發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)裝置測(cè)試儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)裝置測(cè)試儀。其特點(diǎn)是：包括隔離調(diào)壓器（TB），該隔離調(diào)壓器（TB）的兩個(gè)輸入端通過(guò)開(kāi)關(guān)（K1）接市電，而其兩個(gè)輸出端與一交直流輸出選擇開(kāi)關(guān)（K2）的兩個(gè)輸入端連接，該交直流輸出選擇開(kāi)關(guān)（K2）的兩個(gè)輸出端作為交流輸出測(cè)試端子，而該交直流輸出選擇開(kāi)關(guān)（K2）的另外兩個(gè)輸出端與整流濾波電路連接后作為直流輸出測(cè)試端子。在本發(fā)明的測(cè)試儀中，儀器元器件部署安裝在一個(gè)箱體內(nèi)，箱體上部設(shè)計(jì)了方便合理的控制操作顯示面板，箱體還設(shè)計(jì)了可掀起的上蓋，儀器使用完畢后合上上蓋，成為一個(gè)完整的箱子，便于搬用和保管，具有良好的防水、防潮、防震效果。
【專利說(shuō)明】發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)裝置測(cè)試儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)裝置測(cè)試儀。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新進(jìn)步，人民生活水平不斷得到提高，電力作為經(jīng)濟(jì)生活發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施和公共事業(yè)之一，電能需求也在快速增長(zhǎng)。特別是近10年來(lái)大容量、高參數(shù)發(fā)電機(jī)組的不斷投產(chǎn)和發(fā)電新技術(shù)的大量應(yīng)用，并網(wǎng)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行狀況對(duì)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的影響越來(lái)越大。
[0003]為了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定長(zhǎng)周期運(yùn)行，要求發(fā)電設(shè)備必須保證健康水平，而發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子作為發(fā)電機(jī)的主要部件常遭受以下幾種過(guò)電壓的侵害:①、當(dāng)發(fā)電機(jī)組的內(nèi)部或發(fā)電機(jī)出口端發(fā)生故障以及正常停機(jī)時(shí)，勵(lì)磁電流的突變?cè)谵D(zhuǎn)子繞組兩端引起的暫態(tài)過(guò)電壓；②、發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行中受到較大的擾動(dòng)時(shí)，靜止勵(lì)磁的同步發(fā)電機(jī)在轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組上可能產(chǎn)生正向過(guò)電壓或反向過(guò)電壓；③、發(fā)電機(jī)出現(xiàn)突然短路、失步、非同期合閘、滅磁、非全相運(yùn)行，發(fā)電機(jī)的電樞反應(yīng)可能使轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組內(nèi)感應(yīng)很高的過(guò)電壓、可控硅管的關(guān)斷使靜止可控硅勵(lì)磁電源出現(xiàn)換相尖峰過(guò)電壓；⑤、交流側(cè)通過(guò)勵(lì)磁變壓器和氣隙傳遞過(guò)來(lái)的大氣過(guò)電壓、電網(wǎng)操作過(guò)電壓。
