励磁系统整流柜冷却风机电源系统

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2024-03-12 17:02:08

权利要求书： 1.一种励磁系统整流柜冷却风机电源系统，其特征在于，包括备用电源及若干支路，其中，各支路均包括主电源、第一冷却风机(G11)、第二冷却风机(G12)、电源切换回路及风机切换回路，其中，主电源及备用电源通过电源切换回路及风机切换回路与第一冷却风机(G11)及第二冷却风机(G12)相连接。

2.根据权利要求1所述的励磁系统整流柜冷却风机电源系统，其特征在于，所述电源切换回路包括110直流电源负端、110直流电源正端、第一电源切换继电器(KA1)及第一接触器(KM1)及第二接触器(KM2)；

主电源的输出端与第一电源切换继电器(KA1)的线圈连接，第一电源切换继电器第一常开点(KA11)的一端及第一电源切换继电器第一常闭点(KA12)的一端均与110直流电源正端；

所述第二接触器第二常闭接点(KM22)的一端与第一电源切换继电器第一常开点(KA11)的另一端，第二接触器第二常闭接点(KM22)的另一端与第一接触器(KM1)中线圈的一端相连接，第一接触器(KM1)中线圈的另一端与110直流电源负端；

所述第一接触器第一常闭接点(KM12)的一端与第一电源切换继电器第一常闭点(KA12)的另一端相连接，第一接触器第一常闭接点(KM12)的另一端与第二接触器(KM2)中线圈的一端相连接，第二接触器(KM2)中线圈的另一端与110直流电源负端相连接；

第二接触器第二常开触点(KM21)的第一个端子与备用电源的输出端相连接，第二接触器第二常开触点(KM21)的第二个端子与第一接触器第一常开触点(KM11)的第二个端子相连接；

第一接触器第一常开触点(KM11)的第一个端子与主电源的输出端相连接；

所述风机切换回路包括第三接触器(KM3)、第四接触器(KM4)、风机运行正常时定时启动切换接点(KS)、风机运行故障时温差信号启动第一常开接点(S11)、风机运行时第一组风机出口挡板位置信号第一常闭接点(G111)、第二组风机出口挡板位置信号第一常闭接点(G121)、风机运行故障时温差信号启动第二常开接点(S12)、第一热过载继电器(FR11)及第二热过载继电器(FR12)；

风机运行正常时定时启动切换接点(KS)的公共端与风机运行故障时温差信号启动第一常开接点(S11)的一端、风机运行故障时温差信号启动第二常开接点(S12)的一端及110直流电源正端相连接；风机运行正常时定时启动切换接点(KS)第一常开接点的另一端与第二组风机出口挡板位置信号常闭接点(G121)的一端相连接，风机运行正常时定时启动切换接点(KS)第二常开接点的另一端与第一组风机出口挡板位置信号常闭点(G111)的一端相连接；风机运行故障时温差信号启动第一常开接点(S11)的另一端与风机运行时第二组风机出口挡板位置信号常闭点(G121)的另一端及第三接触器(KM3)中线圈的一端相连接，风机运行故障时温差信号启动第二常开接点(S12)的另一端与风机运行时第一组风机出口挡板位置信号常闭点(G111)的另一端及第四接触器(KM4)中线圈的一端相连接；

第三接触器(KM3)中线圈的另一端及第四接触器(KM4)中线圈的另一端均与110直流电源负端相连接；

第三接触器第三常开触点(KM31)的一端与第一接触器第一常开触点(KM11)的第二个端子及第二接触器第二常开触点(KM21)的第二个端子相连接，第三接触器第三常开触点(KM31)的另一端经第一热过载继电器(FR11)与第一组风机(G11)相连接；

第四接触器第四常开触点(KM41)的一端与第一接触器第一常开触点(KM11)的第二个端子及第二接触器第二常开触点(KM21)的第二个端子相连接，第四接触器第四常开触点(KM41)的另一端经第二热过载继电器(FR12)与第二组风机(G12)相连接。

