發電機轉子過電壓保護裝置測試儀的製作方法

2023-06-01 16:56:01

發電機轉子過電壓保護裝置測試儀的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種發電機轉子過電壓保護裝置測試儀。其特點是：包括隔離調壓器（TB），該隔離調壓器（TB）的兩個輸入端通過開關（K1）接市電，而其兩個輸出端與一交直流輸出選擇開關（K2）的兩個輸入端連接，該交直流輸出選擇開關（K2）的兩個輸出端作為交流輸出測試端子，而該交直流輸出選擇開關（K2）的另外兩個輸出端與整流濾波電路連接後作為直流輸出測試端子。在本實用新型的測試儀中，儀器元器件部署安裝在一個箱體內，箱體上部設計了方便合理的控制操作顯示面板，箱體還設計了可掀起的上蓋，儀器使用完畢後合上上蓋，成為一個完整的箱子，便於搬用和保管，具有良好的防水、防潮、防震效果。
【專利說明】發電機轉子過電壓保護裝置測試儀
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種發電機轉子過電壓保護裝置測試儀。
【背景技術】
[0002]隨著我國國民經濟的快速發展，科學技術不斷創新進步，人民生活水平不斷得到提高，電力作為經濟生活發展的基礎設施和公共事業之一，電能需求也在快速增長。特別是近10年來大容量、高參數發電機組的不斷投產和發電新技術的大量應用，併網發電機組運行狀況對電力系統安全穩定運行的影響越來越大。
[0003]為了電網的安全穩定長周期運行，要求發電設備必須保證健康水平，而發電機轉子作為發電機的主要部件常遭受以下幾種過電壓的侵害:①、當發電機組的內部或發電機出口端發生故障以及正常停機時，勵磁電流的突變在轉子繞組兩端引起的暫態過電壓；②、發電機組在運行中受到較大的擾動時，靜止勵磁的同步發電機在轉子勵磁繞組上可能產生正向過電壓或反向過電壓；③、發電機出現突然短路、失步、非同期合閘、滅磁、非全相運行，發電機的電樞反應可能使轉子勵磁繞組內感應很高的過電壓、可控矽管的關斷使靜止可控矽勵磁電源出現換相尖峰過電壓、交流側通過勵磁變壓器和氣隙傳遞過來的大氣過電壓、電網操作過電壓。
[0004]發電機轉子一旦受到過電壓的侵害，將會造成轉子匝間短路，嚴重時將威脅發電機定子及變壓器的安全。為了防止上述幾種發電機轉子過電壓的發生，現在國內許多發電機都裝有進口原裝和組裝的勵磁裝置及附帶的發電機轉子滅磁及過電壓保護裝置(跨接器)，其佔有比率越來越高。其安全性受到了越來越多的關注，如果按照國家的要求，滅磁及過電壓保護裝置(跨接器)必須符合眾多的相關規程，並且對運行的發電機都要定期進行轉子過電壓裝置的性能試驗。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的是提供一種結構簡單、使用方便且安全、成本低易於實現、而且應用廣泛的發電機轉子過電壓保護裝置測試儀。
[0006]一種發電機轉子過電壓保護裝置測試儀，其特別之處在於:包括隔離調壓器，該隔離調壓器的兩個輸入端通過開關接市電，而其兩個輸出端與一交直流輸出選擇開關的兩個輸入端連接，該交直流輸出選擇開關的兩個輸出端作為交流輸出測試端子，而該交直流輸出選擇開關的另外兩個輸出端與整流濾波電路連接後作為直流輸出測試端子。
[0007]其中整流濾波電路由橋式整流電路和電容濾波器組成。
[0008]其中開關與隔離調壓器之間通過繼電器自鎖電路連接。
[0009]其中繼電器自鎖電路包括串聯的合閘按鈕、分閘按鈕和自鎖繼電器的線圈，該三者的兩端並聯在所述開關的兩端，其中該自鎖繼電器的第一常開觸點並聯在合閘按鈕兩端，而該自鎖繼電器的第二常開觸點和第三常開觸點分別串聯在開關與隔離調壓器之間。
[0010]其中在交直流輸出選擇開關的一個輸入端與隔離調壓器的一個輸出端之間串聯有過電流繼電器的線圈，該過電流繼電器的第一常閉觸點與自鎖繼電器的線圈串聯。
[0011]其中還包括零位保護行程開關，該零位保護行程開關的常開接點安裝在隔離調壓器上部的碳刷可動零位處，並且該零位保護行程開關的輸出端與自鎖繼電器的線圈串聯，從而使隔離調壓器處於零位時零位保護行程開關的輸出端閉合導通。
[0012]其中在所述隔離調壓器的兩個輸出端之間並聯有第一電壓表，而其中一個輸出端還與第一電流表串聯。
[0013]其中所述交直流輸出選擇開關的作為直流輸出測試端子的另外兩個輸出端之間還並聯有第二電壓表，而其中一個輸出端還與第二電流表串聯。
[0014]在本實用新型的測試儀中，儀器元器件部署安裝在一個箱體內，箱體上部設計了方便合理的控制操作顯示面板，箱體還設計了可掀起的上蓋，儀器使用完畢後合上上蓋，成為一個完整的箱子，便於搬用和保管，具有良好的防水、防潮、防震效果；儀器使用時拿到電力設備現場，掀開箱蓋，按照試驗方法接好試驗線就可以安全方便快捷的完成發電機轉子過電壓保護裝置的試驗工作，給電力試驗調試人員帶來了很大的便利。並且該測試儀還能作為工業電氣實驗室的交直流O — 700伏交流、0-1000伏連續可調電源使用，或者作為工業電氣工作者作為電力電纜開路故障、接地故障探測使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0016]如圖1所示，本實用新型是一種發電機轉子過電壓保護裝置測試儀，包括隔離調壓器TB，該隔離調壓器TB的兩個輸入端通過(總)開關Kl (可採用雙連倒板開關)接市電，而其兩個輸出端與交直流輸出選擇開關K2 (可採用具有兩個工作位置的二進四出轉換開關)的兩個輸入端連接，該交直流輸出選擇開關K2的兩個輸出端作為交流輸出測試端子，而該交直流輸出選擇開關K2的另外兩個輸出端與整流濾波電路連接後作為直流輸出測試端子，該整流濾波電路由四個二極體組成的橋式整流電路和單個電容構成的濾波器組成。
[0017]其中開關Kl與隔離調壓器TB之間通過繼電器自鎖電路連接，該繼電器自鎖電路包括串聯的合閘按鈕HN、分閘按鈕TN和自鎖繼電器CJ的線圈，該三者的兩端並聯在所述開關Kl的兩端，其中該自鎖繼電器CJ的第一常開觸點並聯在合閘按鈕HN兩端，而該自鎖繼電器CJ的第二常開觸點和第三常開觸點分別串聯在開關Kl與隔離調壓器TB之間。
[0018]其中在交直流輸出選擇開關K2的一個輸入端與隔離調壓器TB的一個輸出端之間串聯有過電流繼電器IJ的線圈，該過電流繼電器IJ的第一常閉觸點與自鎖繼電器CJ的線圈串聯。還包括零位保護行程開關Xe，該零位保護行程開關XC的常開接點(即觸發端)安裝在隔離調壓器TB的零位處，並且該零位保護行程開關XC的輸出端與自鎖繼電器CJ的線圈串聯，從而使隔離調壓器TB處於零位時零位保護行程開關XC的輸出端閉合導通。