[0004]發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一旦受到過(guò)電壓的侵害，將會(huì)造成轉(zhuǎn)子匝間短路，嚴(yán)重時(shí)將威脅發(fā)電機(jī)定子及變壓器的安全。為了防止上述幾種發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過(guò)電壓的發(fā)生，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)許多發(fā)電機(jī)都裝有進(jìn)口原裝和組裝的勵(lì)磁裝置及附帶的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子滅磁及過(guò)電壓保護(hù)裝置(跨接器)，其占有比率越來(lái)越高。其安全性受到了越來(lái)越多的關(guān)注，如果按照國(guó)家的要求，滅磁及過(guò)電壓保護(hù)裝置(跨接器)必須符合眾多的相關(guān)規(guī)程，并且對(duì)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)都要定期進(jìn)行轉(zhuǎn)子過(guò)電壓裝置的性能試驗(yàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便且安全、成本低易于實(shí)現(xiàn)、而且應(yīng)用廣泛的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)裝置測(cè)試儀。
[0006]一種發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)裝置測(cè)試儀，其特別之處在于:包括隔離調(diào)壓器，該隔離調(diào)壓器的兩個(gè)輸入端通過(guò)開(kāi)關(guān)接市電，而其兩個(gè)輸出端與一交直流輸出選擇開(kāi)關(guān)的兩個(gè)輸入端連接，該交直流輸出選擇開(kāi)關(guān)的兩個(gè)輸出端作為交流輸出測(cè)試端子，而該交直流輸出選擇開(kāi)關(guān)的另外兩個(gè)輸出端與整流濾波電路連接后作為直流輸出測(cè)試端子。
[0007]其中整流濾波電路由橋式整流電路和電容濾波器組成。
[0008]其中開(kāi)關(guān)與隔離調(diào)壓器之間通過(guò)繼電器自鎖電路連接。
[0009]其中繼電器自鎖電路包括串聯(lián)的合閘按鈕、分閘按鈕和自鎖繼電器的線圈，該三者的兩端并聯(lián)在所述開(kāi)關(guān)的兩端，其中該自鎖繼電器的第一常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)在合閘按鈕兩端，而該自鎖繼電器的第二常開(kāi)觸點(diǎn)和第三常開(kāi)觸點(diǎn)分別串聯(lián)在開(kāi)關(guān)與隔離調(diào)壓器之間。
[0010]其中在交直流輸出選擇開(kāi)關(guān)的一個(gè)輸入端與隔離調(diào)壓器的一個(gè)輸出端之間串聯(lián)有過(guò)電流繼電器的線圈，該過(guò)電流繼電器的第一常閉觸點(diǎn)與自鎖繼電器的線圈串聯(lián)。
[0011]其中還包括零位保護(hù)行程開(kāi)關(guān)，該零位保護(hù)行程開(kāi)關(guān)的常開(kāi)接點(diǎn)安裝在隔離調(diào)壓器上部的碳刷可動(dòng)零位處，并且該零位保護(hù)行程開(kāi)關(guān)的輸出端與自鎖繼電器的線圈串聯(lián)，從而使隔離調(diào)壓器處于零位時(shí)零位保護(hù)行程開(kāi)關(guān)的輸出端閉合導(dǎo)通。
[0012]其中在所述隔離調(diào)壓器的兩個(gè)輸出端之間并聯(lián)有第一電壓表，而其中一個(gè)輸出端還與第一電流表串聯(lián)。
[0013]其中所述交直流輸出選擇開(kāi)關(guān)的作為直流輸出測(cè)試端子的另外兩個(gè)輸出端之間還并聯(lián)有第二電壓表，而其中一個(gè)輸出端還與第二電流表串聯(lián)。
[0014]在本發(fā)明的測(cè)試儀中，儀器元器件部署安裝在一個(gè)箱體內(nèi)，箱體上部設(shè)計(jì)了方便合理的控制操作顯示面板，箱體還設(shè)計(jì)了可掀起的上蓋，儀器使用完畢后合上上蓋，成為一個(gè)完整的箱子，便于搬用和保管，具有良好的防水、防潮、防震效果；儀器使用時(shí)拿到電力設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)，掀開(kāi)箱蓋，按照試驗(yàn)方法接好試驗(yàn)線就可以安全方便快捷的完成發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)裝置的試驗(yàn)工作，給電力試驗(yàn)調(diào)試人員帶來(lái)了很大的便利。并且該測(cè)試儀還能作為工業(yè)電氣實(shí)驗(yàn)室的交直流O — 700伏交流、0-1000伏連續(xù)可調(diào)電源使用，或者作為工業(yè)電氣工作者作為電力電纜開(kāi)路故障、接地故障探測(cè)使用。