專利名稱：發(fā)電機(jī)接地保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種發(fā)電機(jī)接地保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
發(fā)電機(jī)是機(jī)電系統(tǒng)中的重要組成部分，發(fā)電機(jī)作為關(guān)鍵的機(jī)電設(shè)備，發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行對機(jī)電系統(tǒng)的正常工作起著重要作用，對其進(jìn)行必要的保護(hù)措施也顯得非常重要， 現(xiàn)有的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中缺乏有效的保護(hù)裝置，在發(fā)電機(jī)出現(xiàn)定子或轉(zhuǎn)子接地故障時，未能及時準(zhǔn)確的判定并對發(fā)電機(jī)作出保護(hù)，不能解決發(fā)電機(jī)定子100%接地故障時的判定與保護(hù)， 從而無法全面保障發(fā)電機(jī)設(shè)備的安全可靠運(yùn)行。

實(shí)用新型內(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)的不足，提供一種保護(hù)全面、安全性高的發(fā)電機(jī)接地保護(hù)裝置。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是本實(shí)用新型包括主控裝置、延時電路裝置、可編程邏輯裝置，所述主控裝置、延時電路裝置、可編程邏輯裝置依次連接，所述發(fā)電機(jī)接地保護(hù)裝置還包括保護(hù)裝置及接地電阻計(jì)算裝置，所述接地電阻采集裝置分別與所述保護(hù)裝置、所述主控裝置連接，所述接地電阻采集裝置用于采集和計(jì)算所述保護(hù)裝置中的接地電阻數(shù)據(jù)并反饋到所述主控裝置中，判斷發(fā)電機(jī)是否發(fā)生接地故障，由所述主控單元作出相應(yīng)指令。本實(shí)用新型還包括勵磁采集裝置，所述勵磁電壓采集裝置分別與所述保護(hù)裝置、 所述主控裝置連接，所述勵磁電壓采集裝置用于采集和計(jì)算所述保護(hù)裝置中的勵磁電壓， 并反饋到所述主控裝置中。本實(shí)用新型還包括接地點(diǎn)采集裝置，所述接地點(diǎn)采集裝置分別與所述保護(hù)裝置、 所述主控裝置連接，所述接地點(diǎn)采集裝置用于采集和計(jì)算發(fā)電機(jī)發(fā)生接地時的接地位置數(shù)據(jù)并反饋到所述主控裝置，判斷是否為兩點(diǎn)接地。本實(shí)用新型還包括信息顯示及傳輸裝置，所述信息顯示及傳輸裝置與所述延時電路裝置連接，所述信息顯示及傳輸裝置用于顯示或發(fā)送所述主控裝置提供的相關(guān)信息。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型中，還包括保護(hù)裝置及接地電阻計(jì)算裝置， 所述接地電阻采集裝置分別與所述保護(hù)裝置、所述主控裝置連接，利用所述接地電阻采集裝置對所述保護(hù)裝置中的接地電阻數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和計(jì)算并反饋到所述主控裝置中，根據(jù)所得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷發(fā)電機(jī)是否發(fā)生接地故障，再由所述主控單元作出相應(yīng)指令，從而使得發(fā)電機(jī)得到實(shí)時保護(hù)，本實(shí)用新型針對大中型容量的發(fā)電機(jī)，當(dāng)其出現(xiàn)定子或轉(zhuǎn)子接地故障時，能夠及時準(zhǔn)確的判定并對發(fā)電機(jī)作出保護(hù)，因而做到了全面保障發(fā)電機(jī)設(shè)備的安全可靠運(yùn)行。

[0009]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一的電路結(jié)構(gòu)方框圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例二的電路結(jié)構(gòu)方框圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例三的電路結(jié)構(gòu)方框圖；圖4是本實(shí)用新型所述保護(hù)裝置的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型包括主控裝置、延時電路裝置、可編程邏輯裝置，所述主控裝置、延時電路裝置、可編程邏輯裝置依次連接，所述發(fā)電機(jī)接地保護(hù)裝置還包括保護(hù)裝置及接地電阻計(jì)算裝置，所述接地電阻采集裝置分別與所述保護(hù)裝置、所述主控裝置連接， 所述接地電阻采集裝置用于采集和計(jì)算所述保護(hù)裝置中的接地電阻數(shù)據(jù)并反饋到所述主控裝置中，判斷發(fā)電機(jī)是否發(fā)生接地故障，由所述主控單元作出相應(yīng)指令，并通過所述延時電路裝置向所述可編程邏輯裝置發(fā)出指令，以作出保護(hù)動作或發(fā)出信號，以上各裝置中的電路原理為本領(lǐng)域的成熟技術(shù)，在本實(shí)用新型中得到綜合應(yīng)用。