关第二触点KM-2和IGBT管Q1流回整流桥负极(-端)。当IGBT管Q1截止时，电流从发电机转子L下端续流经灭磁开关第二触点KM-2下端、二极管D1和灭磁开关第一触点KM-1上端流回发电机转子L，在此过程中，将有一部分电流从二极管D0和灭磁电阻R分流走，形成漏电流。
由于漏电流的存在，不仅影响励磁电流的采集，而且会导致灭磁电阻长期发热，影响机组的正常运行。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种灭磁时间短、漏电流小的核电站棒控发电机快速灭磁的装置。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种核电站棒控发电机快速灭磁的装置，设于发电机***灭磁回路中，发电机***灭磁回路包括灭磁开关，发电机转子的一端连接灭磁电阻R一端和灭磁开关第一触点KM-1一端，灭磁开关第一触点KM-1另一端连接二极管D1负极和整流桥正极，整流桥负极连接IGBT管Q1发射极，IGBT管Q1集电极连接二极管D1正极和灭磁开关第二触点KM-2一端，灭磁开关第二触点KM-2另一端连接发电机转子的另一端；
其特征在于：
还包括可控硅D2以及用于在灭磁时将所述可控硅D2触通的电子开关ES；
所述可控硅D2一端连接所述灭磁电阻R另一端，所述可控硅D2另一端连接所述发电机转子的另一端。
优选地，所述电子开关ES包括电阻R1，电阻R1一端连接所述灭磁开关辅助触点KM_FZ，电阻R1另一端连接光耦Q一端，光耦Q另一端连接振荡芯片555，振荡芯片555另一端连接三极管P的基极，三极管P的发射极接地，三极管P的集电极连接变压器原边，变压器副边通过整流电路连接所述可控硅D2。
优选地，所述整流电路包括二极管D3和二极管D4，所述变压器T副边的两极分别连接二极管D3正极和二极管D4正极，二极管D3负极连接二极管D4负极和所述可控硅D2的触发极，二极管D4正极还连接所述可控硅D2的阴极。
本发明还提供了一种核电站棒控发电机快速灭磁的装方法，采用上述的核电站棒控发电机快速灭磁的装置，当发电机***停机时，灭磁开关第二触点KM-2断开，此时电子开关ES通过判断灭磁开关辅助触点KM_FZ位置，触发脉冲，将可控硅D2导通，从而将灭磁电阻R接入发电机***灭磁回路中，实现发电机转子的灭磁。
优选地，所述灭磁开关第二触点KM-2断开时，灭磁开关辅助触点KM_FZ吸合，此时光耦Q导通，光耦Q的副边发出一个控制信号启动振荡芯片555工作，振荡芯片555输出一个脉冲群控制三极管P的开关，这样就会在变压器T的副边产生一个周期相同的脉冲群，该脉冲群经整流后至可控硅D2的触发极，从而控制可控硅D2导通。
本发明提供的装置采用可控硅取代常规的二极管，在灭磁时采用高隔离的电子开关将可控硅触通，从而实现发电机的快速灭磁，具有灭磁时间短、漏电流小等优点。
附图说明
图1为传统灭磁装置在发电机***中使用的原理框图；
图2为本实施例提供的核电站棒控发电机快速灭磁的装置在发电机***中使用的原理框图；
图3为电子开关的结构原理图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
结合图2，本发明是在图1所示的传统灭磁装置的基础上做出的改进，采用可控硅D2取代常规的二极管D0，同时可控硅D2与高隔离的电子开关ES连接，在灭磁时采用高隔离的电子开关ES将可控硅D2触通。
当发电机***停机时，灭磁开关第二触点KM-2分开，此时电子开关ES通过判断灭磁开关辅助触点KM_FZ位置，触发脉冲，将可控硅D2导通，从而将灭磁电阻R接入回路，实现发电机转子的灭磁。
图3为电子开关ES的结构原理图，电子开关ES包括电阻R1，电阻R1一端连接灭磁开关辅助触点KM_FZ，电阻R1另一端连接光耦Q一端，光耦Q另一端连接振荡芯片555，振荡芯片555另一端连接三极管P的基极，三极管P的发射极接地，三极管P的集电极连接变压器T正边，变压器T副边的两极分别连接二极管D3正极和二极管D4正极，二极管D3负极连接二极管D4负极和可控硅D2的触发极，二极管D4正极还连接可控硅D2的阴极。
灭磁开关第二触点KM-2分开时，灭磁开关辅助触点KM_FZ吸合，此时光耦Q就导通，光耦Q的副边就发出一个控制信号启动振荡芯片555工作，振荡芯片555输出一个20KHz的脉冲群控制三极管P的开关，这样就会在变压器T的副边产生一个周期也为20KHz的脉冲群，脉冲群经整流后至可控硅D2的触发极，从而控制可控硅D2的开通，将灭磁电阻R接入回路，实现发电机转子的灭磁。
Claims (4)
1.一种核电站棒控发电机快速灭磁的装置，设于发电机***灭磁回路中，发电机***灭磁回路包括灭磁开关，发电机转子(L)的一端连接灭磁电阻R一端和灭磁开关第一触点KM-1一端，灭磁开关第一触点KM-1另一端连接二极管D1负极和整流桥正极，整流桥负极连接IGBT管Q1发射极，IGBT管Q1集电极连接二极管D1正极和灭磁开关第二触点KM-2一端，灭磁开关第二触点KM-2另一端连接发电机转子(L)的另一端；
其特征在于：
还包括可控硅D2以及用于在灭磁时将所述可控硅D2触通的电子开关ES；所述可控硅D2一端连接所述灭磁电阻R另一端，所述可控硅D2另一端连接所述发电机转子(L)的另一端；
所述电子开关ES包括电阻R1，电阻R1一端连接所述灭磁开关辅助触点KM_FZ，电阻R1另一端连接光耦Q一端，光耦Q另一端连接振荡芯片555，振荡芯片555另一端连接三极管P的基极，三极管P的发射极接地，三极管P的集电极连接变压器(T)正边，变压器(T)副边通过整流电路连接所述可控硅D2。
2.如权利要求1所述的一种核电站棒控发电机快速灭磁的装置，其特征在于：所述整流电路包括二极管D3和二极管D4，所述变压器(T)副边的两极分别连接二极管D3正极和二极管D4正极，二极管D3负极连接二极管D4负极和所述可控硅D2的触发极，二极管D4正极还连接所述可控硅D2的阴极。
3.一种核电站棒控发电机快速灭磁的方法，其特征在于：采用如权利要求1或2所述的核电站棒控发电机快速灭磁的装置，当发电机***停机时，灭磁开关第二触点KM-2断开，此时电子开关ES通过判断灭磁开关辅助触点KM_FZ位置，触发脉冲，将可控硅D2导通，从而将灭磁电阻R接入发电机***灭磁回路中，实现发电机转子的灭磁。
4.如权利要求3所述的一种核电站棒控发电机快速灭磁的方法，其特征在于：所述灭磁开关第二触点KM-2断开时，其灭磁开关辅助触点KM_FZ吸合，此时光耦Q导通，光耦Q的副边发出一个控制信号启动振荡芯片555工作，振荡芯片555输出一个脉冲群控制三极管P的开关，这样就会在变压器(T)的副边产生一个周期相同的脉冲群，该脉冲群经整流后至可控硅D2的触发极，从而控制可控硅D2导通。
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