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]附圖1為本發(fā)明的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1所示，本發(fā)明是一種發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)裝置測(cè)試儀，包括隔離調(diào)壓器TB，該隔離調(diào)壓器TB的兩個(gè)輸入端通過(guò)(總)開(kāi)關(guān)Kl (可采用雙連倒板開(kāi)關(guān))接市電，而其兩個(gè)輸出端與交直流輸出選擇開(kāi)關(guān)K2 (可采用具有兩個(gè)工作位置的二進(jìn)四出轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān))的兩個(gè)輸入端連接，該交直流輸出選擇開(kāi)關(guān)K2的兩個(gè)輸出端作為交流輸出測(cè)試端子，而該交直流輸出選擇開(kāi)關(guān)K2的另外兩個(gè)輸出端與整流濾波電路連接后作為直流輸出測(cè)試端子，該整流濾波電路由四個(gè)二極管組成的橋式整流電路和單個(gè)電容構(gòu)成的濾波器組成。
[0017]其中開(kāi)關(guān)Kl與隔離調(diào)壓器TB之間通過(guò)繼電器自鎖電路連接，該繼電器自鎖電路包括串聯(lián)的合閘按鈕HN、分閘按鈕TN和自鎖繼電器CJ的線圈，該三者的兩端并聯(lián)在所述開(kāi)關(guān)Kl的兩端，其中該自鎖繼電器CJ的第一常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)在合閘按鈕HN兩端，而該自鎖繼電器CJ的第二常開(kāi)觸點(diǎn)和第三常開(kāi)觸點(diǎn)分別串聯(lián)在開(kāi)關(guān)Kl與隔離調(diào)壓器TB之間。
[0018]其中在交直流輸出選擇開(kāi)關(guān)K2的一個(gè)輸入端與隔離調(diào)壓器TB的一個(gè)輸出端之間串聯(lián)有過(guò)電流繼電器IJ的線圈，該過(guò)電流繼電器IJ的第一常閉觸點(diǎn)與自鎖繼電器CJ的線圈串聯(lián)。還包括零位保護(hù)行程開(kāi)關(guān)Xe，該零位保護(hù)行程開(kāi)關(guān)XC的常開(kāi)接點(diǎn)(即觸發(fā)端)安裝在隔離調(diào)壓器TB的零位處，并且該零位保護(hù)行程開(kāi)關(guān)XC的輸出端與自鎖繼電器CJ的線圈串聯(lián)，從而使隔離調(diào)壓器TB處于零位時(shí)零位保護(hù)行程開(kāi)關(guān)XC的輸出端閉合導(dǎo)通。
[0019]其中在所述隔離調(diào)壓器TB的兩個(gè)輸出端之間并聯(lián)有第一電壓表VI，而該隔離調(diào)壓器TB的其中一個(gè)輸出端還與第一電流表Al串聯(lián)。而在所述交直流輸出選擇開(kāi)關(guān)K2的另外兩個(gè)輸出端還并聯(lián)有第二電壓表V2,而該交直流輸出選擇開(kāi)關(guān)K2的其中一個(gè)輸出端還與第二電流表A2串聯(lián)。[0020]本發(fā)明采用了連續(xù)可調(diào)大功率交直流電源，具體是選用一種高導(dǎo)磁鐵芯制成的隔離(式)調(diào)壓器，其特點(diǎn)是將電源輸入電壓與輸出電壓完全隔離開(kāi)來(lái)，通過(guò)電磁耦合使之二次側(cè)(輸出)0-5A、0-700伏連續(xù)可調(diào)工頻交流電源和0-5A、0-1000伏連續(xù)可調(diào)的直流電源，使隔離調(diào)壓器TB原邊與副邊之間實(shí)現(xiàn)了電的隔離，確保了高低壓之間的隔離，保證了儀器和被試驗(yàn)設(shè)備安全；當(dāng)然，其中的直流電源輸出需要通過(guò)一個(gè)橋式整流模塊加上濾波器實(shí)現(xiàn)。
[0021]交直流電壓電流測(cè)量選用了 0.5級(jí)四位半面板式表、嵌入式安裝，其中在交流輸出測(cè)試端子和直流輸出測(cè)試端子之間分別串接了交流電流表(即第一電流表Al)和直流電流表(即第二電流表A2)，還并聯(lián)接入了交流電壓表(即第一電壓表VI)和直流電壓表(即第二電壓表V2)，電壓表、電流表通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(即交直流輸出選擇開(kāi)關(guān)K2)來(lái)選擇被測(cè)對(duì)象，準(zhǔn)確極度按照GB國(guó)標(biāo)0.5級(jí)。