發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)應(yīng)該滿足以下三個基本要求(1)故障點(diǎn)電流不應(yīng)超過安全電流，出口電壓18KV及以上的發(fā)電機(jī)安全電流為1A。(2)有100%保護(hù)區(qū)。(3)保護(hù)區(qū)內(nèi)任一點(diǎn)發(fā)生接地故障時保護(hù)應(yīng)有足夠的靈敏度。在發(fā)電機(jī)單相接地故障時，不同的中性點(diǎn)接地方式，將有不同的接地電流和動態(tài)過電壓以及不同的保護(hù)出口方式。10(MW以上的大機(jī)組，一般采用發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式，對于單元連接的發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)的消弧線圈，為了減少耦合傳遞過電壓以及頻率變動對發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)位移電壓的影響，一般采用欠補(bǔ)償方式，從而有效地防止了接地故障發(fā)展成相間或匝間短路，使故障點(diǎn)電弧存在時間大為減少。保護(hù)則采用由3U0定子接地保護(hù)和3W定子接地保護(hù)共同構(gòu)成的100%定子接地保護(hù)。其中，3U0定子接地保護(hù)反應(yīng)發(fā)電機(jī)的零序電壓大小，保護(hù)具有三次諧波濾除功能， 靈敏度很高，零序電壓取自發(fā)電機(jī)機(jī)端PT的開口三角形繞組，保護(hù)范圍是自機(jī)端向機(jī)尾側(cè) 859Γ95%的定子繞組。發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)方案采用發(fā)電機(jī)中性端零序過電壓和機(jī)端3次諧波與中性點(diǎn)3次諧波差壓過電壓來構(gòu)成100%定子接地保護(hù)。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地保護(hù)是針對自并勵系統(tǒng)而言的，轉(zhuǎn)子是直流系統(tǒng)，通過滑環(huán)與外部直流電源連接，轉(zhuǎn)子繞組有絕緣保護(hù)，與轉(zhuǎn)子間沒有電的聯(lián)系。如果有一點(diǎn)接地，說明轉(zhuǎn)子繞組絕緣有破壞，繞組與轉(zhuǎn)子有接觸，這種情況可能引起發(fā)電機(jī)損壞，應(yīng)當(dāng)停機(jī)進(jìn)行檢修。所以要設(shè)置轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)。保護(hù)采用用乒乓(切換)采樣式原理；本實(shí)用新型所述保護(hù)裝置的電路原理圖如圖4所示，圖中Rg為轉(zhuǎn)子接地電阻，S1、S2為裝置內(nèi)部電子開關(guān)。 保護(hù)有兩個測量狀態(tài)a、Sl閉合，S2打開時為狀態(tài)1 ；b、S2閉合，Sl打開時為狀態(tài)2 ；所述保護(hù)裝置對兩個狀態(tài)下進(jìn)行測量，得到的不同泄漏電流，經(jīng)過計(jì)算得到接地電阻Rg，通過與整定的接地電阻值比較，若小于整定值，則判為轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)動作。同樣通過計(jì)算，可以得到接地點(diǎn)位置信息α，α值按下式計(jì)算α =U+/EX100%本實(shí)用新型可解決發(fā)電機(jī)定子保護(hù)的死區(qū)問題，即突破了原有的定子95%保護(hù)范圍甚至更低的30%及40%的保護(hù)范圍，實(shí)現(xiàn)定子100%接地故障的邏輯判定與保護(hù)，從而根本的解決了定子發(fā)生接地故障的隱患問題。實(shí)施例二如圖2所示，本實(shí)施例中，所述發(fā)電機(jī)接地保護(hù)裝置還包括勵磁采集裝置，所述勵磁電壓采集裝置分別與所述保護(hù)裝置、所述主控裝置連接，所述勵磁電壓采集裝置用于采集和計(jì)算所述保護(hù)裝置中的勵磁電壓，并反饋到所述主控裝置中，乒乓(切換)采樣式原理解決了原電橋原理的死區(qū)問題，同時也考慮了勵磁電壓波動對接地電阻測量的影響。為了避免勵磁電壓太低導(dǎo)致計(jì)算誤差太大，當(dāng)勵磁電壓低于20V時，裝置自動退出轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)。實(shí)施例三如圖3所示，本實(shí)施例中，所述發(fā)電機(jī)接地保護(hù)裝置還包括接地點(diǎn)采集裝置，所述接地點(diǎn)采集裝置分別與所述保護(hù)裝置、所述主控裝置連接，所述接地點(diǎn)采集裝置用于采集和計(jì)算發(fā)電機(jī)發(fā)生接地時的接地位置數(shù)據(jù)并反饋到所述主控裝置，判斷是否為兩點(diǎn)接地。