[實用新型]繼電保護自動化仿真系統的高精密電阻發生器

有效

• 申請號: 201220557563.7
• 申請日: 2012-10-29
• 公開（公告）號: CN202939876U
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 呂政權;彭勇;俞國勤;高蕾;許燕;朱耀明;郝琳娜;王麗芳;汪福強
• 申請（專利權）人: 上海市電力公司;國家電網公司
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18;G01R1/28
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張妍

技術領域

本實用新型涉及一種用于發電機保護測試中的電阻發生技術，具體涉及一種用于繼電保護自動化仿真系統中的高精密電阻發生器。

背景技術

如圖1所示，為現有技術中發電機的電路圖，其包含勵磁回路1’、轉子2’與定子3’，其中轉子2’通過R_E和C_E接地。在發電機勵磁回路中，發電機轉子絕緣是薄弱的環節，因為它不僅運行溫度高,而且轉速也高,轉子繞組受強大離心力作用，相互容易摩擦，易引起絕緣損傷。同時，冷卻空氣還可能把炭灰、粉塵、油污和水汽等帶入轉子并存積在繞組端部和槽口等部位使絕緣電阻值下降。匝間短路故障發生時也常會伴隨接地故障發生。

發電機在長期運行過程中，由于轉子內部受潮、冷卻介質泄漏、絕緣老化以及機械振動等諸多方面的原因，容易造成轉子對地絕緣水平的降低進而引發轉子接地故障。當轉子發生一點接地故障時，雖然不會對發電機本身造成直接的危害，但若再相繼發生兩點接地，則將嚴重威脅發電機的安全。

發電機轉子一點接地故障是常見的故障形式之一，為了保證電廠的安全生產正常運行，作為繼保人員必須掌握轉子接地保護的基本原理，熟悉發生轉子接地故障的現象和處理方法，全力避免發生轉子兩點接地故障。

1、轉子一點接地的危害：

發電機轉子一點接地故障是常見的故障形式之一，發生一點接地故障時勵磁繞組與地之間尚未形成電氣回路，轉子的勵磁電壓和流過轉子的轉子電流受到的影響很小，所以并不對發電機造成危害，此時可通過轉移負荷，平穩停機后再檢查故障。

2、轉子兩點接地的危害：

1）破壞發電機氣隙磁場的對稱性，使氣隙磁場發生畸變，氣隙磁通失去平衡，引起發電機劇烈振動，使電機損壞、無功出力降低。汽輪發電機勵磁回路兩點接地還可引起軸系和汽機磁化，后果嚴重。若裝有橫差保護，還會引起其誤動，因此，轉子一點接地保護動作后要將橫差保護加上一個短的延時，防止誤動；

2）兩點接地造成非短路的繞組電流增大，如果流過轉子本體的短路電流大(通常以l?500?A為界限)，熱效應燒損轉子的同時還會使轉子發生緩慢變形，造成偏心，加劇振動。另外，還可能損壞其他勵磁裝置，導致失磁故障，危及發電機和系統的安全。為確保發電機的安全運行，當發電機轉子繞組發生一點接地時，應發出信號，運行人員立刻進行處理；若發生兩點接地應立即停止發電機的運行。因此，發電機裝設轉子一點和兩點接地保護是非常必要的。

現有技術中，通常采用發變組保護裝置對發電機進行故障檢測和保護的工作。如圖2所示，轉子2’與定子3’分別電路連接勵磁回路1’，?勵磁回路1’則電路連接發變組保護裝置4’，由發變組保護裝置4’對發電機進行實時檢測和保護。

目前，由于發電機價格昂貴，導致在進行對發變組保護裝置4’?保護調試和培訓工作中，缺乏進行發變組保護裝置4’工作模擬的外部連接裝置（即發電機）。所以本項目針對現有技術中繼電保護裝置因為缺乏外部連接裝置（價格也比較昂貴），無法開展發電機轉子一點接地和兩地接地保護調試和培訓工作，設計一種高精密度的電阻發生器，并加上適宜的外接電路設計來取代外部連接裝置，達到相同的培訓效果。

實用新型內容

本實用新型提供一種繼電保護自動化仿真系統的高精密電阻發生器，采用高精密電阻發生器替代發變組保護裝置的外部連接裝置，降低發變組保護裝置操作的實訓成本，同時實現精確輸出電阻，并實現數字控制和顯示，便于發變組保護裝置的保護調試和培訓工作。

為實現上述目的，本實用新型提供一種繼電保護自動化仿真系統的高精密電阻發生器，其特點是，該電阻發生器用于替代電機轉子電路連接發變組保護裝置，進行發變組保護裝置的功能檢測；

該電阻發生器包含：

電阻盒，其通過電阻發生器的輸出電路連接外接的發變組保護裝置；

微控制器，其電路連接電阻盒，輸出電阻控制信號至電阻盒，控制電阻盒輸出的電阻；

輸入模塊，其電路連接微控制器，向微控制器輸入電阻控制指令，微控制器根據該電阻控制指令輸出電阻控制信號；

顯示模塊，其電路連接微控制器，對微控制器控制電阻盒輸出的電阻的數值進行顯示。

上述的電阻盒包含：

電阻網絡，其電路連接電阻盒的輸出；

繼電器，其與電阻網絡并聯連接，該繼電器切換電阻網絡，實現電阻精確輸出；

微處理器控制線，其電路連接微控制器的輸出端并電路連接繼電器的輸入端，微控制器通過微處理器控制線傳輸電阻控制信號，控制繼電器切換電阻網絡。

上述的電阻網絡包含若干串聯連接的電阻；