一种用于转子一点接地保护试验的辅助装置的制作方法

1.本实用新型涉及发电机转子一点接地保护技术领域，尤其涉及一种用于转子一点接地保护试验的辅助装置。


背景技术：

2.发电机转子是直流系统，经集电环、碳刷与发电机励磁回路连接，转子绕组有绝缘保护，与转子间没有电的联系。发电机在长期运行过程中,由于转子内部受潮、冷却介质泄露、绝缘老化以及机械振动等诸多方面的原因,容易造成转子绕组对地绝缘水平的降低进而引发转子接地故障。如果有一点接地，说明转子绕组绝缘有破坏，绕组与转子有接触，一点接地并不对发电机造成危害,然而如果再发生第二点接地故障将会严重威胁发电机的安全，励磁绕组两点接地流过较大电流烧伤转子本体，使气隙磁通失去平衡引起机组振动，以及局部磁化发电机，需要消磁后才能正常投入运行。所以要设置转子一点接地保护，出现一点接地时应当停机进行检查，此保护仅用于报警不作用于跳闸。保护采用注入直流电源原理，直流电源由转子接地保护装置自产。该保护装置在发电机运行及不运行时，均可监视发电机励磁回路及转子绕组的对地绝缘，保护动作灵敏、无死区。
3.现有技术中，双端注入式转子一点接地保护的调试可以分为未加励磁电压和加励磁电压两种情况。
4.(1)不加励磁电压时转子一点接地试验方法：合上转子接地保护装置的电源开关及转子注入电源开关，在端子排将电压正端和电压负端通过一个小阻值的滑线变阻器连接(或者直接用一根短接线连接)模拟转子绕组，再将装置引出至转子大轴碳刷接线端与滑线变阻器连接(或者直接用一根短接线连接)短接，模拟转子绕组经滑线变阻器接地，由于没有励磁电压，装置计算不出接地位置，可以看到接地位置始终是显示的50％，但是转子接地装置能测量出电压正端和电压负端分别经滑线变阻器模拟接地电阻值。
5.(2)加励磁电压时转子一点接地试验方法：合上转子接地保护装置的电源开关及转子注入电源开关，在端子排将电压正端和电压负端通过一个小阻值的滑线变阻器连接模拟转子绕组，再将装置至转子大轴碳刷端与滑线变阻器连接短接，模拟转子绕组经滑线变阻器接地，用实验仪在屏上转子电压正端和转子电压负端之间加直流电压，模拟励磁电压加入转子绕组，改变滑动变阻器的阻值，此时转子接地装置既能显示出电压正端和电压负端分别经滑线变阻器模拟接地的电阻值，还能装置计算出接地位置(ur 处接地，保护装置认为接地位置为100％，ur－处接地，保护装置认为接地位置为0％)。
6.但上述试验过程存在如下问题：
7.(1)实验过程中的保护试验接线较多且复杂，需要接入滑动变阻器、试验仪表及保护装置，容易出现接线混乱，一旦试验接线错误短路，将造成设备损害及人员伤害。调试试验过程中需要另外使用实验仪器加入电压，所用试验仪表及工器具较多。
8.(2)使用滑动变阻器做试验精确度较差，调试过程不够清楚直观，操作步骤多。不加励磁电压试验中采用滑动变阻器滑，由于改变滑动变阻器的电阻不能准确知道连入电路
的电阻值rh，所以不能直观查看在转子接地装置中显示的测量电阻值rg是否与滑动变阻器的电阻值rh一致，还需要用万用变测量滑动变阻器的电阻值rh来核对保护定值动作的正确性；同理，在加励磁电压试验中采用滑动变阻器滑，改变滑动变阻器的电阻得到的电阻值rh不能与此时转子接地装置计算出的接地位置百分比a％直观得进行比较，得出试验结果的正确性。


技术实现要素：

9.为解决现有技术的不足，本实用新型提出一种用于转子一点接地保护试验的辅助装置，可快速、便捷地进行转子一点接地保护调试。
10.为实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案包括：
11.一种用于转子一点接地保护试验的辅助装置，其特征在于，包括试验电源回路和试验电阻回路；
12.所述试验电源回路用于模拟励磁电压，将交流电源整流成直流电源；
13.所述试验电阻回路用于模拟转子绕组，包括试验电阻回路一、试验电阻回路二及试验电阻回路三，所述试验电阻回路通过切换元件分别切换至所述试验电阻回路一、试验电阻回路二或试验电阻回路三；
14.所述试验电源回路与所述试验电阻回路通过切换元件电连接。
15.进一步地，当所述试验电阻回路切换至所述试验电阻回路一或所述试验电阻回路二时，所述辅助装置用于转子接地保护装置的接地电阻值试验。
16.进一步地，当所述试验电阻回路切换至所述试验电阻回路三时，所述辅助装置用于转子接地保护装置的接地位置试验。
17.进一步地，当所述试验电阻回路切换至所述试验电阻回路三时，所述试验电源回路优选为将220v的交流电源整流为0-100v的直流电源。
18.进一步地，所述切换元件优选为切换把手。
19.进一步地，所述试验电源回路优选为包括1个2p交流空开、1个电源模块和2个熔断器，所述2p交流空开、所述电源模块和所述熔断器通过电路连接。
20.进一步地，所述试验电阻回路优选为包括2个电阻箱以及至少2个切换把手。
21.进一步地，所述2个电阻箱的型号和可调节阻值范围均相同，所述2个电阻箱通过所述切换把手电连接。
22.进一步地，所述试验电阻回路还包括模拟电阻，所述电阻箱与所述模拟电阻通过所述切换把手电连接。
23.进一步地，所述模拟电阻的阻值优选为0-10ω。
24.本实用新型的有益效果为：
25.采用本实用新型所述一种用于转子一点接地保护试验的辅助装置，其有益效果是：一是装置易实现，使用方便，切换原理和结构简单、易控制，试验时只需要接入三根试验线，无其它复杂拆接线，提高试验效率，降低误接线、触电等风险；二是用电阻箱替代滑动变阻器进行试验，试验过程中简洁直观，试验结果更精确。
附图说明
26.图1为本实用新型实施例提供的一种用于转子一点接地保护试验的辅助装置的电路示意图。
具体实施方式
27.为了更清楚的理解本实用新型的内容，将结合附图和实施例详细说明。
28.在实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型创造的限制。
29.术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型创造中的具体含义。
30.本实施例提供的转子一点接地保护试验的辅助装置，其用来进行转子一点接地保护调试，该装置包括试验电源回路和试验电阻回路。本实施例以转子一点接地保护调试进行说明。
31.如图1所示的一种用于转子一点接地保护试验的辅助装置的电路示意图，包括试验电源回路和试验电阻回路，所述试验电源回路与所述试验电阻回路通过切换元件电连接；
32.所述试验电源回路用于模拟励磁电压，将交流电源整流成直流电源；
33.所述试验电阻回路用于模拟转子绕组，并通过切换元件分别切换至所述试验电阻回路一、试验电阻回路二或试验电阻回路三；
34.当所述试验电阻回路切换至所述试验电阻回路一或所述试验电阻回路二时，所述辅助装置用于转子接地保护装置的接地电阻值试验；
35.当所述试验电阻回路切换至所述试验电阻回路三时，所述辅助装置用于转子接地保护装置的接地位置试验。
36.进一步优选地，所述试验电源回路包括1个2p交流空开zk、1个电源模块dy、熔断器fu1和熔断器fu2，所述2p交流空开zk、所述电源模块dy、所述熔断器fu1和所述熔断器fu2分别通过电路连接，所述2p交流空开zk用来防止交流短路及过载，电源模块dy用来将220v交流电压整流成0-100v直流电压，所述熔断器fu1和所述熔断器fu2分别接入至试验电阻回路的正、负极，当加入直流电压后，试验电阻回路存在直流短路的风险，一旦发生短路，熔断器fu1或熔断器fu2将立即熔断，防止短路造成电源模块dy及电阻箱r 、电阻箱r-损坏。
37.进一步优选地，所述试验电阻回路包括切换把手1qk、切换把手2qk、2个电阻箱r及一个模拟小电阻rr；所述切换把手用来切换试验一、试验二或试验三三种试验方式，所述两个电阻箱r的型号和可调节阻值范围均相同，一个电阻箱接正极为r ，另一个电阻箱接负极为r-，可通过切换把手分开进行正、负极接地试验，也可看作一个整体电阻模拟转子绕组进行接地位置试验。
38.具体地，试验调试过程如下：