[0022]本發(fā)明中還采用了一個(gè)體積很小的定流式過(guò)電流保護(hù)繼電器(即過(guò)電流繼電器U)，當(dāng)本發(fā)明的測(cè)試儀在使用時(shí)過(guò)負(fù)載、或者被試設(shè)備擊穿或發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)裝置(跨接器)動(dòng)作后，本發(fā)明中的過(guò)電流保護(hù)功能啟動(dòng)，自鎖繼電器的兩個(gè)回流輔助觸點(diǎn)斷開(kāi)，從而切斷儀器電源，確保了儀器、被試品及試驗(yàn)人員的安全。
[0023]本發(fā)明還在高效能的隔離調(diào)壓器TB上設(shè)計(jì)安裝了微型行程開(kāi)關(guān)(即零位保護(hù)行程開(kāi)關(guān)Xe)作為隔離調(diào)壓器TB的零位保護(hù)，從而限制隔離調(diào)壓器TB啟動(dòng)條件(位置)，使隔離調(diào)壓器TB只能在零位啟動(dòng)，防止隔離調(diào)壓器TB在任意位置誤啟動(dòng)產(chǎn)生的過(guò)電壓對(duì)儀器、被試品和試驗(yàn)人員帶來(lái)的危險(xiǎn)。
[0024]儀器電源設(shè)計(jì)了自動(dòng)分、合裝置，裝置采用了一只IOA的交流接觸器(即自鎖繼電器CJ)，用一只合閘按鈕HN和一只分閘按鈕TN來(lái)控制儀器電源開(kāi)斷，兩個(gè)按鈕上均可以設(shè)計(jì)有指示燈，便于儀器操作人員明確儀器在啟動(dòng)或停止?fàn)顟B(tài)，在交流接觸器的勵(lì)磁線圈回路分別串接了合閘按鈕HN的常開(kāi)觸點(diǎn)一對(duì)、分閘按鈕TN常閉觸點(diǎn)一對(duì)、過(guò)電流繼電器IJ的常閉觸點(diǎn)一對(duì)、隔離調(diào)壓器TB的零位保護(hù)行程開(kāi)關(guān)XC常開(kāi)觸點(diǎn)一對(duì)。實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化連鎖保護(hù)，即:當(dāng)儀器過(guò)電流調(diào)開(kāi)電源，按動(dòng)分閘按鈕TN跳開(kāi)電源，被試設(shè)備擊穿自動(dòng)跳開(kāi)電源。
[0025]儀器的元器件部署安裝在一個(gè)箱體內(nèi)，箱體上部設(shè)計(jì)了方便合理的控制操作顯示面板，箱體還設(shè)計(jì)了可掀起的上蓋，儀器使用完畢后合上上蓋，成為一個(gè)完整的箱子，便于搬用和保管，具有良好的防水、防潮、防震效果。儀器使用時(shí)可以直接拿到電力設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)，掀開(kāi)箱蓋按照試驗(yàn)方法接好試驗(yàn)線能安全方便快捷的完成發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)裝置的試驗(yàn)工作。
[0026]本發(fā)明的使用方法和工作原理是:
[0027]本發(fā)明的測(cè)試儀在使用前，首先將儀器交流輸出測(cè)試端子、直流輸出測(cè)試端子按輸出電壓選擇(交流、直流)到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)裝置(跨接器)兩端。合上開(kāi)關(guān)Kl，使儀器帶電，在確保隔離調(diào)壓器TB在零位時(shí)，交直流輸出選擇開(kāi)關(guān)K2選擇在直流輸出位置，按下合閘按鈕HN使自鎖繼電器CJ的線圈勵(lì)磁，自鎖繼電器CJ的三個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，同時(shí)合閘按鈕HN和零位保護(hù)行程開(kāi)關(guān)XC由交流接觸器一常開(kāi)觸點(diǎn)給于自保持，電源主回路接通使隔離調(diào)壓器TB帶電，旋轉(zhuǎn)隔離調(diào)壓器TB的旋鈕，使直流輸出電壓從零到1000伏平穩(wěn)升壓，進(jìn)行直流輸出。[0028]根據(jù)采集的電壓電流數(shù)據(jù)，即可描繪出發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)裝置(跨接器)的動(dòng)作特性曲線，根據(jù)繪制的曲線判斷發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)裝置的質(zhì)量，給出試驗(yàn)結(jié)論。