专利名称：发电机智能保护器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及发电机，尤其涉及发电机智能保护器。
背景技术：
柴油发电机组在国内外各行各业中有着广泛的应用，而发电机又是柴油发电机组的核心。发电机输入机械能，经内部转换再输出电能，它的功能决定了发电机必须具有完备的电气保护系统。发电机完备的电气保护系统至少具有过载保护，欠压保护，过压保护，欠频保护，过频保护，短路保护等保护功能。目前在发电机电气保护领域广泛应用的有各种各样的保护器(断路器)，例如有万能式空气断路器、塑壳断路器、剩余电流断路器等，这些断路器都具有基本的短路，欠压， 过载保护等功能。这些保护器都是通用型电磁类型保护器，可对各种负载和电源，以及电网进行保护。但以上传统的保护器存在如下问题(1)专用性差，不能保护发电机，目前应用的各种断路器都是通用电磁型断路器，而发电机的特性和众多线性、非线形负载的特性是截然不同的，这些断路器虽然在发生故障时能保护发电机，但已经对发电机造成损害，使发电机寿命缩短。(2)灵活性差，保护动作时间和保护参数无法调整，无法满足各国各行业差异化保护需求。(3)抗干扰能力差，此类保护器均为电磁式保护器，受磁场环境影响大，容易发生误动作。(4)自动化程度低，无法实施三遥功能和自动运行操作，发电机运行的各参数无法实施三遥功能。(5)人机交互能力差，在发生故障时，会执行保护，但无法显示因何种原因而进行的保护，不能帮助技术人员查找故障问题。(6)保护功能不全面。目前作为主用电源的发电机通常处于的环境都非常恶劣，空气湿度大，环境温度高，粉尘重，比如船用发电机——机舱温度通常达到55度，矿山用发电机——粉尘非常严重，海岛上用的发电机——空气中盐度含量非常高，同时空气湿度非常大，特别是经常不使用或者缺少维护的发电机，以及绕组层绝缘老化的发电机，这些发电机内部绕组表面通常会积聚大量的灰尘和油污，这些积聚的油污和灰尘牢固的附着在发电机绕组表面，在发电机正常运行时，会严重影响发电机绕组的散热，特别是发电机组在满负荷下运行，绕组产生的热量不容易被带走，积聚在绕组里面，导致发电机绕组温度迅速升高，虽然绕组表面的绝缘漆都有一定耐温度能力(发电机绝缘温生等级指示了发电机绕组耐温升能力，H级的有 150度，163度，目前市场上的发电机绝缘漆耐最高温升为163度)，但超过绝缘漆能承受的最高温度时，发电机绝缘器损坏，绕组烧毁。
发明内容为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种具有高温保护的发电机智能保护器。本实用新型发电机智能保护器，其包括数字信号处理器，A/D转换器，电源、显示器、电压信号采集器、执行器、电流信号采集器和绕组温度检测器，其中，电流信号采集器、绕组温度检测器和电压信号采集器的输出端分别与A/D转换器的输入端连接，A/D转换器的输出端与数字信号处理器的输入端连接，数字信号处理器的输出端与执行器连接，数字信号处理器的输入端还连接有电源和显示器。所述数字信号处理器表面设有用于设置性能参数的操作面板。所述数字信号处理器内设有电连接的存储器和比较器，存储器内存储有预设的性能参数。所述电流信号采集器包括三个电流互感器和三个高精度电流传感器，电流互感器的输出端连接电流传感器的输入端。采用本实用新型的发电机智能保护器，不仅具有传统保护器欠压，外短路，过载保护等功能，还具有高温保护的功能。同时，还具有以下优点(1)高灵活性过载保护的过载电流值可任意调整，欠电压保护的电压值可调整， 外短路的保护短路电流值可调整。(2)高剪裁性上述各项保护功能可根据用户的需求任意组合和裁剪。(3)高适用性适用电流从1A-500A，适用电压从220V-10KV，频率50HZ-60HZ。(4)高可靠性测量电路直接采用从外部非接触测量，不破坏电缆结构。(6)高扩展性因保护器内部的数字信号处理器为标准模块，便于功能扩展。(7)标准化本实用新型的保护器不但满足用户的个性化需求，而且符合GB 19517-2009 国家电气设备安全技术规范标准，同时还满足国际通用电气标准IEC。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明