3.根据权利要求1所述的励磁系统整流柜冷却风机电源系统，其特征在于，所述备用电源连接有备用电源监视继电器(KA01)。

4.根据权利要求2所述的励磁系统整流柜冷却风机电源系统，其特征在于，风机运行时第一组风机出口挡板位置信号第二常闭接点(G112)与第二组风机出口挡板位置信号第二常闭接点(G122)串联后作为风机停止信号端与励磁(CPU)相连接。

5.根据权利要求3所述的励磁系统整流柜冷却风机电源系统，其特征在于，备用电源监视继电器(KA01)的第一常闭点(KA013)与励磁已投入信号端串联后作为备用电源的故障信号。

6.根据权利要求2所述的励磁系统整流柜冷却风机电源系统，其特征在于，第一电源切换继电器第二常闭接点(KA13)作为所在回路中的电源故障信号。

7.根据权利要求2所述的励磁系统整流柜冷却风机电源系统，其特征在于，风机切换回路的风机运行故障时温差信号启动第三常开接点(S13)作为所在回路中冷却风机的故障信号。

说明书：一种励磁系统整流柜冷却风机电源系统技术领域[0001] 本发明属于励磁系统整流拒冷却风机电源优化设计技术领域，涉及一种励磁系统整流柜冷却风机电源系统。

背景技术[0002] 大容量机组自并励静止励磁系统配置有3+n台整流柜，为冗余配置，即在一台整流柜退出运行的情况下，仍能满足包括强励在内的各种工况要求，在两台整流拒停运的情况

下，能满足满负荷运行的要求，如果三台整流柜退出运行，励磁系统将会故障退出运行，进

而造成机组停运。励磁系统中的3+n台整流柜各配置两台冷却风机，正常运行时一台运行，

一台备用，两台风机根据励磁调节器CPU设定延时切换运行。正常运行时若整流柜内的两台

风机全停延时20S(可整定，一般设备厂家要求不大于20S)整流柜停运，如果出现3台整流柜

的冷却风机停运，励磁系统故障就会触发动作解列、灭磁、停机。因此保证整流柜冷却风机

电源供电的可靠性尤为重要。

[0003] 目前各个厂家的励磁系统整流柜风机电源设计各异，存在较大的隐患。因风机主电源失电、接触器下口接线松动、主触头接触不良、电压监视继电器接线松动或辅助触点接

触不良等单一原件故障或单一电源故障引起励磁系统退出运行导致机组非停的事例频频

出现。

发明内容[0004] 本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种励磁系统整流柜冷却风机电源系统，该系统能够彻底消除单一原件故障或单一电源故障造成励磁系统退出引起机

组停运的隐患，提高励磁系统运行的可靠性。

[0005] 为达到上述目的，本发明所述的励磁系统整流柜冷却风机电源系统包括备用电源及若干支路，其中，各支路均包括主电源、第一冷却风机、第二冷却风机、电源切换回路及风

机切换回路，其中，主电源及备用电源通过电源切换回路及风机切换回路与第一冷却风机

及第二冷却风机相连接。

[0006] 所述电源切换回路包括110直流电源负端、110直流电源正端、第一电源切换继电器及第一接触器及第二接触器；

[0007] 主电源的输出端与第一电源切换继电器的线圈连接，第一电源切换继电器第一常开点的一端及第一电源切换继电器第一常闭点的一端均与110直流电源正端；

[0008] 所述第二接触器第二常闭接点的一端与第一电源切换继电器第一常开点的另一端，第二接触器第二常闭接点的另一端与第一接触器中线圈的一端相连接，第一接触器中

线圈的另一端与110直流电源负端；

[0009] 所述第一接触器第一常闭接点的一端与第一电源切换继电器第一常闭点的另一端相连接，第一接触器第一常闭接点的另一端与第二接触器中线圈的一端相连接，第二接

触器中线圈的另一端与110直流电源负端相连接；

[0010] 第二接触器第二常开触点的第一个端子与备用电源的输出端相连接，第二接触器第二常开触点的第二个端子与第一接触器第一常开触点的第二个端子相连接；

[0011] 第一接触器第一常开触点的第一个端子与主电源的输出端相连接；[0012] 所述风机切换回路包括第三接触器、第四接触器、风机运行正常时定时启动切换公共端、风机运行故障时温差信号启动第一常开接点、风机运行时第一组风机出口挡板位

