发电机转子过电压保护装置测试仪的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种发电机转子过电压保护装置测试仪。其特点是：包括隔离调压器（TB），该隔离调压器（TB）的两个输入端通过开关（K1）接市电，而其两个输出端与一交直流输出选择开关（K2）的两个输入端连接，该交直流输出选择开关（K2）的两个输出端作为交流输出测试端子，而该交直流输出选择开关（K2）的另外两个输出端与整流滤波电路连接后作为直流输出测试端子。在本发明的测试仪中，仪器元器件部署安装在一个箱体内，箱体上部设计了方便合理的控制操作显示面板，箱体还设计了可掀起的上盖，仪器使用完毕后合上上盖，成为一个完整的箱子，便于搬用和保管，具有良好的防水、防潮、防震效果。
【专利说明】发电机转子过电压保护装置测试仪
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种发电机转子过电压保护装置测试仪。
【背景技术】
[0002]随着我国国民经济的快速发展，科学技术不断创新进步，人民生活水平不断得到提高，电力作为经济生活发展的基础设施和公共事业之一，电能需求也在快速增长。特别是近10年来大容量、高参数发电机组的不断投产和发电新技术的大量应用，并网发电机组运行状况对电力系统安全稳定运行的影响越来越大。
[0003]为了电网的安全稳定长周期运行，要求发电设备必须保证健康水平，而发电机转子作为发电机的主要部件常遭受以下几种过电压的侵害:①、当发电机组的内部或发电机出口端发生故障以及正常停机时，励磁电流的突变在转子绕组两端引起的暂态过电压；②、发电机组在运行中受到较大的扰动时，静止励磁的同步发电机在转子励磁绕组上可能产生正向过电压或反向过电压；③、发电机出现突然短路、失步、非同期合闸、灭磁、非全相运行，发电机的电枢反应可能使转子励磁绕组内感应很高的过电压、可控硅管的关断使静止可控硅励磁电源出现换相尖峰过电压；⑤、交流侧通过励磁变压器和气隙传递过来的大气过电压、电网操作过电压。
[0004]发电机转子一旦受到过电压的侵害，将会造成转子匝间短路，严重时将威胁发电机定子及变压器的安全。为了防止上述几种发电机转子过电压的发生，现在国内许多发电机都装有进口原装和组装的励磁装置及附带的发电机转子灭磁及过电压保护装置(跨接器)，其占有比率越来越高。其安全性受到了越来越多的关注，如果按照国家的要求，灭磁及过电压保护装置(跨接器)必须符合众多的相关规程，并且对运行的发电机都要定期进行转子过电压装置的性能试验。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种结构简单、使用方便且安全、成本低易于实现、而且应用广泛的发电机转子过电压保护装置测试仪。
[0006]一种发电机转子过电压保护装置测试仪，其特别之处在于:包括隔离调压器，该隔离调压器的两个输入端通过开关接市电，而其两个输出端与一交直流输出选择开关的两个输入端连接，该交直流输出选择开关的两个输出端作为交流输出测试端子，而该交直流输出选择开关的另外两个输出端与整流滤波电路连接后作为直流输出测试端子。
[0007]其中整流滤波电路由桥式整流电路和电容滤波器组成。
[0008]其中开关与隔离调压器之间通过继电器自锁电路连接。
[0009]其中继电器自锁电路包括串联的合闸按钮、分闸按钮和自锁继电器的线圈，该三者的两端并联在所述开关的两端，其中该自锁继电器的第一常开触点并联在合闸按钮两端，而该自锁继电器的第二常开触点和第三常开触点分别串联在开关与隔离调压器之间。
[0010]其中在交直流输出选择开关的一个输入端与隔离调压器的一个输出端之间串联有过电流继电器的线圈，该过电流继电器的第一常闭触点与自锁继电器的线圈串联。
[0011]其中还包括零位保护行程开关，该零位保护行程开关的常开接点安装在隔离调压器上部的碳刷可动零位处，并且该零位保护行程开关的输出端与自锁继电器的线圈串联，从而使隔离调压器处于零位时零位保护行程开关的输出端闭合导通。
