专利名称:发电机转子接地保护装置的制作方法
本发明提出一种能准确反应发电机励磁回路对地绝缘电阻降低的发电机转子接地保护装置。
在发电机励磁回路对地绝缘电阻很低时，如果转子线圈中再发生另一点接地，则可能引起线圈损坏。因此要求装设转子接地保护。现在一般都采用外加电压的原理构成此种保护，有外加工频电压测量对地导纳的，有外加直流电压的，有外加低频方波或正弦信号的。外加工频电压测量对地导纳的缺点是难以清除励磁回路电感及对地分布电容的影响，运行经验证明其测量误差很大;外加直流的缺点是灵敏度因接地点不同而异，且低压器件与励磁回路没有电气上的隔离;外加低频信号的缺点是构造复杂，变压器及耦合电容体积庞大。转子电压中谐波分量很大时，这些方案的动作准确性都受影响。
对比文件专利US4187525，DE2713252，SU1029310本发明的目的是提供一种能免除上述缺点且不需外加电压的转子接地保护。
本发明是送样实现的设计了一个接在转子正、负极及大轴上的简单的电阻电容网络。在此网络的三个分支上设有开关和电流采样回路，通过按一定时序切换开关及采样保持，並比较采样值以确定励磁回路对地绝缘电阻是否小于预定电阻。
图1为提出的电阻电容网络的原理图。
图2为开关的切换，采样和比较的时序图。
图3为图1网络一个分支的详图及装置总方框图。
图1中1为转子线圈，U为转子电压，Rx为故障点对地绝缘电阻，其他元件皆属保护装置。工作原理说明如下当开关S1合上时有电流I1I1= (U1)/(R1+ R2 + RX) (1)当S2合上时有电流I2I2= (U)/(R1+ R2+ RX) (2)当S3合上时有电流I3I3= (U2)/(R3+ R4+ RX) (3)如取R1＝R2＝R3＝R4＝R，则(1)、(2)和(3)式分别变为I1= (U1)/(2R + RX) (4)I2= (U)/(2R + RX) (5)I3= (U2)/(2R + RX) (6)考虑到U1+U2＝U(7)可得当Rx≤Rs时有I1+I3≥I2(8)(8)式就是本装置的判据。Rs是整定电阻，可用以改变装置的灵敏度。图中C1，C2和C3的作用是滤去谐波分量。由于有这些电溶，励磁回路中还有电感和对地分布电容，在各开关投入后有一段暂态过程。待此暂态过程终止后方可得到(8)式所需的电流值。因此采用了图2的操作时序。
在图3中采用了高反压三极管T1作为开关，相当于图1的S1。为防止在切断励磁电流时的反向电压损坏三极管，采用了高压二极管D1並于三极管的集-射极间作保护用。三极管的基极电流是通过光电耦器OC1由专用小电源供给的。在T1断开瞬间，电抗互感器L1中的磁能转变为电容C1中的电能，因此在电容上获得与电流I1相对应的电压V1並保持一定时间。V1通过比较器2与图1中I2，I3相对应的V2，V3按(8)式进行比较后送至执行及出口回路3。时序回路1控制与图1中S1，S2和S3相对应的三个三极管T1、T2和T3的开闭和对采样值进行比较的操作顺序。
本发明通过滤波的方法免除了转子电压中谐波分量的影响;通过各开关从通到断之间的延时免除了励磁回路中的电感和对地分布电容的影响;通过按一定时序的三次采样保持和相继的比较免除了故障地点的影响;通过利用转子本身的电压简化了装置;通过光电耦合器和电抗互感器实现了低压器件与高压回路间在电气上的隔离。
权利要求
1.在发电机励磁回路对地绝缘电阻小于预定值时动作的转子接地保护装置，其特征在于设计了一个简单的接在转子正负极及大轴上的电阻、电容网络，在此网络的三个分支上设有开关和电流采样回路，通过按一定时序切换开关及采样，保持並比较采样值，以确定励磁回路对地绝缘电阻值是否小于预定电阻。
2.根据权利要求
1，其特征在于采用高反压三极管作为开关，在三极管的集-射极间並联了高压二极管，由专用小电源通过光电耦合器供给三极管的基极电流。
3.根据权利要求
1，其特征在于采用电抗互感器利用磁电能量转换的原理将电感中的电流变为电容上对应的电压进行电流采样及保持。
4.根据权利要求
1，其特征在于每一开关投入后延时切除，在切除瞬间进行电流采样。
专利摘要
提出的发电机转子接地保护采用了一个简单的电阻电容网络接于转子的正、负极及大轴上，在网络的三个分支上设有开关和电流采样回路，通过按一定时序切换开关及采样保持由转子电压产生的电流，比较采样值，即可确定励磁回路对地绝缘电阻是否小于预定电阻值。采用高反压三极管作为开关，采用电抗互感器及其二次侧的电容进行电流采样及保持。本装置的优点是可以免除转子电压中谐波分量、励磁回路中的电感和对地分布电容及故障地点的影响，并且构造比较简单。
文档编号H02H7/06GK85105359SQ85105359
公开日1987年11月4日 申请日期1985年7月11日
发明者王祖光 申请人:水利电力部南京自动化研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan