專利名稱：一種發電機轉子接地保護裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于發電機保護的技術領域，尤其涉及一種發電機轉子接地保 護裝置。
背景技術：
在發電機運行的過程中，有時候會出現發電機轉子接地的故障，發電機轉 子接地即發電機轉子的繞組接地，該故障的出現影響發電機的正常運行，甚至 會燒毀發電機。
現有的對發電^4爭子接地的保護主要是采用注入式轉子接地保護方法，該
方法是采用在發電^l轉子繞組的正極和負極之間注入電壓，然后通過^r測轉子 繞組的電阻值判斷發電機是否發生轉子接地故障，如果發生，采取保護措施。 但是，使用注入式轉子接地保護方法的成本比較高，使用起來不夠經濟。

實用新型內容
本實用新型的目的在于提供一種發電機轉子接地保護裝置，旨在解決現在 的發電機轉子接地保護存在成本高的問題。
本實用新型是這樣實現的， 一種發電機轉子接地保護裝置，所述保護裝置 包括
采用乒乓式切換電路，從轉子繞組采集分析轉子接地故障所需電量信號的 采集單元；
與所述采集單元連接，對所述采集單元采集的電量信號進行分析，計算出 轉子接地電阻和接地位置，并輸出驅動信號的主控單元；以及
與所述主控單元連接，根據所述驅動信號，斷開發電機電流開關或接通報警電路的繼電器。
在本實用新型中，本保護裝置通過從轉子繞組采集分析轉子接地故障所需 電量信號，計算出轉子接地電阻和接地位置，并采取保護措施，有效地對轉子 接地故障進行保護，并且具有成本低廉的優勢。


圖1是本實用新型實施例提供的發電機轉子接地保護裝置的結構圖； 圖2是本實用新型實施例提供的發電機轉子接地保護裝置的采集單元的結 構圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖 及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體 實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
圖1示出了本實用新型實施例提供的發電機轉子接地保護裝置的結構，為了 便于說明，僅示出了與本實用新型相關的部分。
本實用新型實施例提供的發電機轉子接地保護裝置包括采集單元100、主控 單元200和繼電器300。
采集單元100分別與轉子繞組401的正極和轉子繞組401的負極連接，并 且通過與轉子大軸402連接接地，采集單元IOO采用兵乓式切換電路，從轉子 繞組401采集分析轉子接地故障所需電量信號；主控單元200與采集單元100 連接，對采集單元IOO采集的電量信號進行分析，計算出轉子接地電阻和接地 位置，并輸出驅動信號；繼電器300與主控單元200連接，根據驅動信號，斷 開發電機電流開關或接通報警電路。
圖2示出了本實用新型實施例提供的發電機轉子接地保護裝置的采集單元 的結構，為了便于說明，僅示出了與本實用新型相關的部分。作為本實用新型一實施例，采集單元100包括第一電阻R1、第二電阻R2、 第三電阻R3、第一二極管D1、第二二極管D2、第一開關Sl和第二開關S2, 第一電阻R1和第二電阻R2為限流電阻，第三電阻R3為采樣電阻，第一電阻 Rl的第一端通過碳刷與轉子繞組401的正極連接，第一電阻R1的第二端一路 通過第一開關Sl與第三電阻R3的第一端連接，另一路與第一二極管Dl的陰 極連接，第一二極管Dl的陽極與第三電阻R3的第一端連接，第三電阻R3的 第二端接地，第二電阻R2的第一端通過碳刷與轉子繞組401的負極連接，第 二電阻R2的第二端一^^通過第二開關S2與第三電阻R3的第一端連接，另一 路與第二二極管D2的陽極連接，第二二極管D2的陰極與第三電阻P3的第一 端連接。圖中虛線部分為與轉子接地電阻等效的電阻Rg,計算出電阻Rg,就 可以知道轉子4妄地電阻數值，a E為轉子繞組401的負極與4妄地點之間的電壓， (l-a ) E為轉子繞組401的正極與接地點之間的電壓，a為百分比數值，它 表示繞組的接地位置，計算出oc，就可以知道轉子繞組401的接地位置，E為 轉子繞組401的正極與負極之間的電壓。
主控單元200包括模數轉換器201和控制器202。模數轉換器201分別與 轉子繞組401的正極、轉子繞組401的負極和第三電阻R3兩端連接，將轉子 繞組401的正極電壓、轉子繞組401的負極電壓和第三電阻R3兩端電壓由才莫 擬信號轉換為數字信號；控制器202根據數字信號形式的轉子繞組401的正極 電壓、轉子繞組401的負極電壓和第三電阻R3兩端電壓，計算出轉子接地電 阻和接地位置，并輸出驅動信號給繼電器300。
發電機轉子接地保護裝置還包括與控制器202連接，為用戶和保護裝置之 間提供信息交互的顯示單元500，顯示單元500顯示檢測結果，并提供按鍵供 用戶輸入控制信息。
