全文摘要
本实用新型涉及核电站发电机励磁系统技术领域，公开了一种用于核电站的起励供电装置、励磁系统。该起励供电装置用于给励磁调节器提供起励供电，包括：电磁兼容防护模块，与第一电源模块相连，用于消除第一电源模块中产生的干扰信号，并输出第一电压信号；处理模块，与电磁兼容防护模块相连，用于将第一电压信号进行处理后输出。能够消除为励磁调节器提供电源的第一电源模块中的干扰信号，为励磁调节器提供可靠的起励供电。
主设计要求
1.一种用于核电站的起励供电装置，用于给励磁调节器提供起励供电，其特征在于，包括：电磁兼容防护模块，与第一电源模块相连，用于消除所述第一电源模块中产生的干扰信号，并输出第一电压信号；处理模块，与所述电磁兼容防护模块相连，用于将所述第一电压信号进行处理后输出。
设计方案
1.一种用于核电站的起励供电装置，用于给励磁调节器提供起励供电，其特征在于，包括：
电磁兼容防护模块，与第一电源模块相连，用于消除所述第一电源模块中产生的干扰信号，并输出第一电压信号；
处理模块，与所述电磁兼容防护模块相连，用于将所述第一电压信号进行处理后输出。
2.根据权利要求1所述的起励供电装置，其特征在于，所述电磁兼容防护模块包括：
过压保护电路，与所述第一电源模块相连，用于消除所述干扰信号中的过压冲击信号；
第一低通滤波电路，分别与所述过压保护电路、所述处理模块相连，用于消除所述干扰信号中的第一高频信号，并输出所述第一电压信号。
3.根据权利要求2所述的起励供电装置，其特征在于，所述过压保护电路包括压敏电阻Z1、压敏电阻Z2和压敏电阻Z3，所述压敏电阻Z1的第一端、所述压敏电阻Z2的第一端分别与所述第一电源模块的正极端相连，所述压敏电阻Z2的第二端、所述压敏电阻Z3的第一端分别接地，所述压敏电阻Z3的第二端、所述压敏电阻Z1的第二端分别与所述第一电源模块的负极端相连。
4.根据权利要求3所述的起励供电装置，其特征在于，所述过压保护电路还包括安规电容CX1、安规电容CY1和安规电容CY2，所述安规电容CX1与所述压敏电阻Z1并联，所述安规电容CY1与所述压敏电阻Z2并联，所述安规电容CY2与所述压敏电阻Z3并联。
5.根据权利要求2所述的起励供电装置，其特征在于，所述第一低通滤波电路包括电阻R1、电容C1、电感L1和电感L2，所述电感L1与所述电容C1串联形成第一串联支路，所述电感L2与所述电阻R1串联形成第二串联支路，所述第二串联支路与所述电感L1并联。
6.根据权利要求1所述的起励供电装置，其特征在于，所述处理模块包括：
转换电路，与所述电磁兼容防护模块相连，用于将所述第一电压信号进行隔离转换处理后输出第二电压信号；
第二低通滤波电路，与所述转换电路相连，用于消除提供给所述转换电路电源的第二电源模块中的第二高频信号。
7.根据权利要求6所述的起励供电装置，其特征在于，所述第二电源模块包括怀格电源模块，所述转换电路包括电阻R2、调节电阻和电容组，所述电容组包括电容C2、电容C3、电容C4、电容C5和电容C6，所述怀格电源模块的正极输入端分别与所述电容C2的第一端、电容C3的第一端相连，所述怀格电源模块的负极输入端分别与所述电容C2的第二端、电容C4的第一端相连，所述怀格电源模块的正极输出端分别与所述电容C5的第一端、调节电阻的第一固定端相连，所述怀格电源模块的负极输出端分别与所述电容C6的第一端、调节电阻的第二固定端相连，所述电容C3、电容C4、电容C5和电容C6的第二端接地，所述怀格电源模块的次级控制端与所述电阻R2的第一端相连，所述电阻R2的第二端与所述调节电阻的调节端相连。
8.根据权利要求6所述的起励供电装置，其特征在于，所述第二低通滤波电路包括电阻R3、电容C7、电感L3和电感L4，所述电感L3与所述电容C7串联形成第三串联支路，所述电感L4与所述电阻R3串联形成第四串联支路，所述第四串联支路与所述电感L3并联。
9.根据权利要求1所述的起励供电装置，其特征在于，所述第一电源模块包括48V电源模块。
10.一种励磁系统，其特征在于，包括励磁调节器、励磁功率单元和如权利要求1～9任意一项所述的起励供电装置。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及核电站发电机励磁系统技术领域，特别是涉及一种用于核电站的起励供电装置、励磁系统。