置信号第一常闭接点、第二组风机出口挡板位置信号第一常闭接点、风机运行故障时温差

信号启动第二常开接点、第一热过载继电器及第二热过载继电器；

[0013] 风机运行正常时定时启动切换接点的公共端与风机运行故障时温差信号启动第一常开接点的一端、风机运行故障时温差信号启动第二常开接点的一端及110直流电源正

端相连接；风机运行正常时定时启动切换接点第一常开接点的另一端与第二组风机出口挡

板位置信号第一常闭接点的一端相连接，风机运行正常时定时启动切换接点第二常开接点

的另一端与第一组风机出口挡板位置信号第一常闭点的一端相连接；风机运行故障时温差

信号启动第一常开接点的另一端与风机运行时第二组风机出口挡板位置信号第一常闭点

的另一端及第三接触器中线圈的一端相连接，风机运行故障时温差信号启动第二常开接点

的另一端与风机运行时第一组风机出口挡板位置信号第一常闭点的另一端及第四接触器

中线圈的一端相连接；

[0014] 第三接触器中线圈的另一端及第四接触器中线圈的另一端均与110直流电源负端相连接。

[0015] 第三接触器第三常开触点的一端与第一接触器第一常开触点的第二个端子及第二接触器第二常开触点的第二个端子相连接，第三接触器第三常开触点的另一端经第一热

过载继电器与第一组风机相连接；

[0016] 第四接触器第四常开触点的一端与第一接触器第一常开触点的第二个端子及第二接触器第二常开触点的第二个端子相连接，第四接触器第四常开触点的另一端经第二热

过载继电器与第二组风机相连接。

[0017] 所述备用电源连接有备用电源监视继电器。[0018] 风机运行时第一组风机出口挡板位置信号第二常闭接点与第二组风机出口挡板位置信号第二常闭接点串联后作为风机停止信号端与励磁CPU相连接；

[0019] 备用电源监视继电器的第一常闭点与励磁已投入信号端串联后作为备用电源的故障信号；

[0020] 第一电源切换继电器第二常闭接点作为所在回路中的电源故障信号。[0021] 风机切换回路的风机运行故障时温差信号启动第三常开接点作为所在回路中冷却风机的故障信号。

[0022] 本发明具有以下有益效果：[0023] 本发明所述的励磁系统整流柜冷却风机电源系统在具体操作时，各整流柜中冷却风机通过独立的主电源供电，当任一支路或者多条支路中的主电源失电后，失电的整流柜

风机电源可切换至备用电源运行，当各整流柜中运行的冷却风机故障时，可自动切换至另

一台冷却风机运行，不会导致所有整流柜冷却风机失电而退出运行。彻底消除单一原件故

障或单一电源故障造成励磁系统退出引起机组停运的隐患，提高励磁系统运行的可靠性。

附图说明[0024] 图1为本发明的结构示意图；[0025] 图2为本发明中电源切换回路的原理图；[0026] 图3为本发明中风机切换回路的原理图；[0027] 图4为信号回路端子排图。具体实施方式[0028] 下面结合附图对本发明做进一步详细描述：[0029] 参考图1，本发明所述的励磁系统整流柜冷却风机电源系统包括备用电源及若干支路，其中，各支路均包括主电源、第一冷却风机G11、第二冷却风机G12、电源切换回路及风

机切换回路，其中，主电源及备用电源通过电源切换回路及风机切换回路与第一冷却风机

G11及第二冷却风机G12相连接。

[0030] 参考图1及图2，所述电源切换回路包括110直流电源负端、110直流电源正端、第一电源切换继电器KA1及第一接触器KM1及第二接触器KM2；主电源的输出端与第一电源切