本實用新型實施例的工作過程為當第一開關S1閉合，第二開關SZ斷開， 第一電阻R1、第三電阻R3和電阻Rg都有電流流過，模數轉換器201將轉子 繞組401的正極電壓U3和第三電阻R3兩端電壓Ul由模擬信號轉換為數字信號，當第二開關S2閉合，第一開關S1斷開，第二電阻R2、第三電阻R3和電 阻Rg都有電流流過，模數轉換器201將轉子繞組401的負極電壓U4和第三電 阻R3兩端電壓U2由模擬信號轉換為數字信號，控制器202根據轉子繞組401 的正極電壓U3、轉子繞組401的負極電壓U4和第三電阻R3兩端在上述兩種 情況下的電壓Ul和U2,通過7>式<formula>formula see original document page 7</formula>
其中，Rg為與轉子接地電阻等效的電阻，oc為百分比數值，它表示繞組的 接地位置，Ul為第一開關Sl閉合，第二開關S2斷開時第三電阻R3兩端電壓， U2為第一開關S1斷開，第二開關S2閉合時第三電阻R3兩端電壓，U3為第 一開關Sl閉合，第二開關S2斷開時轉子繞組401的正極電壓，U4為第一開 關S1斷開，第二開關S2閉合時轉子繞組401的負極電壓，第一電阻R1與第 二電阻R2阻值相等。
計算出電阻Rg和oc,即計算出轉子接地電阻和接地位置，控制器202輸 出驅動信號給繼電器300斷開發電機電流開關或接通報警電路，控制器202也 可以將轉子接地電阻和接地位置信息發送給顯示單元500，顯示單元500向用 戶顯示檢測結果。
在本實用新型實施例中，本保護裝置通過從轉子繞組采集分析轉子接地故 障所需電量信號，計算出轉子接地電阻和接地位置，并采取保護措施，有效地 對轉子接地故障進行保護，并且具有成本低廉的優勢。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型， 凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應 包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1、一種發電機轉子接地保護裝置，其特征在于，所述保護裝置包括采用乒乓式切換電路，從轉子繞組采集分析轉子接地故障所需電量信號的采集單元；與所述采集單元連接，對所述采集單元采集的電量信號進行分析，計算出轉子接地電阻和接地位置，并輸出驅動信號的主控單元；以及與所述主控單元連接，根據所述驅動信號，斷開發電機電流開關或接通報警電路的繼電器。
2、 如權利要求1所述的發電機轉子接地保護裝置，其特征在于，所述采集 單元包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第一二極管、第二二極管、第一開 關和第二開關，所述第一電阻的第一端通過碳刷與轉子繞組的正極連接，所述 第一電阻的第二端一路通過笫一開關與所述第三電阻的第一端連接，另一路與 所述第一二極管的陰極連接，所述第一二極管的陽極與所述第三電阻的第 一端 連接，所述第三電阻的第二端接地，所述第二電阻的第一端通過碳刷與轉子繞 組的負極連接，所述第二電阻的第二端一路通過第二開關與所述第三電阻的第 一端連接，另一路與所述第二二極管的陽極連接，所述第二二極管的陰極與所 述第三電阻的第一端連^l妄。
3、 如權利要求2所述的發電機轉子接地保護裝置，其特征在于，所述主控 單元包括分別與所述轉子繞組的正極、轉子繞組的負極和第三電阻兩端連接，將轉 子繞組的正極電壓、轉子繞組的負極電壓和第三電阻兩端電壓由模擬信號轉換 為數字信號的模數轉換器；以及根據所述數字信號形式的轉子繞組的正極電壓、轉子繞組的負極電壓和第 三電阻兩端電壓，計算出轉子接地電阻和接地位置，并輸出驅動信號給所述繼 電器的控制器。
4、 如權利要求3所述的發電機轉子接地保護裝置，其特征在于，所述保護裝置還包括與所述控制器連接，為用戶和保護裝置之間提供信息交互的顯示單元。
專利摘要本實用新型適用于發電機保護的技術領域，提供了一種發電機轉子接地保護裝置，保護裝置包括采用乒乓式切換電路，從轉子繞組采集分析轉子接地故障所需電量信號的采集單元；與所述采集單元連接，對所述采集單元采集的電量信號進行分析，計算出轉子接地電阻和接地位置，并輸出驅動信號的主控單元以及繼電器。在本實用新型中，本保護裝置通過從轉子繞組采集分析轉子接地故障所需電量信號，計算出轉子接地電阻和接地位置，并采取保護措施，有效地對轉子接地故障進行保護，并且具有成本低廉的優勢。
文檔編號H02K7/06GK201341058SQ20082023507
公開日2009年11月4日 申請日期2008年12月15日 優先權日2008年12月15日
發明者何立林, 思 吳, 文湘輝, 曾幼松, 斌 滕, 莫家顯, 袁鋒剛, 鴻 郭, 陳臨新 申請人:深圳市中電電力技術有限公司