背景技术
励磁系统是核电站应急柴油发电机组柴油发电机的关键控制设备，通过向发电机转子提供励磁电流，控制发电机的输出电压和无功功率，保证机组稳定运行。励磁系统主要由励磁功率单元和励磁调节器构成。励磁调节器接收发电机提供的反馈信号，处理后输出触发脉冲信号控制励磁功率单元的可控硅导通，为发电机励磁绕组提供励磁电流。
起励供电装置是励磁调节器的重要部件，负责接收外系统提供的直流电源，处理后为励磁调节器提供起励供电，该装置对励磁系统安全稳定运行至关重要，然而传统的起励供电装置缺乏必要的防护措施，抗干扰性弱，可靠性差。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种能消除干扰信号的用于核电站的起励供电装置、励磁系统。
为实现本实用新型的目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种起励供电装置，用于给励磁调节器提供起励供电，包括：
电磁兼容防护模块，与第一电源模块相连，用于消除所述第一电源模块中产生的干扰信号，并输出第一电压信号；
处理模块，与所述电磁兼容防护模块相连，用于将所述第一电压信号进行处理后输出。
上述的起励供电装置，包括电磁兼容防护模块和处理模块，电磁兼容防护模块，与第一电源模块相连，用于消除第一电源模块中产生的干扰信号，并输出第一电压信号；处理模块，与电磁兼容防护模块相连，用于将第一电压信号进行处理后输出。能够为励磁调节器提供可靠的起励供电，抗干扰性强，能够在复杂的电磁环境下长期稳定运行。
在其中一个实施例中，所述电磁兼容防护模块包括：
过压保护电路，与所述第一电源模块相连，用于消除所述干扰信号中的过压冲击信号；
第一低通滤波电路，分别与所述过压保护电路、所述处理模块相连，用于消除所述干扰信号中的第一高频信号，并输出所述第一电压信号。
在其中一个实施例中，所述过压保护电路包括压敏电阻Z1、压敏电阻Z2和压敏电阻Z3，所述压敏电阻Z1的第一端、所述压敏电阻Z2的第一端分别与所述第一电源模块的正极端相连，所述压敏电阻Z2的第二端、所述压敏电阻Z3的第一端分别接地，所述压敏电阻Z3的第二端、所述压敏电阻Z1的第二端分别与所述第一电源模块的负极端相连。
在其中一个实施例中，所述过压保护电路还包括安规电容CX1、安规电容CY1和安规电容CY2，所述安规电容CX1与所述压敏电阻Z1并联，所述安规电容CY1与所述压敏电阻Z2并联，所述安规电容CY2与所述压敏电阻Z3并联。
在其中一个实施例中，所述第一低通滤波电路包括电阻R1、电容C1、电感L1和电感L2，所述电感L1与所述电容C1串联形成第一串联支路，所述电感L2与所述电阻R1串联形成第二串联支路，所述第二串联支路与所述电感L1并联。
在其中一个实施例中，所述处理模块包括：
转换电路，与所述电磁兼容防护模块相连，用于将所述第一电压信号进行隔离转换处理后输出第二电压信号；
第二低通滤波电路，与所述转换电路相连，用于消除提供给所述转换电路电源的第二电源模块中的第二高频信号。
在其中一个实施例中，所述第二电源模块包括怀格电源模块，所述转换电路包括电阻R2、调节电阻和电容组，所述电容组包括电容C2、电容C3、电容C4、电容C5和电容C6，所述怀格电源模块的正极输入端分别与所述电容C2的第一端、电容C3的第一端相连，所述怀格电源模块的负极输入端分别与所述电容C2的第二端、电容C4的第一端相连，所述怀格电源模块的正极输出端分别与所述电容C5的第一端、调节电阻的第一固定端相连，所述怀格电源模块的负极输出端分别与所述电容C6的第一端、调节电阻的第二固定端相连，所述电容C3、电容C4、电容C5和电容C6的第二端接地，所述怀格电源模块的次级控制端与所述电阻R2的第一端相连，所述电阻R2的第二端与所述调节电阻的调节端相连。
在其中一个实施例中，所述第二低通滤波电路包括电阻R3、电容C7、电感L3和电感L4，所述电感L3与所述电容C7串联形成第三串联支路，所述电感L4与所述电阻R3串联形成第四串联支路，所述第四串联支路与所述电感L3并联。
在其中一个实施例中，所述第一电源模块包括48V电源模块。
为实现本实用新型的目的，本实用新型还采用如下技术方案：