39.试验一：所述试验电阻回路通过切换把手切换至所述试验电阻回路一，即未加励磁电压时模拟转子绕组回路正极至保护装置的接地电阻值测试，此时用小电阻rr(阻值0-10ω或者用短接线代替)模拟转子绕组。将切换把手1qk切换至方式一“不加励磁电压转子一点接地试验方式”，则如图1所示回路中切换把手1qk的1-2、5-6接点闭合，3-4、7-8接点断开。将切换把手2qk切换至方式一未加励磁电压模拟转子绕组正极至保护装置的接地电阻值测试，则如图1所示回路中切换把手2qk的1-2接点闭合，3-4接点断开。此时试验电阻回路正极试验电阻箱r 一端接入转子保护装置注入电源输出的ur 端，一端接入转子保护装置引出至转子大轴碳刷并接地的rgnd端，改变电阻箱r 的电阻值rd，同时查看转子接地保护装置液晶屏内显示的测量电阻值rg，两者的数值一致说明转子接地保护装置测量正确。
40.试验步骤包括：
41.①
转子接地保护装置测量接地电阻值的准确性核对：
42.将电阻箱r 依次设置3-5个不同数值的电阻值rd(设置值为0-300kω，大于300kω转子一点接地保护判断为绝缘良好测量值不会显示)，依次查看转子接地保护装置液晶屏内显示的测量电阻值rg与电阻箱r 改变的电阻值rd，若每个值rg＝rd(忽略小数点后第二位的数值)说明转子接地保护装置测量接地电阻值准确。
43.②
转子接地保护装置的保护定值动作校验：
44.保护装置设置有灵敏段动作值rc1及接地动作值rc2，灵敏段动作延时t1及接地动作值t2，将灵敏段动作及接地动作的控制字投入。调整电阻箱的电阻值rd，当rd＞rc1，保护装置不报警；当rd＜rc1，rd＞rc2经延时t1保护装置有灵敏段报警信号不会有跳闸信号；当rd＜rc1，rd＜rc2经延时t1、t2转子接地保护装置既有灵敏段报警信号，也有跳闸信号。
45.试验二：所述试验电阻回路通过切换把手切换至所述试验电阻回路二，即未加励磁电压时模拟转子绕组回路负极至保护装置的接地电阻值测试，此时用小电阻rr(阻值0-10ω或者用短接线代替)模拟转子绕组。将切换把手1qk切换至方式一“不加励磁电压转子一点接地试验方式”，如图1所示回路中切换把手1qk的1-2、5-6接点闭合，3-4、7-8接点断开。将切换把手2qk切换至方式二未加励磁电压模拟转子绕组负极至保护装置的接地电阻值测试，则如图1所示回路中切换把手2qk的3-4接点闭合，1-2接点断开。此时试验电阻回路负极试验电阻r-一端接入转子保护装置注入电源输出的ur-端，一端接入转子保护装置引出至转子大轴碳刷并接地的rgnd端，改变电阻箱r-的电阻rd，同时查看转子接地保护装置液晶屏内显示的测量电阻值rg，两者的数值应该一致说明转子接地保护装置测量正确。
46.试验步骤同试验一。
47.上述试验一和试验二调试过程中，由于未加励磁电压，转子接地保护装置计算不出接地位置，可以看到接地位置始终显示为50％。
48.试验三：所述试验电阻回路通过切换把手切换至所述试验电阻回路三，即加励磁电压时模拟转子绕组正、负极接地至保护装置计算的接地位置测试，此时将切换把手1qk切换至方式二“加励磁电压转子一点接地试验方式”，则如图1所示回路中切换把手1qk的3-4、7-8接点闭合，1-2、5-6接点断开。将切换把手2qk切换方式三，则如图1所示回路中切换把手2qk的1-2、3-4接点均闭合。此时电阻箱r 与电阻箱r-连接，电阻箱r 与电阻箱r-连接线同时接入到转子保护装置引出至转子大轴碳刷并接地的rgnd端，在试验时把电阻箱r 与电阻
箱r-分别设置为50ω，即作为一个100ω的电阻整体模拟转子绕组接地回路。在加入电压前用万用表电阻档试验电阻回路测量，检测无短路后将交流空开zk合上，调整电源模块dy整流按钮输出直流电压(50-100v均可)。此时可以看到转子接地保护装置液晶屏显示的接地位置始终是50％，根据ur 处接地，保护装置认为接地位置为100％，ur－处接地，保护装置认为接地位置为0％，将电阻箱r 与电阻箱r-的电阻值看作100ω的整体电阻进行调节，例如接地位置为100％，则将电阻箱r 设成0ω，电阻箱r-设成100ω；接地位置为80％，则将电阻箱r 设成20ω，电阻箱r-设成80ω，即接地位置a可用公式描述a＝(100-r )/100，且电阻箱r 与电阻箱r-同时满足(r ) (r-)＝100。试验过程中检查电阻箱r 、电阻箱r-与装置位置显示a％是否满足上述公示，满足即表示试验合格。
49.试验注意事项：
50.试验开始前应先将转子接地装置至转子大轴碳刷并接地的rgnd端外部电缆解开，还需将转子接地保护装置注入电压回路接入的发电机转子绕组外部接线解开，确保试验加入电源时不会窜入外部回路。在加励磁电压模拟试验时，不能将切换把手1qk切换把手切换至方式一。
51.本实施例的试验装置之所以如此设计，主要是基于两个方面的原因：一是装置易实现，使用方便，切换原理和结构简单、易控制，试验时只需要接入三根试验线，无其它复杂拆接线，提高试验效率，降低误接线，触电等风险；二是用电阻箱替代滑动变阻器进行试验，试验过程中简洁直观，试验结果更精确。
52.除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
53.以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换等都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。