一种集中阻断式阻容保护状态检测装置的制作方法

1.本实用新型属于励磁系统技术领域，尤其涉及一种集中阻断式阻容保护状态检测装置。


背景技术：

2.励磁系统是发电系统中的主要设备，为发电机提供在各种运行方式下的励磁，保证发电机的安全稳定运行。励磁系统一般由励磁功率单元和励磁调节器两个主要部分组成。励磁功率单元向同步发电机转子提供励磁电流，而励磁调节器则根据输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元的输出。其主要元器件为励磁功率整流器。
3.目前水轮机励磁系统的功率整流器多采用晶闸管三相全控桥式整流器，对整流桥的晶闸管设有过电压保护，以抑制晶闸管换相关断过电压，通常采用阻容过电压保护(或称阻容吸收保护)。阻容保护通常由多个电容和电阻并联组成。晶闸管电流越大，交流回路电感越大，换相过电压就越大。
4.早期的励磁系统采用集中式的阻容保护，由多个电容与电阻组成阻容回路。实际运行过程中，由于运行时间较长，在起励和功率柜带电合闸过程中，因电容两端电压不能突变，会产生较大的冲击电流，大电流的不断冲击下，会造成个别电容短路，随后电容内部引线会烧断开路。一旦其中存在电容开路，其他电容受到的冲击电流影响更大，长久运行，最终所有电容最终开路。当过电压尖峰波来时，因电容上的电压不变(来不及)，尖峰波的电压会直接加在与电容串联的电阻上，而与电容串联的电阻值较小(只有几十欧姆)，尖峰波的能量被消耗在电阻上，从而立即降低尖峰波的电压幅度。当正常运行时，电容的容抗远大于电阻(相差几百倍)，阻容之路上的电流很小，故而电阻上的功率消耗很小。
5.因此，阻容保护电阻回路的电流不能过大，否则阻容电阻会烧坏，会使阻容保护失效，进而造成熔断器熔断告警，机组停机。在阻容保护失效以前，如何判断电容的状态，以及时处理阻容保护，保障发电机正常运行是亟需解决的问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是提供一种集中阻断式阻容保护状态检测装置，以解决集中式阻容保护暂无相应的回路和装置监视其功能是否正常，阻容保护中的电容一旦被击穿，其吸收过电压的水平下降，进而增加电阻的负荷，一旦电阻损坏，回路中如果有大的过电压出现，会导致熔断器熔断，整个屏柜乃至励磁系统退出运行的问题。
7.本实用新型提供了一种集中阻断式阻容保护状态检测装置，包括用于串接于阻断式阻容保护电容器前的霍尔直流电流互感器，所述霍尔直流电流互感器的输出端串接有直流电压继电器和时间继电器；
8.所述霍尔直流电流互感器输出端与所述直流电压继电器、时间继电器构成检测电路，用于检测阻容保护电容的工作状态是否正常；
9.所述检测装置还包括报警单元，所述报警单元与所述直流电压继电器的常闭节
点、所述时间继电器的常闭延时节点构成报警电路，用于在所述检测电路检测到所述霍尔直流电流互感器无输出时，通过触发所述常闭节点及常闭延时节点闭合，导通所述报警电路，发出阻容保护电容工作状态异常的报警信息。
10.进一步地，所述报警单元为报警指示灯。
11.借由上述方案，通过集中阻断式阻容保护状态检测装置，能够检测励磁系统阻容保护的运行状态，保证发电机的安全可靠性，及时发现阻容过电压保护问题，避免损坏更多元器件事故，而造成更大的人员伤亡和经济损失。
12.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
13.图1是本实用新型集中阻断式阻容保护状态检测装置的示意图；
14.图2是本实用新型集中阻断式阻容保护状态检测装置检测电路的示意图；
15.图3是本实用新型集中阻断式阻容保护状态检测装置报警电路的示意图。
16.图中标号：
[0017]1‑
霍尔直流电流互感器；2
‑
直流电压继电器；3
‑
时间继电器；4
‑
报警单元。
具体实施方式
[0018]
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
[0019]
参图1所示，本实施例提供了一种集中阻断式阻容保护状态检测装置，包括用于串接于阻断式阻容保护电容器前的霍尔直流电流互感器1，霍尔直流电流互感器1的输出端串接有直流电压继电器2和时间继电器3；
[0020]
霍尔直流电流互感器1输出端与直流电压继电器2、时间继电器3构成检测电路，用于检测阻容保护电容的工作状态是否正常。通过直流电压继电器电流的通断以及电流断开时间可以判断阻容保护中电容的工作状态，从而判断集中阻断式阻容保护是否处在正常运行状态。
[0021]
该检测装置还包括报警单元4，报警单元4与直流电压继电器2的常闭节点、时间继电器3的常闭延时节点构成报警电路，用于在检测回路检测到霍尔直流电流互感器1无输出时，通过触发常闭节点及常闭延时节点闭合，导通报警电路，发出阻容保护电容工作状态异常的报警信息。
[0022]
本实施例中的霍尔直流电流互感器主要作用是用来将交流电路中的大电流转换为一定比例的小电流，以供测量和直流电压继电保护之用。霍尔直流电流互感器不与被测电路发生电接触，不影响被测电路的正常运行，适合大电流的传感，可将大电流转换为额定为5v的电压信号，便于控制回路使用，且结构简单，模块化结构便于接线和后期维护。
[0023]
本实施例中的直流电压继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)，通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电压去控制较大电压的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作
用。
[0024]
本实施例中的时间继电器可分为通电延时型和断电延时型两种类型，是二次系统中常用的元器件。
[0025]
在本实施例中，报警单元采用报警指示灯，通过观察报警灯是否亮起，即可判断工作状态是否异常，简单方便。在其它示例中也可采用其它报警装置，如声光报警装置等。
[0026]
参图2及图3所示，图2中kv为直流电压继电器；t为时间继电器；m为霍尔直流电流互感器的输出端；g为霍尔直流电流互感器接地端；ad表示霍尔直流电流互感器直流输出；gmd表示接地。
[0027]
该实施例中，在励磁系统集中式阻容保护的电容前加装一个霍尔电流互感器，将原回路线穿过霍尔直流电流互感器即可，并为霍尔直流电流互感器提供
±
15v的直流电源，经过霍尔直流电流互感器将大电流转换为额定电压为5v的直流电压信号(小电压)，其输出端串接直流电压继电器kv和时间继电器t，在励磁系统中阻容保护电容击穿时，回路中的过电压不能通过电容，回路中无电流，霍尔直流电流互感器无输出，此时达到整定值的直流电压继电器kv的常闭闭合，时间继电器t达到整定值后常闭延时节点闭合，报警电路导通，报警指示灯亮起。从而有效的发现问题及时处理，避免事故扩大而造成更大的人员伤亡和经济损失。
[0028]
通过该集中阻断式阻容保护状态检测装置，当电流降低达整定值一定时间可通过二次回路(检测及报警电路)提醒运行人员，保证发电系统的安全可靠运行，早发现问题早处理，避免事故扩大而造成更大的人员伤亡和经济损失，该电路结构简单，工作可靠。
[0029]
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。