[實用新型]一種基于負序電流的同步發電機繞組短路報警裝置

有效

• 申請號: 201520920716.3
• 申請日: 2015-11-18
• 公開（公告）號: CN205091421U
• 公開（公告）日: 2016-03-16
• 發明（設計）人: 戈寶軍;趙洪森;陶大軍;楊崑;韓繼超
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G01R31/06
• 分類號: G01R31/06
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙) 23209
• 代理人: 曹徐婷

技術領域

本實用新型涉及一種發電機報警裝置，具體涉及一種基于負序電流的同步發電機繞組短路報警裝置，屬于同步發電機故障的在線監測技術領域。

背景技術

隨著電網產業的迅速發展和同步發電機單機容量的不斷增大，人們對同步發電機的安全可靠運行提出了越來越高的要求。發電機在正常工作時，其繞組要受到外界因素的影響，導致繞組絕緣老化受損，最終致使定子繞組發生短路故障。此類故障一旦發生若不及時察覺并停止機組，將給機組帶來重大的損失。因此，同步發電機繞組短路故障報警裝置的使用對于同步發電機安全運行是非常有意義的。而現有技術對于發電機繞組的負序電流檢測效果差，使發電機組的運行存在安全隱患。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了解決現有技術對于發電機繞組的負序電流檢測效果差，使發電機組的運行存在安全隱患的問題。

本實用新型的技術方案是：一種基于負序電流的同步發電機繞組短路報警裝置，包括電流互感器和殼體，所述殼體內包括三相電流采集模塊、三相電流數據處理模塊、負序電流計算模塊和電源模塊，殼體外表面設有輸出組件，所述電流互感器模塊的輸出端連接殼體內的三相電流采集模塊，三相電流采集模塊的輸出端通過三相電流數據處理模塊連接負序電流計算模塊的輸入端，負序電流計算模塊的輸出端連接輸出組件，電源模塊的輸出端分別連接三相電流采集模塊、三相電流數據處理模塊、負序電流計算模塊和輸出組件。

所述電源模塊包括并聯連接的過壓保護電路、第一供電電路和第二供電電路，外部電源分別連接第一供電電路的輸入端和第二供電電路的輸入端，第一供電電路的輸出端和第二供電電路的輸出端為電源模塊的輸出端。

所述第一供電電路包括依次串聯的交流變壓電路和橋式整流電路。

所述第二供電電路包括依次串聯的充電器限流電路和電池。

所述過壓保護電路為TRIA雙向可控硅過壓保護電路，用雙電源供電，本實用新型既可以采用電池供電，又可以采用市電供電，兩種供電不沖突可以保證測量在無外界電源的情況下長時間工作。

所述輸出組件包括報警指示燈、數字顯示器和喇叭，所述殼體上設有手動電源開關和按鍵，所述手動電源開關安裝在電源模塊的輸出端，用來控制本實用新型的電源接通和關斷，按鍵的輸出端連接負序電流計算模塊，輸出組件和手動電源開關分別安裝在殼體的兩個相對面的外表面上，所述按鍵與輸出組件安裝在殼體的同一面，按鍵用于設置負序電流的閾值，數碼顯示器用于顯示閾值及實時的負序電流值，當負序電流值大于所設定閾值時，發電機繞組短路故障報警指示燈開始閃爍，同時警報喇叭響起，輸出模塊中采用數碼顯示器顯示測量數據，相對傳統儀表更加靈敏可靠，誤差更小。

所述三相電流采集模塊包括依次串聯的放大電路組和濾波電路組，所述放大電路組包括三個結構相同的放大電路，濾波電路組包括三個結構相同的濾波電路，所述放大電路組的三個輸出端對應連接濾波電路組的三個輸入端。三相電流采集模塊主要用于接收電流互感器二次側流入的模擬信號，定子繞組三相電流互感器將信號傳入到三相電流采集模塊中，采集模塊對三相電流進行放大和濾波，然后將濾波后的模擬信號送入三相電流數據處理模塊中。

所述放大電路包括放大器、第一電阻、第二電阻、第三電阻和第四電阻，所述電流互感器的輸出端通過第一電阻連接放大器的反相輸入端，通過第三電阻連接放大器的同相輸入端，第二電阻并接在放大器的反相輸入端和輸出端之間，第四電阻的一端連接第三電阻，第四電阻的另一端接地，所述放大器的輸出端為放大電路的輸出端。

所述濾波電路包括第一運算放大器和第二運算放大器，所述放大電路的輸出端連接第一運算放大器的反相輸入端，第一運算放大器的輸出端連接第二運算放大器的反相輸入端，第二運算放大器的輸出端為濾波電路的輸出端。

所述三相電流數據處理模塊為A/D轉換芯片，其型號為TLC549(TLC549)。

所述負序電流計算模塊為DSP信號處理芯片，型號為TMS320C54X。

本實用新型與現有技術相比具有以下效果：本實用新型是一種基于負序電流的同步發電機繞組短路故障報警裝置，結構簡單合理，外殼設計簡單清晰，操作方便，可以在同步發電機正常運行的工況下在線監測發電機的運行狀態和三相電流的負序分量，預防同步發電機繞組短路下運行給機組造成損失，本實用新型精度高、測量范圍廣、體積小。

附圖說明

圖1為本實用新型的外殼前面板示意圖；