發(fā)電機轉(zhuǎn)子過電壓保護裝置測試儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種發(fā)電機轉(zhuǎn)子過電壓保護裝置測試儀。其特點是：包括隔離調(diào)壓器（TB），該隔離調(diào)壓器（TB）的兩個輸入端通過開關(guān)（K1）接市電，而其兩個輸出端與一交直流輸出選擇開關(guān)（K2）的兩個輸入端連接，該交直流輸出選擇開關(guān)（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(guān)（K2）的另外兩個輸出端與整流濾波電路連接后作為直流輸出測試端子。在本發(fā)明的測試儀中，儀器元器件部署安裝在一個箱體內(nèi)，箱體上部設(shè)計了方便合理的控制操作顯示面板，箱體還設(shè)計了可掀起的上蓋，儀器使用完畢后合上上蓋，成為一個完整的箱子，便于搬用和保管，具有良好的防水、防潮、防震效果。
【專利說明】發(fā)電機轉(zhuǎn)子過電壓保護裝置測試儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種發(fā)電機轉(zhuǎn)子過電壓保護裝置測試儀。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新進步，人民生活水平不斷得到提高，電力作為經(jīng)濟生活發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施和公共事業(yè)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(shù)發(fā)電機組的不斷投產(chǎn)和發(fā)電新技術(shù)的大量應(yīng)用，并網(wǎng)發(fā)電機組運行狀況對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的影響越來越大。
[0003]為了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定長周期運行，要求發(fā)電設(shè)備必須保證健康水平，而發(fā)電機轉(zhuǎn)子作為發(fā)電機的主要部件常遭受以下幾種過電壓的侵害:①、當發(fā)電機組的內(nèi)部或發(fā)電機出口端發(fā)生故障以及正常停機時，勵磁電流的突變在轉(zhuǎn)子繞組兩端引起的暫態(tài)過電壓；②、發(fā)電機組在運行中受到較大的擾動時，靜止勵磁的同步發(fā)電機在轉(zhuǎn)子勵磁繞組上可能產(chǎn)生正向過電壓或反向過電壓；③、發(fā)電機出現(xiàn)突然短路、失步、非同期合閘、滅磁、非全相運行，發(fā)電機的電樞反應(yīng)可能使轉(zhuǎn)子勵磁繞組內(nèi)感應(yīng)很高的過電壓、可控硅管的關(guān)斷使靜止可控硅勵磁電源出現(xiàn)換相尖峰過電壓；⑤、交流側(cè)通過勵磁變壓器和氣隙傳遞過來的大氣過電壓、電網(wǎng)操作過電壓。
[0004]發(fā)電機轉(zhuǎn)子一旦受到過電壓的侵害，將會造成轉(zhuǎn)子匝間短路，嚴重時將威脅發(fā)電機定子及變壓器的安全。為了防止上述幾種發(fā)電機轉(zhuǎn)子過電壓的發(fā)生，現(xiàn)在國內(nèi)許多發(fā)電機都裝有進口原裝和組裝的勵磁裝置及附帶的發(fā)電機轉(zhuǎn)子滅磁及過電壓保護裝置(跨接器)，其占有比率越來越高。其安全性受到了越來越多的關(guān)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(guān)規(guī)程，并且對運行的發(fā)電機都要定期進行轉(zhuǎn)子過電壓裝置的性能試驗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便且安全、成本低易于實現(xiàn)、而且應(yīng)用廣泛的發(fā)電機轉(zhuǎn)子過電壓保護裝置測試儀。
[0006]一種發(fā)電機轉(zhuǎn)子過電壓保護裝置測試儀，其特別之處在于:包括隔離調(diào)壓器，該隔離調(diào)壓器的兩個輸入端通過開關(guān)接市電，而其兩個輸出端與一交直流輸出選擇開關(guān)的兩個輸入端連接，該交直流輸出選擇開關(guān)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(guān)的另外兩個輸出端與整流濾波電路連接后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(guān)與隔離調(diào)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(lián)的合閘按鈕、分閘按鈕和自鎖繼電器的線圈，該三者的兩端并聯(lián)在所述開關(guān)的兩端，其中該自鎖繼電器的第一常開觸點并聯(lián)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(lián)在開關(guān)與隔離調(diào)壓器之間。
[0010]其中在交直流輸出選擇開關(guān)的一個輸入端與隔離調(diào)壓器的一個輸出端之間串聯(lián)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(lián)。
[0011]其中還包括零位保護行程開關(guān)，該零位保護行程開關(guān)的常開接點安裝在隔離調(diào)壓器上部的碳刷可動零位處，并且該零位保護行程開關(guān)的輸出端與自鎖繼電器的線圈串聯(lián)，從而使隔離調(diào)壓器處于零位時零位保護行程開關(guān)的輸出端閉合導(dǎo)通。
[0012]其中在所述隔離調(diào)壓器的兩個輸出端之間并聯(lián)有第一電壓表，而其中一個輸出端還與第一電流表串聯(lián)。