一种励磁系统，包括励磁调节器、励磁功率单元和如上所述的起励供电装置。
附图说明
图1为一实施例中起励供电装置的结构示意图；
图2为一实施例中电磁兼容防护模块的结构示意图；
图3为一实施例中过压保护电路的电路图；
图4为另一实施例中过压保护电路的电路图；
图5为一实施例中第一低通滤波电路的电路图；
图6为一实施例中处理模块的电路图；
图7为一实施例中转换电路的电路图；
图8为一实施例中第二低通滤波电路的电路图；
图9为一实施例中起励供电装置的电路图；
图10为一实施例中起励供电装置的结构图；
图11为一实施例中励磁系统的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的首选实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及\/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本实用新型的描述中，“若干”的含义是至少一个，例如一个，两个等，除非另有明确具体的限定。
参见图1，图1为一实施例中起励供电装置的结构示意图。
在本实施例中，该起励供电装置100，用于给励磁调节器200提供起励供电，包括电磁兼容防护模块110和处理模块120。
电磁兼容防护模块110，与第一电源模块300相连，用于消除第一电源模块300中产生的干扰信号，并输出第一电压信号。
处理模块120，与电磁兼容防护模块110相连，用于将第一电压信号进行处理后输出。
在本实施例中，第一电源模块300是指为励磁调节器200提供直流电源的模块。
在本实施例中，起励供电装置100是指能够为励磁调节器200提供起励供电的装置。起励供电装置100与第一电源模块300相连，用于接收第一电源模块300输出的直流电压信号，转换后为励磁调节器200提供起励供电。
在本实施例中，电磁兼容防护模块110是指能够消除直流电压信号中的干扰信号的模块。其中，干扰信号主要包括高频干扰或雷击造成的过压干扰信号。
在本实施例中，处理模块120是指为励磁调节器200提供可靠起励电压的模块。处理模块120的输入端与电磁兼容防护模块110的输出端相连，处理模块120的输出端与励磁调节器200的输入端相连，用于将经过干扰处理过的直流电压信号转换后为励磁调节器200提供的起励电压。
本实施例提供的起励供电装置100，包括电磁兼容防护模块110和处理模块120，电磁兼容防护模块110，与第一电源模块300相连，用于消除第一电源模块300中产生的干扰信号，并输出第一电压信号；处理模块120，与电磁兼容防护模块110相连，用于将第一电压信号进行处理后输出。能够为励磁调节器200提供可靠的起励供电，抗干扰性强，能够在复杂的电磁环境下长期稳定运行。
在一个实施例中，参见图2，图2为一实施例中电磁兼容防护模块的结构示意图，电磁兼容防护模块110包括过压保护电路111和第一低通滤波电路112。
过压保护电路111，与第一电源模块300相连，用于消除干扰信号中的过压冲击信号。
第一低通滤波电路112，分别与过压保护电路111、处理模块120相连，用于消除干扰信号中的第一高频信号，并输出第一电压信号。
在本实施例中，过压保护电路111是指能够消除第一电源模块300因雷击等引起的过压冲击信号的电路。过压保护电路111与第一电源模块300相连，当第一电源模块300受到雷击等环境原因产生过压冲击信号时，过压保护电路将产生的过冲电压限制在安全值范围内。
在一个实施例中，参见图3，图3为一实施例中过压保护电路的电路图，过压保护电路111包括压敏电阻Z1、压敏电阻Z2和压敏电阻Z3，压敏电阻Z1的第一端、压敏电阻Z2的第一端分别与第一电源模块300的正极端相连，压敏电阻Z2的第二端、压敏电阻Z3的第一端分别接地，压敏电阻Z3的第二端、压敏电阻Z1的第二端分别与第一电源模块300的负极端相连。
在本实施例中，过压保护电路111包括压敏电阻Z1、压敏电阻Z2和压敏电阻Z3，其中，压敏电阻Z1接在第一电源模块300的输出线之间，压敏电阻Z2和压敏电阻Z3分别接在第一电源模块300的输出线和地之间，当第一电源模块300受到雷击等环境原因产生过压冲击信号时，过压保护电路111中的压敏电阻将过压进行电压钳位，保护后极电路安全，防止过压信号对后级电路造成损坏。