换继电器KA1的线圈连接，第一电源切换继电器第一常开点KA11的一端及第一电源切换继

电器第一常闭点KA12的一端均与110直流电源正端；所述第二接触器第二常闭接点KM22的

一端与第一电源切换继电器第一常开点KA11的另一端，第二接触器第二常闭接点KM22的另

一端与第一接触器KM1中线圈的一端相连接，第一接触器KM1中线圈的另一端与110直流电

源负端相连接；所述第一接触器第一常闭接点KM12的一端与第一电源切换继电器第一常闭

点KA12的另一端相连接，第一接触器第一常闭接点KM12的另一端与第二接触器KM2中线圈

的一端相连接，第二接触器KM2中线圈的另一端与110直流电源负端相连接；第二接触器第

二常开触点KM21的第一个端子与备用电源的输出端相连接，第二接触器第二常开触点KM21

的第二个端子与第一接触器第一常开触点KM11的第二个端子相连接；第一接触器第一常开

触点KM11的第一个端子与主电源的输出端相连接。

[0031] 参考图1及图3，所述风机切换回路包括第三接触器KM3、第四接触器KM4、风机运行正常时定时启动切换接点KS、风机运行故障时温差信号启动第一常开接点S11、风机运行时

第一组风机出口挡板位置信号第一常闭接点G111、第二组风机出口挡板位置信号第一常闭

接点G121、风机运行故障时温差信号启动第二常开接点S12、第一热过载继电器FR11及第二

热过载继电器FR12；风机运行正常时定时启动切换接点KS的公共端与风机运行故障时温差

信号启动第一常开接点S11的一端、风机运行故障时温差信号启动第二常开接点S12的一端

及110直流电源正端相连接；风机运行正常时定时启动切换接点KS第一常开接点的另一端

与第二组风机出口挡板位置信号第一常闭接点G121的一端相连接，风机运行正常时定时启

动切换接点KS第二常开接点的另一端与第一组风机出口挡板位置信号第一常闭点G111的

一端相连接；风机运行故障时温差信号启动第一常开接点S11的另一端与风机运行时第二

组风机出口挡板位置信号第一常闭点G121的另一端及第三接触器KM3中线圈的一端相连

接，风机运行故障时温差信号启动第二常开接点S12的另一端与风机运行时第一组风机出

口挡板位置信号第一常闭点G111的另一端及第四接触器KM4中线圈的一端相连接；第三接

触器KM3中线圈的另一端及第四接触器KM4中线圈的另一端均与110直流电源负端相连接；

第三接触器第三常开触点KM31的一端与第一接触器第一常开触点KM11的第二个端子及第

二接触器第二常开触点KM21的第二个端子相连接，第三接触器第三常开触点KM31的另一端

经第一热过载继电器FR11与第一组风机G11相连接；第四接触器第四常开触点KM41的一端

与第一接触器第一常开触点KM11的第二个端子及第二接触器第二常开触点KM21的第二个

端子相连接，第四接触器第四常开触点KM41的另一端经第二热过载继电器FR12与第二组风

机G12相连接。

[0032] 风机运行时第一组风机出口挡板位置信号第二常闭接点G112与第二组风机出口挡板位置信号第二常闭接点G122串联后作为风机停止信号端与励磁CPU相连接；所述备用

电源连接有备用电源监视继电器KA01；备用电源监视继电器KA01的第一常闭点KA013与励

磁已投入信号端串联后作为备用电源的故障信号；第一电源切换继电器第二常闭接点KA13

作为所在回路中的电源故障信号；风机切换回路的风机运行故障时温差信号启动第三常开

接点S13作为所在回路中冷却风机的故障信号。

[0033] 风机运行故障时温差信号启动第一常开接点S11、风机运行故障时温差信号启动第二常开接点S12、风机运行故障时温差信号启动第三常开接点S13的温差信号通过CPU检

测到整流柜入口风温与出口风温差值达到预设值后持续发出，等待励磁退出运行后自动复

位；

[0034] 参考图4，本实施例中涉及五条支路，其中，第一条支路中电源切换继电器第二常闭接点KA13、第二条支路中电源切换继电器第二常闭接点KA23、第三条支路中电源切换继