[0013]其中所述交直流輸出選擇開關(guān)的作為直流輸出測試端子的另外兩個輸出端之間還并聯(lián)有第二電壓表，而其中一個輸出端還與第二電流表串聯(lián)。
[0014]在本發(fā)明的測試儀中，儀器元器件部署安裝在一個箱體內(nèi)，箱體上部設(shè)計了方便合理的控制操作顯示面板，箱體還設(shè)計了可掀起的上蓋，儀器使用完畢后合上上蓋，成為一個完整的箱子，便于搬用和保管，具有良好的防水、防潮、防震效果；儀器使用時拿到電力設(shè)備現(xiàn)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(fā)電機轉(zhuǎn)子過電壓保護裝置的試驗工作，給電力試驗調(diào)試人員帶來了很大的便利。并且該測試儀還能作為工業(yè)電氣實驗室的交直流O — 700伏交流、0-1000伏連續(xù)可調(diào)電源使用，或者作為工業(yè)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]附圖1為本發(fā)明的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0016]如圖1所示，本發(fā)明是一種發(fā)電機轉(zhuǎn)子過電壓保護裝置測試儀，包括隔離調(diào)壓器TB，該隔離調(diào)壓器TB的兩個輸入端通過(總)開關(guān)Kl (可采用雙連倒板開關(guān))接市電，而其兩個輸出端與交直流輸出選擇開關(guān)K2 (可采用具有兩個工作位置的二進四出轉(zhuǎn)換開關(guān))的兩個輸入端連接，該交直流輸出選擇開關(guān)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(guān)K2的另外兩個輸出端與整流濾波電路連接后作為直流輸出測試端子，該整流濾波電路由四個二極管組成的橋式整流電路和單個電容構(gòu)成的濾波器組成。
[0017]其中開關(guān)Kl與隔離調(diào)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(lián)的合閘按鈕HN、分閘按鈕TN和自鎖繼電器CJ的線圈，該三者的兩端并聯(lián)在所述開關(guān)Kl的兩端，其中該自鎖繼電器CJ的第一常開觸點并聯(lián)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(lián)在開關(guān)Kl與隔離調(diào)壓器TB之間。
[0018]其中在交直流輸出選擇開關(guān)K2的一個輸入端與隔離調(diào)壓器TB的一個輸出端之間串聯(lián)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(lián)。還包括零位保護行程開關(guān)Xe，該零位保護行程開關(guān)XC的常開接點(即觸發(fā)端)安裝在隔離調(diào)壓器TB的零位處，并且該零位保護行程開關(guān)XC的輸出端與自鎖繼電器CJ的線圈串聯(lián)，從而使隔離調(diào)壓器TB處于零位時零位保護行程開關(guān)XC的輸出端閉合導(dǎo)通。
[0019]其中在所述隔離調(diào)壓器TB的兩個輸出端之間并聯(lián)有第一電壓表VI，而該隔離調(diào)壓器TB的其中一個輸出端還與第一電流表Al串聯(lián)。而在所述交直流輸出選擇開關(guān)K2的另外兩個輸出端還并聯(lián)有第二電壓表V2,而該交直流輸出選擇開關(guān)K2的其中一個輸出端還與第二電流表A2串聯(lián)。[0020]本發(fā)明采用了連續(xù)可調(diào)大功率交直流電源，具體是選用一種高導(dǎo)磁鐵芯制成的隔離(式)調(diào)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(cè)(輸出)0-5A、0-700伏連續(xù)可調(diào)工頻交流電源和0-5A、0-1000伏連續(xù)可調(diào)的直流電源，使隔離調(diào)壓器TB原邊與副邊之間實現(xiàn)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(shè)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(xiàn)。
[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)，還并聯(lián)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(zhuǎn)換開關(guān)(即交直流輸出選擇開關(guān)K2)來選擇被測對象，準確極度按照GB國標0.5級。
[0022]本發(fā)明中還采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)，當本發(fā)明的測試儀在使用時過負載、或者被試設(shè)備擊穿或發(fā)電機轉(zhuǎn)子過電壓保護裝置(跨接器)動作后，本發(fā)明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]本發(fā)明還在高效能的隔離調(diào)壓器TB上設(shè)計安裝了微型行程開關(guān)(即零位保護行程開關(guān)Xe)作為隔離調(diào)壓器TB的零位保護，從而限制隔離調(diào)壓器TB啟動條件(位置)，使隔離調(diào)壓器TB只能在零位啟動，防止隔離調(diào)壓器TB在任意位置誤啟動產(chǎn)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(shè)計了自動分、合裝置，裝置采用了一只IOA的交流接觸器(即自鎖繼電器CJ)，用一只合閘按鈕HN和一只分閘按鈕TN來控制儀器電源開斷，兩個按鈕上均可以設(shè)計有指示燈，便于儀器操作人員明確儀器在啟動或停止狀態(tài)，在交流接觸器的勵磁線圈回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(diào)壓器TB的零位保護行程開關(guān)XC常開觸點一對。