專利名稱：基于發(fā)電機(jī)定子回路測量值的失磁保護(hù)輔助判別元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種通過電機(jī)定子回路測量值來判別發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)動(dòng)作的輔
助判別元件。
背景技術(shù)：
我國歷年來發(fā)電機(jī)失磁故障率都比較高，因而發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)得到各級(jí)電力工作 者的重視。近年來，我國在發(fā)電機(jī)的失勵(lì)磁的分析和試驗(yàn)方面做了很多工作，取得了很大的 成績。在失磁保護(hù)裝置方面也已經(jīng)開發(fā)出了多種型號(hào)，其性能基本上滿足了電力系統(tǒng)的要 求，但也存在一些不足。由于發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置的失磁保護(hù)主判據(jù)都存在一定的缺陷，因而很 多廠家又加設(shè)了轉(zhuǎn)子電壓作為輔助判據(jù)的判別元件。但轉(zhuǎn)子電壓作為輔助判據(jù)的判別元件 存在以下缺點(diǎn)。 1、不適用于無刷勵(lì)磁。以前無刷勵(lì)磁僅用于進(jìn)口的大型機(jī)組，近年來國產(chǎn)的中小 型機(jī)組也已采用無刷勵(lì)磁。 2、不反應(yīng)轉(zhuǎn)子線圈斷線故障。例如滑環(huán)故障或接觸不良。 3、正常振蕩及失勵(lì)磁后的異步運(yùn)行中，由于定子回路電流波動(dòng)引起很大的轉(zhuǎn)子電 壓波動(dòng)，正常振蕩時(shí)的轉(zhuǎn)子電壓波峰可能超過轉(zhuǎn)子輔助判據(jù)的返回電壓，而失勵(lì)磁后的異 步運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)子電壓波谷可能低于動(dòng)作電壓甚至反向。因此如不采取措施，則在振蕩時(shí)可 能誤動(dòng)作，在失勵(lì)磁的異步運(yùn)行中可能誤返回。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種基于發(fā)電機(jī) 定子回路測量值的失磁保護(hù)輔助判別元件，可通過采用電機(jī)定子回路測量值輔助判別失磁 保護(hù)。 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下基于發(fā)電機(jī)定子回路測量值 的失磁保護(hù)輔助判別元件，其特征是組成包括定子側(cè)電流互感器、定子側(cè)電壓互感器、AD采 樣回路、微處理器、加速繼電器、閉鎖繼電器，所述的定子側(cè)電流互感器、定子側(cè)電壓互感器 的信號(hào)輸出端分別與AD采樣回路的電流、電壓模擬信號(hào)輸入端連接，AD采樣回路的數(shù)字信 號(hào)輸出端通過高速數(shù)據(jù)總線與微處理器的數(shù)字信號(hào)輸入端連接，微處理器的加速失磁保護(hù) 信號(hào)輸出端與加速繼電器的信號(hào)輸入端連接，微處理器的閉鎖失磁保護(hù)信號(hào)輸出端與閉鎖 繼電器信號(hào)輸入端連接。 本實(shí)用新型的有益效果如下本實(shí)用新型采用AD采樣將電機(jī)定子回路的電流、電 壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字量通過高速總線傳送給微處理器，微處理器通過AD采樣得到的電流、電壓判 別是否是失磁保護(hù)，然后通過兩個(gè)繼電器傳送給發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置的兩個(gè)開入，分別起到加 速失磁保護(hù)和閉鎖失磁保護(hù)的作用；本實(shí)用新型避免了利用轉(zhuǎn)子電壓作為判據(jù)的失磁保護(hù) 輔助判別元件存在的缺點(diǎn)，可以在電機(jī)發(fā)生失磁保護(hù)的瞬間判別出失磁故障，配合發(fā)電機(jī) 保護(hù)裝置確認(rèn)失磁保護(hù)動(dòng)作，提高發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置失磁保護(hù)動(dòng)作的可靠性和靈敏度。
圖1為本實(shí)用新型基于發(fā)電機(jī)定子回路測量值的失磁保護(hù)輔助判別元件電路框 圖。
具體實(shí)施方式下面參照附圖并結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。但是本實(shí)用新型不