當(dāng)升到發(fā)電機(jī)過(guò)電壓保護(hù)裝置的觸發(fā)器動(dòng)作時(shí)，儀器過(guò)電流保護(hù)功能啟動(dòng)，過(guò)電流繼電器U的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，自鎖繼電器CJ的線圈失電，三個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)均恢復(fù)斷開(kāi)狀態(tài)，從而切斷儀器工作電源。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)裝置測(cè)試儀，其特征在于:包括隔離調(diào)壓器(TB)，該隔離調(diào)壓器(TB)的兩個(gè)輸入端通過(guò)開(kāi)關(guān)(Kl)接市電，而其兩個(gè)輸出端與一交直流輸出選擇開(kāi)關(guān)(K2)的兩個(gè)輸入端連接，該交直流輸出選擇開(kāi)關(guān)(K2)的兩個(gè)輸出端作為交流輸出測(cè)試端子，而該交直流輸出選擇開(kāi)關(guān)(K2)的另外兩個(gè)輸出端與整流濾波電路連接后作為直流輸出測(cè)試端子。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)裝置測(cè)試儀，其特征在于:其中整流濾波電路由橋式整流電路和電容濾波器(C)組成。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)裝置測(cè)試儀，其特征在于:其中開(kāi)關(guān)(Kl)與隔離調(diào)壓器(TB)之間通過(guò)繼電器自鎖電路連接。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)裝置測(cè)試儀，其特征在于:其中繼電器自鎖電路包括串聯(lián)的合閘按鈕(HN)、分閘按鈕(TN)和自鎖繼電器(CJ)的線圈，該三者的兩端并聯(lián)在所述開(kāi)關(guān)(Kl)的兩端，其中該自鎖繼電器(CJ)的第一常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)在合閘按鈕(HN)兩端，而該自鎖繼電器(CJ)的第二常開(kāi)觸點(diǎn)和第三常開(kāi)觸點(diǎn)分別串聯(lián)在開(kāi)關(guān)(Kl)與隔尚調(diào)壓器(TB)之間。
5.如權(quán)利要求4所述的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)裝置測(cè)試儀，其特征在于:其中在交直流輸出選擇開(kāi)關(guān)(K2)的一個(gè)輸入端與隔離調(diào)壓器(TB)的一個(gè)輸出端之間串聯(lián)有過(guò)電流繼電器(U)的線圈，該過(guò)電流繼電器(U)的第一常閉觸點(diǎn)與自鎖繼電器(CJ)的線圈串聯(lián)。
6.如權(quán)利要求4所述的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)裝置測(cè)試儀，其特征在于:其中還包括零位保護(hù)行程開(kāi)關(guān)(Xe)，該零位保護(hù)行程開(kāi)關(guān)(XC)的常開(kāi)接點(diǎn)安裝在隔離調(diào)壓器(TB)上部的碳刷可動(dòng)零位處，并且該零位保護(hù)行程開(kāi)關(guān)(XC)的輸出端與自鎖繼電器(CJ)的線圈串聯(lián)，從而使隔離調(diào)壓器(TB)處于零位時(shí)零位保護(hù)行程開(kāi)關(guān)(XC)的輸出端閉合導(dǎo)通。
7.如權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)裝置測(cè)試儀，其特征在于:其中在所述隔離調(diào)壓器(TB)的兩個(gè)輸出端之間并聯(lián)有第一電壓表(VI)，而其中一個(gè)輸出端還與第一電流表(Al)串聯(lián)。
8.如權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)裝置測(cè)試儀，其特征在于:其中所述交直流輸出選擇開(kāi)關(guān)(K2)的作為直流輸出測(cè)試端子的另外兩個(gè)輸出端之間還并聯(lián)有第二電壓表(V2)，而其中一個(gè)輸出端還與第二電流表(A2)串聯(lián)。
【文檔編號(hào)】G01R31/00GK103869195SQ201410125309
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
【發(fā)明者】李勇, 吳國(guó)忠, 溫秀云, 柳鵬, 王海獅, 焦曉東, 彭發(fā)榮 申請(qǐng)人:國(guó)電科學(xué)技術(shù)研究院銀川電力技術(shù)分院