當(dāng)判定轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地后，新方案可持續(xù)計(jì)算接地點(diǎn)位置α，當(dāng)發(fā)現(xiàn)接地點(diǎn)發(fā)生了變化，且變化值超出轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地定值，將延時判為轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地。當(dāng)發(fā)生轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地時會對轉(zhuǎn)子產(chǎn)生破壞性的損傷，由于平時轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地保護(hù)處于退出狀態(tài)，當(dāng)發(fā)生轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地后，本實(shí)用新型將自動投入轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地保護(hù)，以保障轉(zhuǎn)子不發(fā)生破壞性損傷。本實(shí)用新型從發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子可能發(fā)生的實(shí)際接地情況進(jìn)行考慮，將轉(zhuǎn)子接地故障分解為一點(diǎn)接地和兩點(diǎn)接地，并區(qū)分一點(diǎn)接地和兩點(diǎn)接地的故障特點(diǎn)及對轉(zhuǎn)子的破損情況，有針對性的對一點(diǎn)接地和兩點(diǎn)接地故障進(jìn)行了原理分析和邏輯判定與處理，從而更加細(xì)致的解決了轉(zhuǎn)子接地的故障問題。本實(shí)用新型還包括信息顯示及傳輸裝置，所述信息顯示及傳輸裝置與所述延時電路裝置連接，所述信息顯示及傳輸裝置用于顯示或發(fā)送所述主控裝置提供的相關(guān)信息。本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于發(fā)電機(jī)接地保護(hù)領(lǐng)域。
權(quán)利要求1.一種發(fā)電機(jī)接地保護(hù)裝置，它包括主控裝置、延時電路裝置、可編程邏輯裝置，所述主控裝置、延時電路裝置、可編程邏輯裝置依次連接，其特征在于所述發(fā)電機(jī)接地保護(hù)裝置還包括保護(hù)裝置及接地電阻計(jì)算裝置，所述接地電阻采集裝置分別與所述保護(hù)裝置、所述主控裝置連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)接地保護(hù)裝置，其特征在于它還包括勵磁電壓采集裝置，所述勵磁電壓采集裝置分別與所述保護(hù)裝置、所述主控裝置連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)接地保護(hù)裝置，其特征在于它還包括接地點(diǎn)采集裝置，所述接地點(diǎn)采集裝置分別與所述保護(hù)裝置、所述主控裝置連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的發(fā)電機(jī)接地保護(hù)裝置，其特征在于它還包括信息顯示及傳輸裝置，所述信息顯示及傳輸裝置與所述延時電路裝置連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種發(fā)電機(jī)接地保護(hù)裝置，旨在提供一種保護(hù)全面、安全性高的發(fā)電機(jī)接地保護(hù)裝置。本實(shí)用新型包括主控裝置、延時電路裝置、可編程邏輯裝置，所述主控裝置、延時電路裝置、可編程邏輯裝置依次連接，所述發(fā)電機(jī)接地保護(hù)裝置還包括保護(hù)裝置及接地電阻計(jì)算裝置，所述接地電阻采集裝置分別與所述保護(hù)裝置、所述主控裝置連接，所述接地電阻采集裝置用于采集和計(jì)算所述保護(hù)裝置中的接地電阻數(shù)據(jù)并反饋到所述主控裝置中，判斷發(fā)電機(jī)是否發(fā)生接地故障，由所述主控單元作出相應(yīng)指令，從而對發(fā)電機(jī)作出實(shí)時、全面的保護(hù)。本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于發(fā)電機(jī)接地保護(hù)領(lǐng)域。
文檔編號H02H7/06GK202190057SQ20112026781
公開日2012年4月11日 申請日期2011年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月27日
發(fā)明者葉振炎, 鄧勇 申請人:珠海思創(chuàng)電氣有限公司