专利名称：发电机接地保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发电机接地保护装置。
背景技术：
发电机是机电系统中的重要组成部分，发电机作为关键的机电设备，发电机的安全运行对机电系统的正常工作起着重要作用，对其进行必要的保护措施也显得非常重要， 现有的发电机系统中缺乏有效的保护装置，在发电机出现定子或转子接地故障时，未能及时准确的判定并对发电机作出保护，不能解决发电机定子100%接地故障时的判定与保护， 从而无法全面保障发电机设备的安全可靠运行。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种保护全面、安全性高的发电机接地保护装置。本实用新型所采用的技术方案是本实用新型包括主控装置、延时电路装置、可编程逻辑装置，所述主控装置、延时电路装置、可编程逻辑装置依次连接，所述发电机接地保护装置还包括保护装置及接地电阻计算装置，所述接地电阻采集装置分别与所述保护装置、所述主控装置连接，所述接地电阻采集装置用于采集和计算所述保护装置中的接地电阻数据并反馈到所述主控装置中，判断发电机是否发生接地故障，由所述主控单元作出相应指令。本实用新型还包括励磁采集装置，所述励磁电压采集装置分别与所述保护装置、 所述主控装置连接，所述励磁电压采集装置用于采集和计算所述保护装置中的励磁电压， 并反馈到所述主控装置中。本实用新型还包括接地点采集装置，所述接地点采集装置分别与所述保护装置、 所述主控装置连接，所述接地点采集装置用于采集和计算发电机发生接地时的接地位置数据并反馈到所述主控装置，判断是否为两点接地。本实用新型还包括信息显示及传输装置，所述信息显示及传输装置与所述延时电路装置连接，所述信息显示及传输装置用于显示或发送所述主控装置提供的相关信息。本实用新型的有益效果是本实用新型中，还包括保护装置及接地电阻计算装置， 所述接地电阻采集装置分别与所述保护装置、所述主控装置连接，利用所述接地电阻采集装置对所述保护装置中的接地电阻数据进行采集和计算并反馈到所述主控装置中，根据所得出的数据进行判断发电机是否发生接地故障，再由所述主控单元作出相应指令，从而使得发电机得到实时保护，本实用新型针对大中型容量的发电机，当其出现定子或转子接地故障时，能够及时准确的判定并对发电机作出保护，因而做到了全面保障发电机设备的安全可靠运行。
[0009]图1是本实用新型实施例一的电路结构方框图；图2是本实用新型实施例二的电路结构方框图；图3是本实用新型实施例三的电路结构方框图；图4是本实用新型所述保护装置的电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括主控装置、延时电路装置、可编程逻辑装置，所述主控装置、延时电路装置、可编程逻辑装置依次连接，所述发电机接地保护装置还包括保护装置及接地电阻计算装置，所述接地电阻采集装置分别与所述保护装置、所述主控装置连接， 所述接地电阻采集装置用于采集和计算所述保护装置中的接地电阻数据并反馈到所述主控装置中，判断发电机是否发生接地故障，由所述主控单元作出相应指令，并通过所述延时电路装置向所述可编程逻辑装置发出指令，以作出保护动作或发出信号，以上各装置中的电路原理为本领域的成熟技术，在本实用新型中得到综合应用。发电机定子接地保护应该满足以下三个基本要求(1)故障点电流不应超过安全电流，出口电压18KV及以上的发电机安全电流为1A。(2)有100%保护区。(3)保护区内任一点发生接地故障时保护应有足够的灵敏度。在发电机单相接地故障时，不同的中性点接地方式，将有不同的接地电流和动态过电压以及不同的保护出口方式。10(MW以上的大机组，一般采用发电机中性点经消弧线圈接地方式，对于单元连接的发电机中性点的消弧线圈，为了减少耦合传递过电压以及频率变动对发电机中性点位移电压的影响，一般采用欠补偿方式，从而有效地防止了接地故障发展成相间或匝间短路，使故障点电弧存在时间大为减少。保护则采用由3U0定子接地保护和3W定子接地保护共同构成的100%定子接地保护。其中，3U0定子接地保护反应发电机的零序电压大小，保护具有三次谐波滤除功能， 灵敏度很高，零序电压取自发电机机端PT的开口三角形绕组，保护范围是自机端向机尾侧 859Γ95%的定子绕组。发电机定子接地保护方案采用发电机中性端零序过电压和机端3次谐波与中性点3次谐波差压过电压来构成100%定子接地保护。