图1是本实用新型发电机智能保护器的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括数字信号处理器1，A/D转换器2，电源3、显示器4、 电压信号采集器5、执行器6、电流信号采集器7和绕组温度检测器8，其中，电流信号采集器 7、绕组温度检测器8和电压信号采集器5的输出端分别与A/D转换器2的输入端连接，A/D 转换器2的输出端与数字信号处理器1的输入端连接，数字信号处理器1的输出端与执行器6连接，数字信号处理器1的输入端还连接有电源3和显示器4。所述数字信号处理器表面设有用于设置性能参数的操作面板11。本实用新型中，利用数字信号处理器1的操作面板11输入发电机过载的过载电流值、欠电压保护的欠电压值、外短路保护的电流值、延时时间、各绕组温度等参数。所述数字信号处理器1内设有电连接的存储器12和比较器13，存储器12内存储有预设的性能参数。所述电流信号采集器7包括三个电流互感器71和三个高精度电流传感器72，电流互感器71的输出端连接电流传感器72的输入端。绕组温度检测器8采集发电机各绕组温升数据，并将采集的数据发送给A/D转换器2，A/D转换器2将接收的数据转换成数字信息，并将转换的数字信息发送给数字信号处理器1，数字信号处理器1内的比较器13将接收的各绕组温升信息与设定值进行比较，当温度超过设定值时，数字信号处理器1向执行器6发出信号，执行器6动作，控制断开发电机励磁电流，发电机失磁，从而无法向外输出电能，各绕组温度不会继续升高，随着发电机自带的风扇带走热量，发电机绕组温度逐渐降低，从而达到对发电机高温保护的功能。多级过载保护时，电流信号采集器7其中的三个电流互感器71分部采集发电机三相电路上的三根火线的电流信号，三个电流互感器71将采集的火线电流信号发送给电流传感器72，电流传感器72将接收的电流信号转换为电压信号，并将转换的电压信号发送给 A/D转换器2，A/D转换器2将接收的电压信号转换为数字信号后发送给数字信号处理器1， 数字信号处理器1中的比较器13将接收的数字信号与设定的发电机过载的过载电流值进行比较，若没超过设定值，则发电机正常工作，若超过设定值，读取用户设定的延时时间值， 进行相应延时后，执行器13进行动作，向外置的继电器或者断路器的分励脱扣器或者发电机的AVR (自动电压调节器)或柴油机的调速器发出信号，停止发电机的运行或者向外输出电能，保护发电机，从而完成多级过载保护功能。因外短路保护的电流的设定值一般为正常工作电流设定值的3倍，所以当检测的三根火线电流的数字信号超过设定值，且还超过外短路保护的电流设定值时，数字信号处理器1向执行器6发出控制信号，执行器6进行动作，与执行器6连接的外置的继电器瞬间动作向外部输出信号，执行保护，从而完成外短路保护功能。欠电压保护时，电压信号采集器5分别采集三相电路中的电压信号，并将采集的电压信号发送给A/D转换器2，A/D转换器2将接收的电压信号转换为数字信号并发送给数字信号处理器1，数字信号处理器1中的比较器13将接收电压的数字信号比设定的欠电压保护的欠电压值进行比较，当检测的欠电压值小于用户设定值时，继续提取；当检测的欠电压值大于用户设定的欠电压值时，数字信号处理器1给执行器6发送信号，执行器6进行动作，系统进入欠压保护程序。
权利要求1.发电机智能保护器，其特征在于其包括数字信号处理器，A/D转换器，电源、显示器、电压信号采集器、执行器、电流信号采集器和绕组温度检测器，其中，电流信号采集器、 绕组温度检测器和电压信号采集器的输出端分别与A/D转换器的输入端连接，A/D转换器的输出端与数字信号处理器的输入端连接，数字信号处理器的输出端与执行器连接，数字信号处理器的输入端还连接有电源和显示器。
2.根据权利要求1所述的发电机智能保护器，其特征在于所述数字信号处理器表面设有用于设置性能参数的操作面板。
3.根据权利要求1所述的发电机智能保护器，其特征在于所述数字信号处理器内设有电连接的存储器和比较器，存储器内存储有预设的性能参数。
4.根据权利要求1所述的发电机智能保护器，其特征在于所述电流信号采集器包括三个电流互感器和三个电流传感器，电流互感器的输出端连接电流传感器的输入端。
专利摘要本实用新型公开了发电机智能保护器，其包括数字信号处理器，A/D转换器，电源、显示器、电压信号采集器、执行器、电流信号采集器和绕组温度检测器，其中，电流信号采集器、绕组温度检测器和电压信号采集器的输出端分别与A/D转换器的输入端连接，A/D转换器的输出端与数字信号处理器的输入端连接，数字信号处理器的输出端与执行器连接，数字信号处理器的输入端还连接有电源和显示器。采用本实用新型的发电机智能保护器，不仅具有传统保护器欠压，外短路，过载保护等功能，还具有高温保护的功能。同时，还具有以下优点高灵活性、高剪裁性、高适用性、高可靠性、高扩展性、标准化等。
文档编号H02H5/04GK202333760SQ20112052143
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月12日 优先权日2011年12月12日
发明者董宝发, 黄梦财 申请人:福建唐力电力设备有限公司