實現(xiàn)了自動化連鎖保護，即:當儀器過電流調(diào)開電源，按動分閘按鈕TN跳開電源，被試設(shè)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(nèi)，箱體上部設(shè)計了方便合理的控制操作顯示面板，箱體還設(shè)計了可掀起的上蓋，儀器使用完畢后合上上蓋，成為一個完整的箱子，便于搬用和保管，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(shè)備現(xiàn)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(fā)電機轉(zhuǎn)子過電壓保護裝置的試驗工作。
[0026]本發(fā)明的使用方法和工作原理是:
[0027]本發(fā)明的測試儀在使用前，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(fā)電機轉(zhuǎn)子過電壓保護裝置(跨接器)兩端。合上開關(guān)Kl，使儀器帶電，在確保隔離調(diào)壓器TB在零位時，交直流輸出選擇開關(guān)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(guān)XC由交流接觸器一常開觸點給于自保持，電源主回路接通使隔離調(diào)壓器TB帶電，旋轉(zhuǎn)隔離調(diào)壓器TB的旋鈕，使直流輸出電壓從零到1000伏平穩(wěn)升壓，進行直流輸出。[0028]根據(jù)采集的電壓電流數(shù)據(jù)，即可描繪出發(fā)電機轉(zhuǎn)子過電壓保護裝置(跨接器)的動作特性曲線，根據(jù)繪制的曲線判斷發(fā)電機轉(zhuǎn)子過電壓保護裝置的質(zhì)量，給出試驗結(jié)論。當升到發(fā)電機過電壓保護裝置的觸發(fā)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(fù)斷開狀態(tài)，從而切斷儀器工作電源。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)電機轉(zhuǎn)子過電壓保護裝置測試儀，其特征在于:包括隔離調(diào)壓器(TB)，該隔離調(diào)壓器(TB)的兩個輸入端通過開關(guān)(Kl)接市電，而其兩個輸出端與一交直流輸出選擇開關(guān)(K2)的兩個輸入端連接，該交直流輸出選擇開關(guān)(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(guān)(K2)的另外兩個輸出端與整流濾波電路連接后作為直流輸出測試端子。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)電機轉(zhuǎn)子過電壓保護裝置測試儀，其特征在于: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(quán)利要求1所述的發(fā)電機轉(zhuǎn)子過電壓保護裝置測試儀，其特征在于:其中開關(guān)(Kl)與隔離調(diào)壓器(TB)之間通過繼電器自鎖電路連接。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)電機轉(zhuǎn)子過電壓保護裝置測試儀，其特征在于:其中繼電器自鎖電路包括串聯(lián)的合閘按鈕(HN)、分閘按鈕(TN)和自鎖繼電器(CJ)的線圈，該三者的兩端并聯(lián)在所述開關(guān)(Kl)的兩端，其中該自鎖繼電器(CJ)的第一常開觸點并聯(lián)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(lián)在開關(guān)(Kl)與隔尚調(diào)壓器(TB)之間。
5.如權(quán)利要求4所述的發(fā)電機轉(zhuǎn)子過電壓保護裝置測試儀，其特征在于:其中在交直流輸出選擇開關(guān)(K2)的一個輸入端與隔離調(diào)壓器(TB)的一個輸出端之間串聯(lián)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(lián)。
6.如權(quán)利要求4所述的發(fā)電機轉(zhuǎn)子過電壓保護裝置測試儀，其特征在于:其中還包括零位保護行程開關(guān)(Xe)，該零位保護行程開關(guān)(XC)的常開接點安裝在隔離調(diào)壓器(TB)上部的碳刷可動零位處，并且該零位保護行程開關(guān)(XC)的輸出端與自鎖繼電器(CJ)的線圈串聯(lián)，從而使隔離調(diào)壓器(TB)處于零位時零位保護行程開關(guān)(XC)的輸出端閉合導(dǎo)通。
7.如權(quán)利要求1所述的發(fā)電機轉(zhuǎn)子過電壓保護裝置測試儀，其特征在于:其中在所述隔離調(diào)壓器(TB)的兩個輸出端之間并聯(lián)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(lián)。
8.如權(quán)利要求1所述的發(fā)電機轉(zhuǎn)子過電壓保護裝置測試儀，其特征在于:其中所述交直流輸出選擇開關(guān)(K2)的作為直流輸出測試端子的另外兩個輸出端之間還并聯(lián)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(lián)。
【文檔編號】G01R31/00GK103869195SQ201410125309
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
【發(fā)明者】李勇, 吳國忠, 溫秀云, 柳鵬, 王海獅, 焦曉東, 彭發(fā)榮 申請人:國電科學(xué)技術(shù)研究院銀川電力技術(shù)分院