[0019]其中在所述隔離調壓器TB的兩個輸出端之間並聯有第一電壓表VI，而該隔離調壓器TB的其中一個輸出端還與第一電流表Al串聯。而在所述交直流輸出選擇開關K2的另外兩個輸出端還並聯有第二電壓表V2,而該交直流輸出選擇開關K2的其中一個輸出端還與第二電流表A2串聯。[0020]本實用新型採用了連續可調大功率交直流電源，具體是選用一種高導磁鐵芯製成的隔離(式)調壓器，其特點是將電源輸入電壓與輸出電壓完全隔離開來，通過電磁耦合使之二次側(輸出)0-5A、0-700伏連續可調工頻交流電源和0-5A、0-1000伏連續可調的直流電源，使隔離調壓器TB原邊與副邊之間實現了電的隔離，確保了高低壓之間的隔離，保證了儀器和被試驗設備安全；當然，其中的直流電源輸出需要通過一個橋式整流模塊加上濾波器實現。
[0021]交直流電壓電流測量選用了 0.5級四位半面板式表、嵌入式安裝，其中在交流輸出測試端子和直流輸出測試端子之間分別串接了交流電流表(即第一電流表Al)和直流電流表(即第二電流表A2)，還並聯接入了交流電壓表(即第一電壓表VI)和直流電壓表(即第二電壓表V2)，電壓表、電流表通過轉換開關(即交直流輸出選擇開關K2)來選擇被測對象，準確極度按照GB國標0.5級。
[0022]本實用新型中還採用了一個體積很小的定流式過電流保護繼電器(即過電流繼電器U)，當本實用新型的測試儀在使用時過負載、或者被試設備擊穿或發電機轉子過電壓保護裝置(跨接器)動作後，本實用新型中的過電流保護功能啟動，自鎖繼電器的兩個回流輔助觸點斷開，從而切斷儀器電源，確保了儀器、被試品及試驗人員的安全。
[0023]本實用新型還在高效能的隔離調壓器TB上設計安裝了微型行程開關(即零位保護行程開關Xe)作為隔離調壓器TB的零位保護，從而限制隔離調壓器TB啟動條件(位置)，使隔離調壓器TB只能在零位啟動，防止隔離調壓器TB在任意位置誤啟動產生的過電壓對儀器、被試品和試驗人員帶來的危險。
[0024]儀器電源設計了自動分、合裝置，裝置採用了一隻IOA的交流接觸器(即自鎖繼電器CJ)，用一隻合閘按鈕HN和一隻分閘按鈕TN來控制儀器電源開斷，兩個按鈕上均可以設計有指示燈，便於儀器操作人員明確儀器在啟動或停止狀態，在交流接觸器的勵磁線圈迴路分別串接了合閘按鈕HN的常開觸點一對、分閘按鈕TN常閉觸點一對、過電流繼電器IJ的常閉觸點一對、隔離調壓器TB的零位保護行程開關XC常開觸點一對。實現了自動化連鎖保護，即:當儀器過電流調開電源，按動分閘按鈕TN跳開電源，被試設備擊穿自動跳開電源。
[0025]儀器的元器件部署安裝在一個箱體內，箱體上部設計了方便合理的控制操作顯示面板，箱體還設計了可掀起的上蓋，儀器使用完畢後合上上蓋，成為一個完整的箱子，便於搬用和保管，具有良好的防水、防潮、防震效果。儀器使用時可以直接拿到電力設備現場，掀開箱蓋按照試驗方法接好試驗線能安全方便快捷的完成發電機轉子過電壓保護裝置的試驗工作。
[0026]本實用新型的使用方法和工作原理是:
[0027]本實用新型的測試儀在使用前，首先將儀器交流輸出測試端子、直流輸出測試端子按輸出電壓選擇(交流、直流)到發電機轉子過電壓保護裝置(跨接器)兩端。合上開關K1，使儀器帶電，在確保隔離調壓器TB在零位時，交直流輸出選擇開關K2選擇在直流輸出位置，按下合閘按鈕HN使自鎖繼電器CJ的線圈勵磁，自鎖繼電器CJ的三個常開觸點閉合，同時合閘按鈕HN和零位保護行程開關XC由交流接觸器一常開觸點給於自保持，電源主迴路接通使隔離調壓器TB帶電，旋轉隔離調壓器TB的旋鈕，使直流輸出電壓從零到1000伏平穩升壓，進行直流輸出。[0028]根據採集的電壓電流數據，即可描繪出發電機轉子過電壓保護裝置(跨接器)的動作特性曲線，根據繪製的曲線判斷發電機轉子過電壓保護裝置的質量，給出試驗結論。當升到發電機過電壓保護裝置的觸發器動作時，儀器過電流保護功能啟動，過電流繼電器U的常閉觸點斷開，自鎖繼電器CJ的線圈失電，三個常開觸點均恢復斷開狀態，從而切斷儀器工作電源。
【權利要求】
1.一種發電機轉子過電壓保護裝置測試儀，其特徵在於:包括隔離調壓器(TB)，該隔離調壓器(TB)的兩個輸入端通過開關(Kl)接市電，而其兩個輸出端與一交直流輸出選擇開關(K2)的兩個輸入端連接，該交直流輸出選擇開關(K2)的兩個輸出端作為交流輸出測試端子，而該交直流輸出選擇開關(K2)的另外兩個輸出端與整流濾波電路連接後作為直流輸出測試端子。
2.如權利要求1所述的發電機轉子過電壓保護裝置測試儀，其特徵在於:其中整流濾波電路由橋式整流電路和電容濾波器(C)組成。
3.如權利要求1所述的發電機轉子過電壓保護裝置測試儀，其特徵在於:其中開關(Kl)與隔離調壓器(TB)之間通過繼電器自鎖電路連接。
4.如權利要求3所述的發電機轉子過電壓保護裝置測試儀，其特徵在於:其中繼電器自鎖電路包括串聯的合閘按鈕(HN)、分閘按鈕(TN)和自鎖繼電器(CJ)的線圈，該三者的兩端並聯在所述開關(Kl)的兩端，其中該自鎖繼電器(CJ)的第一常開觸點並聯在合閘按鈕(HN)兩端，而該自鎖繼電器(CJ)的第二常開觸點和第三常開觸點分別串聯在開關(Kl)與隔尚調壓器(TB)之間。
5.如權利要求4所述的發電機轉子過電壓保護裝置測試儀，其特徵在於:其中在交直流輸出選擇開關(K2)的一個輸入端與隔離調壓器(TB)的一個輸出端之間串聯有過電流繼電器(U)的線圈，該過電流繼電器(U)的第一常閉觸點與自鎖繼電器(CJ)的線圈串聯。
6.如權利要求4所述的發電機轉子過電壓保護裝置測試儀，其特徵在於:其中還包括零位保護行程開關(Xe)，該零位保護行程開關(XC)的常開接點安裝在隔離調壓器(TB)上部的碳刷可動零位處，並且該零位保護行程開關(XC)的輸出端與自鎖繼電器(CJ)的線圈串聯，從而使隔離調壓器(TB)處於零位時零位保護行程開關(XC)的輸出端閉合導通。
7.如權利要求1所述的發電機轉子過電壓保護裝置測試儀，其特徵在於:其中在所述隔離調壓器(TB)的兩個輸出端之間並聯有第一電壓表(VI)，而其中一個輸出端還與第一電流表(Al)串聯。
8.如權利要求1所述的發電機轉子過電壓保護裝置測試儀，其特徵在於:其中所述交直流輸出選擇開關(K2)的作為直流輸出測試端子的另外兩個輸出端之間還並聯有第二電壓表(V2)，而其中一個輸出端還與第二電流表(A2)串聯。
【文檔編號】G01R31/00GK203772991SQ201420149405
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年3月31日 優先權日:2014年3月31日
【發明者】李勇, 吳國忠, 溫秀雲, 柳鵬, 王海獅, 焦曉東, 彭發榮 申請人:國電科學技術研究院銀川電力技術分院