在一个实施例中，参见图4，图4为另一实施例中过压保护电路的电路图，过压保护电路111还包括安规电容CX1、安规电容CY1和安规电容CY2，安规电容CX1与压敏电阻Z1并联，安规电容CY1与压敏电阻Z2并联，安规电容CY2与压敏电阻Z3并联。
在本实施例中，安规电容CX1为X类电容，即安规电容CX1接在第一电源模块300的输出线之间；安规电容CY1和安规电容CY2为Y类电容，即安规电容CY1和安规电容CY2分别接在第一电源模块300的输出线和地之间。其中，安规电容CX1用来消除第一电源模块300输出的差模干扰信号，安规电容CY1和安规电容CY2用来消除第一电源模块300输出的共模干扰信号。
进一步地，第一电源模块300和过压保护电路111之间还接有保险丝F1，当电路中的电流超过一定值时，自身熔断切断电流，保护后级电路，其中，一定值可以设置为压敏电压的最大限制电流，也可以根据实际情况设置，具体不限。
在本实施例中，第一低通滤波电路112是指能够消除第一电源模块300输出的高频干扰信号的电路。第一低通滤波电路112的输入端与过压保护电路111的输出端相连，第一低通滤波电路112的输出端与处理模块120的输入端相连，负责滤除外部输入的高频干扰信号。
在一个实施例中，参见图5，图5为一实施例中第一低通滤波电路的电路图，
第一低通滤波电路112包括电阻R1、电容C1、电感L1和电感L2，电感L1与电容C1串联形成第一串联支路，电感L2与电阻R1串联形成第二串联支路，第二串联支路与电感L1并联。
在本实施例中，第一低通滤波电路112为LC滤波电路，包括电阻R1、电容C1、电感L1和电感L2，电感L2与电阻R1构成了支路1，电感L1构成了支路2，支路1和支路2并联构成了一个感抗和电感量均满足需求的电感，该电感和电容C1构成了LC滤波电路，负责消除过压保护电路111输出的高频干扰信号。
在一个实施例中，参见图6，图6为一实施例中处理模块的电路图，处理模块120包括：
转换电路121，与电磁兼容防护模块110相连，用于将第一电压信号进行隔离转换处理后输出第二电压信号；
第二低通滤波电路122，与转换电路121相连，用于消除提供给转换电路121电源的第二电源模块123中的第二高频信号。
在本实施例中，第二电源模块123是指可以为转换电路121正常运行提供电源支持的模块；转换电路121是指将电磁兼容防护模块110与后级电路进行电气隔离的电路，转换电路121分别与电磁兼容防护模块和第二电源模块相连，用于将电磁兼容防护模块110输出的第一电压信号进行隔离处理后输出；第二低通滤波电路122是指能够消除第二电源模块123中的高频干扰信号的电路，第二低通滤波电路122分别与转换电路121、励磁调节器200相连，用于消除第二电源模块123中的高频干扰信号。
在一个实施例中，参见图7，图7为一实施例中转换电路的电路图，第二电源模块123包括怀格电源模块PW1，转换电路包括电阻R2、调节电阻P1和电容组，电容组包括电容C2、电容C3、电容C4、电容C5和电容C6，怀格电源模块PW1的正极输入端+IN分别与电容C2的第一端、电容C3的第一端相连，怀格电源模块PW1的负极输入端-IN分别与电容C2的第二端、电容C4的第一端相连，怀格电源模块PW1的正极输出端+OUT分别与电容C5的第一端、调节电阻P1的第一固定端相连，怀格电源模块PW1的负极输出端-OUT分别与电容C6的第一端、调节电阻P1的第二固定端相连，电容C3、电容C4、电容C5和电容C6的第二端接地，怀格电源模块PW1的次级控制端SC与电阻R2的第一端相连，电阻R2的第二端与调节电阻P1的调节端相连。
在本实施例中，怀格(VICOR)电源模块PW1为VICOR V48C48T75BL型隔离电源模块，C2～C6是滤波电容，具体阻值可以根据实际情况设置，输入电压由VICOR电源模块PW1的1脚和4脚引入，输出电压由VICOR电源模块PW1的7脚和5脚引出；6脚为反馈端，通过调节电位器P1可以改变反馈电阻值，进而实现对VICOR电源模块PW1输出电压的调节。
在一个实施例中，参见图8，图8为一实施例中第二低通滤波电路的电路图，第二低通滤波电路123包括电阻R3、电容C7、电感L3和电感L4，电感L3与电容C7串联形成第三串联支路，电感L4与电阻R3串联形成第四串联支路，第四串联支路与电感L3并联。
在本实施例中，第二低通滤波电路123为LC滤波电路，包括电阻R3、电容C7、电感L3和电感L4，电感L4与电阻R3构成了支路3，电感L3构成了支路4，支路3和支路4并联构成了一个感抗和电感量均满足需求的电感，该电感和电容C7构成了LC滤波电路，负责消除VICOR电源模块输出的高频干扰信号。
在一个实施例中，第一电源模块300包括48V电源模块。
在本实施例中，起励供电装置100接收第一电源模块300送来的+48V直流电源，进行过压、过流保护后送入+48V第一低通滤波电路，消除高频信号对后级电路的影响；经过低通滤波的+48V直流电源送入以VICOR电源模块为核心构成的+48V转换电路；+48V转换电路输出的直流电源送入+48V第二低通滤波电路(消除高频信号对后级电路的影响)处理后为励磁调节器200提供可靠的+48V供电。
参见图9，图9为一实施例中起励供电装置的电路图。
在本实施例中，起励供电装置100包括电磁防护模块110和处理模块120，电磁防护模块110包括过压保护电路111和第一低通滤波电路112，处理模块120包括转换电路121和第二低通滤波电路122，其中，VICOR电源模块用于给转换电路121正常运行提供电源，本实施例提供的起励供电装置能够为励磁调节器200提供可靠的起励供电，抗干扰性强，能够在复杂的电磁环境下长期稳定运行，且本实施例提供的起励供电装置以VICOR电源模块为核心构成，转换效率高，发热量较低，提高了设备的可靠性和使用寿命。
本实施例提供的励磁供电装置还包括滤波电路，滤波电路包括电容C8、电容C9和电容C10，其中，电容C8、电容C9和电容C10并联，电容C8是为了滤除电路中的高频干扰信号；电容C9和电容C10是为了滤除电路中的低频干扰信号。
参见图10，图10为一实施例中起励供电装置的结构图。
本实施例提供的励磁供电装置采用一体化设计，将控制部分和功率部分整合到了一块印制电路板上，取消了连接环节，提高了设备的抗振动能力；且所有参数均可在前面板进行设置，简化了操作，提高了设备的可维护性。
参见图11，图11为一实施例中励磁系统的结构示意图。
一种励磁系统50，包括励磁调节器200、励磁功率单元400和如上所述的起励供电装置100。
上述的励磁系统50，励磁系统50主要由励磁调节器200和励磁功率单元400构成，其中，起励供电装置100是励磁调节器200的重要部件，负责接收外系统提供的+48V直流电源，转换后为励磁调节器提供+48V起励供电，励磁调节器200负责接收发电机500的反馈信号，处理后为励磁功率单元400提供控制信号；励磁功率单元400接收励磁变压器200提供的功率电源及励磁调节器200提供的控制信号，为发电机500励磁绕组提供励磁电流，保证发电机稳定运行。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920047413.3
申请日:2019-01-11
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:94(深圳)
授权编号:CN209402412U
授权时间:20190917
主分类号:H02M 3/00
专利分类号:H02M3/00;H02M1/32;H02H3/08;H02M1/14;H02P9/14
范畴分类:37C;
申请人:广东核电合营有限公司;岭东核电有限公司;大亚湾核电运营管理有限责任公司;中国广核集团有限公司;中国广核电力股份有限公司
第一申请人:广东核电合营有限公司
申请人地址:518026 广东省深圳市福田区深南大道2002号福中三路中广核大厦17层
发明人:邹伟;滕杰;屈天龙
第一发明人:邹伟
当前权利人:广东核电合营有限公司;岭东核电有限公司;大亚湾核电运营管理有限责任公司;中国广核集团有限公司;中国广核电力股份有限公司
代理人:吴平
代理机构:44224
代理机构编号:广州华进联合专利商标代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计