发电机转子接地保护是针对自并励系统而言的，转子是直流系统，通过滑环与外部直流电源连接，转子绕组有绝缘保护，与转子间没有电的联系。如果有一点接地，说明转子绕组绝缘有破坏，绕组与转子有接触，这种情况可能引起发电机损坏，应当停机进行检修。所以要设置转子一点接地保护。保护采用用乒乓(切换)采样式原理；本实用新型所述保护装置的电路原理图如图4所示，图中Rg为转子接地电阻，S1、S2为装置内部电子开关。 保护有两个测量状态a、Sl闭合，S2打开时为状态1 ；b、S2闭合，Sl打开时为状态2 ；所述保护装置对两个状态下进行测量，得到的不同泄漏电流，经过计算得到接地电阻Rg，通过与整定的接地电阻值比较，若小于整定值，则判为转子一点接地保护动作。同样通过计算，可以得到接地点位置信息α，α值按下式计算α =U+/EX100%本实用新型可解决发电机定子保护的死区问题，即突破了原有的定子95%保护范围甚至更低的30%及40%的保护范围，实现定子100%接地故障的逻辑判定与保护，从而根本的解决了定子发生接地故障的隐患问题。实施例二如图2所示，本实施例中，所述发电机接地保护装置还包括励磁采集装置，所述励磁电压采集装置分别与所述保护装置、所述主控装置连接，所述励磁电压采集装置用于采集和计算所述保护装置中的励磁电压，并反馈到所述主控装置中，乒乓(切换)采样式原理解决了原电桥原理的死区问题，同时也考虑了励磁电压波动对接地电阻测量的影响。为了避免励磁电压太低导致计算误差太大，当励磁电压低于20V时，装置自动退出转子一点接地保护。实施例三如图3所示，本实施例中，所述发电机接地保护装置还包括接地点采集装置，所述接地点采集装置分别与所述保护装置、所述主控装置连接，所述接地点采集装置用于采集和计算发电机发生接地时的接地位置数据并反馈到所述主控装置，判断是否为两点接地。当判定转子一点接地后，新方案可持续计算接地点位置α，当发现接地点发生了变化，且变化值超出转子两点接地定值，将延时判为转子两点接地。当发生转子两点接地时会对转子产生破坏性的损伤，由于平时转子两点接地保护处于退出状态，当发生转子一点接地后，本实用新型将自动投入转子两点接地保护，以保障转子不发生破坏性损伤。本实用新型从发电机转子可能发生的实际接地情况进行考虑，将转子接地故障分解为一点接地和两点接地，并区分一点接地和两点接地的故障特点及对转子的破损情况，有针对性的对一点接地和两点接地故障进行了原理分析和逻辑判定与处理，从而更加细致的解决了转子接地的故障问题。本实用新型还包括信息显示及传输装置，所述信息显示及传输装置与所述延时电路装置连接，所述信息显示及传输装置用于显示或发送所述主控装置提供的相关信息。本实用新型可广泛应用于发电机接地保护领域。
权利要求1.一种发电机接地保护装置，它包括主控装置、延时电路装置、可编程逻辑装置，所述主控装置、延时电路装置、可编程逻辑装置依次连接，其特征在于所述发电机接地保护装置还包括保护装置及接地电阻计算装置，所述接地电阻采集装置分别与所述保护装置、所述主控装置连接。
2.根据权利要求1所述的发电机接地保护装置，其特征在于它还包括励磁电压采集装置，所述励磁电压采集装置分别与所述保护装置、所述主控装置连接。
3.根据权利要求1所述的发电机接地保护装置，其特征在于它还包括接地点采集装置，所述接地点采集装置分别与所述保护装置、所述主控装置连接。
4.根据权利要求1或2或3所述的发电机接地保护装置，其特征在于它还包括信息显示及传输装置，所述信息显示及传输装置与所述延时电路装置连接。
专利摘要本实用新型公开了一种发电机接地保护装置，旨在提供一种保护全面、安全性高的发电机接地保护装置。本实用新型包括主控装置、延时电路装置、可编程逻辑装置，所述主控装置、延时电路装置、可编程逻辑装置依次连接，所述发电机接地保护装置还包括保护装置及接地电阻计算装置，所述接地电阻采集装置分别与所述保护装置、所述主控装置连接，所述接地电阻采集装置用于采集和计算所述保护装置中的接地电阻数据并反馈到所述主控装置中，判断发电机是否发生接地故障，由所述主控单元作出相应指令，从而对发电机作出实时、全面的保护。本实用新型可广泛应用于发电机接地保护领域。
文档编号H02H7/06GK202190057SQ20112026781
公开日2012年4月11日 申请日期2011年7月27日 优先权日2011年7月27日
发明者叶振炎, 邓勇 申请人:珠海思创电气有限公司