电器第二常闭接点KA33、第四条支路中电源切换继电器第二常闭接点KA43及第五条支路中

电源切换继电器第二常闭接点KA53分别作为第一路至第五条子路中的电源故障信号；第一

条支路中风机切换回路的风机运行故障时温差信号启动S13、第二条支路中风机切换回路

的风机运行故障时温差信号启动第三常开接点S23、第三条支路中风机切换回路的风机运

行故障时温差信号启动第三常开接点S33、第四条支路中风机切换回路的风机运行故障时

温差信号启动第三常开接点S43、第五条支路中风机切换回路的风机运行故障时温差信号

启动第三常开接点S53分别作为第一条至第五条支路中风机的故障信号；备用电源监视继

电器KA01的第一常闭点KA013与励磁已投入信号串联后作为备用电源的故障信号；其中，所

有信号与DCS或TCS控制系统连接；

[0035] 所述的第一条支路的主电源取自机组400PCA段，第二条支路的主电源取自机组400PCA段，第三条支路的主电源取自机组400PCA段，第四条支路的主电源取自机

组400PCB段，第五条支路的主电源取自机组400PCB段，主电源容量均按照两台风机

同时运行设计；

[0036] 所述的备用电源取自励磁系统冷却风机变压器的低压侧，其高压侧经过保险丝与励磁变低压侧连接，冷却风机变压器容量按照十台风机同时运行设计。

[0037] 本发明的工作原理为：[0038] 以第一条支路中的整流柜风机的电源及风机切换为例，正常时，主电源有电，励磁未投入，备用电源无电，第一电源切换继电器KA1检测到主电源达到有压定值后闭合第一电

源切换继电器第一常开接点KA11、打开第一电源切换继电器第一常闭接点KA12，第一接触

器KM1中的线圈带电，第一接触器第一常开触点KM11闭合，第一接触器第一常闭接点KM12打

开，防止主电源、备用电源合环运行；在励磁投入后备用电源有电作为备用，同时励磁CPU控

制风机运行正常时定时启动切换接点KS第一常开接点闭合，第三接触器KM3中的线圈带电，

第三接触器第三常开触点KM31闭合，第一冷却风机G11启动运行，风机出口挡板打开，风机

运行时第一组风机出口挡板位置信号第一常闭接点G111打开；同理，励磁CPU根据时间设定

控制风机运行正常时定时启动切换接点KS第二常开接点闭合，第四接触器KM4中的线圈带

电，第四接触器第四常开触点KM41闭合，使第二冷却风机G12启动运行；当励磁运行时主电

源失电，第一电源切换继电器KA1检测到主路电源达到失压定值后闭合第一电源切换继电

器第一常闭接点KA12，打开第一电源切换继电器第一常开接点KA11，第二接触器KM2中的线

圈带电，第二接触器第二常开触点KM21闭合继续为风机提供电源；当励磁运行时，假设第一

冷却风机G11正在运行时故障，第一冷却风机G11的出口挡板闭合，风机运行时第一组风机

出口挡板位置信号第一常闭接点G111闭合，励磁运行时，CPU检测到风机停止信号后控制风

机运行正常时定时启动切换接点KS第二常开接点，第四接触器KM4中的线圈带电，第四接触

器第四常开触点KM41闭合，第二冷却风机G12启动运行，风机出口挡板打开，第二组风机出

口挡板位置信号第一常闭接点G121打开；当励磁运行时风机切换失败或已运行风机出力过

小，CPU检测到整流柜入口风温与出口风温差值达到动作值时控制风机运行故障时温差信

号启动第一常开接点S11、第二常开接点S12闭合，第三接触器KM3及第四接触器KM4中的线

圈同时带电，第三接触器第三常开触点KM31及第四接触器第四常开触点KM41闭合，第一冷

却风机G11及第二冷却风机G12同时运行。

[0039] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍在本发明技术

方案的保护范围内。