限于所給出的例子。 如圖1所示，本實(shí)用新型基于發(fā)電機(jī)定子回路測量值的失磁保護(hù)輔助判別元件， 其組成包括定子側(cè)電流互感器CTa、CTb、CTc、定子側(cè)電壓互感器PTa、PTb、PTc、AD采樣回路 A/D、微處理器CPU、加速繼電器Jl、閉鎖繼電器J2，定子側(cè)電流互感器CTa、CTb、CTc的信號(hào) 輸出端Cl、 C2、 C3、定子側(cè)電壓互感器PTa、 PTb、 PTc的信號(hào)輸出端Pl、 P2、 P3分別與AD采 樣回路的電流模以信號(hào)輸入端C4、 C5、 C6、電壓模以信號(hào)輸入端P4、 P5、 P6連接，AD采樣回 路A/D的數(shù)字信號(hào)輸出端通過高速數(shù)據(jù)總線L與微處理器CPU的數(shù)字信號(hào)輸入端連接，微 處理器CPU的加速失磁保護(hù)信號(hào)輸出端D1與加速繼電器Jl的信號(hào)輸入端D2連接，微處理 器CPU的閉鎖失磁保護(hù)信號(hào)輸出端D3與閉鎖繼電器J2的信號(hào)輸入端D4連接。如圖1所 示，加速繼電器Jl、閉鎖繼電器J2的觸點(diǎn)提供給發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置S的開入端Kl、 K2。本實(shí) 施例中，高速數(shù)據(jù)總線可采用HPI總線、VME總線。 本實(shí)用新型的處理器采用32位CPU與16位AD轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，每工頻周期采樣48 點(diǎn)。AD采樣回路采集發(fā)電機(jī)定子回路通過PT轉(zhuǎn)換后的三相電壓和通過CT轉(zhuǎn)換后的三相 電流，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)通過高速總線傳遞給CPU, CPU計(jì)算出每一采樣點(diǎn)電機(jī)的瞬時(shí)負(fù)序電 壓U2k、瞬時(shí)有功功率Pk和瞬時(shí)無功功率Qk。然后計(jì)算出它們在單位時(shí)間間隔內(nèi)的變化差 值。CPU再對(duì)測量值和計(jì)算值進(jìn)行相關(guān)的邏輯判斷。當(dāng)判斷為失勵(lì)磁故障時(shí)，啟動(dòng)輔助加速 繼電器Jl， Jl繼電器觸點(diǎn)接入發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置的開入端子K1上，當(dāng)發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置判斷到 該開入閉合后，則加速失磁保護(hù)動(dòng)作從而保證失磁保護(hù)的靈敏性。當(dāng)判斷為非失勵(lì)磁故障 時(shí)，啟動(dòng)輔助閉鎖繼電器J2， J2繼電器觸點(diǎn)接入發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置的開入端子K2上，當(dāng)發(fā)電 機(jī)保護(hù)裝置判斷到該開入閉合后，則閉鎖失磁保護(hù)動(dòng)作從而保證失磁保護(hù)的可靠性。
權(quán)利要求基于發(fā)電機(jī)定子回路測量值的失磁保護(hù)輔助判別元件，其特征是組成包括定子側(cè)電流互感器、定子側(cè)電壓互感器、AD采樣回路、微處理器、加速繼電器、閉鎖繼電器，所述的定子側(cè)電流互感器、定子側(cè)電壓互感器的信號(hào)輸出端分別與AD采樣回路的電流、電壓模擬信號(hào)輸入端連接，AD采樣回路的數(shù)字信號(hào)輸出端通過高速數(shù)據(jù)總線與微處理器的數(shù)字信號(hào)輸入端連接，微處理器的加速失磁保護(hù)信號(hào)輸出端與加速繼電器的信號(hào)輸入端連接，微處理器的閉鎖失磁保護(hù)信號(hào)輸出端與閉鎖繼電器信號(hào)輸入端連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于發(fā)電機(jī)定子回路測量值的失磁保護(hù)輔助判別元件，其特 征是所述的高速數(shù)據(jù)總線為HPI總線或VME總線。
專利摘要基于發(fā)電機(jī)定子回路測量值的失磁保護(hù)輔助判別元件，組成包括定子側(cè)電流互感器、定子側(cè)電壓互感器、AD采樣回路、微處理器、加速繼電器、閉鎖繼電器，定子側(cè)電流、電壓互感器的信號(hào)輸出端分別與AD采樣回路的電流、電壓模擬信號(hào)輸入端連接，AD采樣回路通過高速數(shù)據(jù)總線與微處理器連接，微處理器的加速失磁保護(hù)信號(hào)輸出端與加速繼電器的信號(hào)輸入端連接，微處理器的閉鎖失磁保護(hù)信號(hào)輸出端與閉鎖繼電器信號(hào)輸入端連接。本實(shí)用新型避免了利用轉(zhuǎn)子電壓作為判據(jù)的失磁保護(hù)輔助判別元件存在的缺點(diǎn)，可以在電機(jī)發(fā)生失磁保護(hù)的瞬間判別出失磁故障，配合發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置確認(rèn)失磁保護(hù)動(dòng)作，提高發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置失磁保護(hù)動(dòng)作的可靠性和靈敏度。
文檔編號(hào)H02H7/06GK201464549SQ20092003821
公開日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月13日
發(fā)明者季學(xué)軍, 李哲 申請(qǐng)人:國網(wǎng)電力科學(xué)研究院;南京南瑞集團(tuán)公司