[0012]其中在所述隔离调压器的两个输出端之间并联有第一电压表，而其中一个输出端还与第一电流表串联。
[0013]其中所述交直流输出选择开关的作为直流输出测试端子的另外两个输出端之间还并联有第二电压表，而其中一个输出端还与第二电流表串联。
[0014]在本发明的测试仪中，仪器元器件部署安装在一个箱体内，箱体上部设计了方便合理的控制操作显示面板，箱体还设计了可掀起的上盖，仪器使用完毕后合上上盖，成为一个完整的箱子，便于搬用和保管，具有良好的防水、防潮、防震效果；仪器使用时拿到电力设备现场，掀开箱盖，按照试验方法接好试验线就可以安全方便快捷的完成发电机转子过电压保护装置的试验工作，给电力试验调试人员带来了很大的便利。并且该测试仪还能作为工业电气实验室的交直流O — 700伏交流、0-1000伏连续可调电源使用，或者作为工业电气工作者作为电力电缆开路故障、接地故障探测使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]附图1为本发明的电路原理图。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示，本发明是一种发电机转子过电压保护装置测试仪，包括隔离调压器TB，该隔离调压器TB的两个输入端通过(总)开关Kl (可采用双连倒板开关)接市电，而其两个输出端与交直流输出选择开关K2 (可采用具有两个工作位置的二进四出转换开关)的两个输入端连接，该交直流输出选择开关K2的两个输出端作为交流输出测试端子，而该交直流输出选择开关K2的另外两个输出端与整流滤波电路连接后作为直流输出测试端子，该整流滤波电路由四个二极管组成的桥式整流电路和单个电容构成的滤波器组成。
[0017]其中开关Kl与隔离调压器TB之间通过继电器自锁电路连接，该继电器自锁电路包括串联的合闸按钮HN、分闸按钮TN和自锁继电器CJ的线圈，该三者的两端并联在所述开关Kl的两端，其中该自锁继电器CJ的第一常开触点并联在合闸按钮HN两端，而该自锁继电器CJ的第二常开触点和第三常开触点分别串联在开关Kl与隔离调压器TB之间。
[0018]其中在交直流输出选择开关K2的一个输入端与隔离调压器TB的一个输出端之间串联有过电流继电器IJ的线圈，该过电流继电器IJ的第一常闭触点与自锁继电器CJ的线圈串联。还包括零位保护行程开关Xe，该零位保护行程开关XC的常开接点(即触发端)安装在隔离调压器TB的零位处，并且该零位保护行程开关XC的输出端与自锁继电器CJ的线圈串联，从而使隔离调压器TB处于零位时零位保护行程开关XC的输出端闭合导通。
[0019]其中在所述隔离调压器TB的两个输出端之间并联有第一电压表VI，而该隔离调压器TB的其中一个输出端还与第一电流表Al串联。而在所述交直流输出选择开关K2的另外两个输出端还并联有第二电压表V2,而该交直流输出选择开关K2的其中一个输出端还与第二电流表A2串联。[0020]本发明采用了连续可调大功率交直流电源，具体是选用一种高导磁铁芯制成的隔离(式)调压器，其特点是将电源输入电压与输出电压完全隔离开来，通过电磁耦合使之二次侧(输出)0-5A、0-700伏连续可调工频交流电源和0-5A、0-1000伏连续可调的直流电源，使隔离调压器TB原边与副边之间实现了电的隔离，确保了高低压之间的隔离，保证了仪器和被试验设备安全；当然，其中的直流电源输出需要通过一个桥式整流模块加上滤波器实现。
[0021]交直流电压电流测量选用了 0.5级四位半面板式表、嵌入式安装，其中在交流输出测试端子和直流输出测试端子之间分别串接了交流电流表(即第一电流表Al)和直流电流表(即第二电流表A2)，还并联接入了交流电压表(即第一电压表VI)和直流电压表(即第二电压表V2)，电压表、电流表通过转换开关(即交直流输出选择开关K2)来选择被测对象，准确极度按照GB国标0.5级。
[0022]本发明中还采用了一个体积很小的定流式过电流保护继电器(即过电流继电器U)，当本发明的测试仪在使用时过负载、或者被试设备击穿或发电机转子过电压保护装置(跨接器)动作后，本发明中的过电流保护功能启动，自锁继电器的两个回流辅助触点断开，从而切断仪器电源，确保了仪器、被试品及试验人员的安全。
[0023]本发明还在高效能的隔离调压器TB上设计安装了微型行程开关(即零位保护行程开关Xe)作为隔离调压器TB的零位保护，从而限制隔离调压器TB启动条件(位置)，使隔离调压器TB只能在零位启动，防止隔离调压器TB在任意位置误启动产生的过电压对仪器、被试品和试验人员带来的危险。
[0024]仪器电源设计了自动分、合装置，装置采用了一只IOA的交流接触器(即自锁继电器CJ)，用一只合闸按钮HN和一只分闸按钮TN来控制仪器电源开断，两个按钮上均可以设计有指示灯，便于仪器操作人员明确仪器在启动或停止状态，在交流接触器的励磁线圈回路分别串接了合闸按钮HN的常开触点一对、分闸按钮TN常闭触点一对、过电流继电器IJ的常闭触点一对、隔离调压器TB的零位保护行程开关XC常开触点一对。实现了自动化连锁保护，即:当仪器过电流调开电源，按动分闸按钮TN跳开电源，被试设备击穿自动跳开电源。
[0025]仪器的元器件部署安装在一个箱体内，箱体上部设计了方便合理的控制操作显示面板，箱体还设计了可掀起的上盖，仪器使用完毕后合上上盖，成为一个完整的箱子，便于搬用和保管，具有良好的防水、防潮、防震效果。仪器使用时可以直接拿到电力设备现场，掀开箱盖按照试验方法接好试验线能安全方便快捷的完成发电机转子过电压保护装置的试验工作。
[0026]本发明的使用方法和工作原理是:
[0027]本发明的测试仪在使用前，首先将仪器交流输出测试端子、直流输出测试端子按输出电压选择(交流、直流)到发电机转子过电压保护装置(跨接器)两端。合上开关Kl，使仪器带电，在确保隔离调压器TB在零位时，交直流输出选择开关K2选择在直流输出位置，按下合闸按钮HN使自锁继电器CJ的线圈励磁，自锁继电器CJ的三个常开触点闭合，同时合闸按钮HN和零位保护行程开关XC由交流接触器一常开触点给于自保持，电源主回路接通使隔离调压器TB带电，旋转隔离调压器TB的旋钮，使直流输出电压从零到1000伏平稳升压，进行直流输出。[0028]根据采集的电压电流数据，即可描绘出发电机转子过电压保护装置(跨接器)的动作特性曲线，根据绘制的曲线判断发电机转子过电压保护装置的质量，给出试验结论。当升到发电机过电压保护装置的触发器动作时，仪器过电流保护功能启动，过电流继电器U的常闭触点断开，自锁继电器CJ的线圈失电，三个常开触点均恢复断开状态，从而切断仪器工作电源。
【权利要求】
1.一种发电机转子过电压保护装置测试仪，其特征在于:包括隔离调压器(TB)，该隔离调压器(TB)的两个输入端通过开关(Kl)接市电，而其两个输出端与一交直流输出选择开关(K2)的两个输入端连接，该交直流输出选择开关(K2)的两个输出端作为交流输出测试端子，而该交直流输出选择开关(K2)的另外两个输出端与整流滤波电路连接后作为直流输出测试端子。
2.如权利要求1所述的发电机转子过电压保护装置测试仪，其特征在于:其中整流滤波电路由桥式整流电路和电容滤波器(C)组成。
3.如权利要求1所述的发电机转子过电压保护装置测试仪，其特征在于:其中开关(Kl)与隔离调压器(TB)之间通过继电器自锁电路连接。
4.如权利要求3所述的发电机转子过电压保护装置测试仪，其特征在于:其中继电器自锁电路包括串联的合闸按钮(HN)、分闸按钮(TN)和自锁继电器(CJ)的线圈，该三者的两端并联在所述开关(Kl)的两端，其中该自锁继电器(CJ)的第一常开触点并联在合闸按钮(HN)两端，而该自锁继电器(CJ)的第二常开触点和第三常开触点分别串联在开关(Kl)与隔尚调压器(TB)之间。
5.如权利要求4所述的发电机转子过电压保护装置测试仪，其特征在于:其中在交直流输出选择开关(K2)的一个输入端与隔离调压器(TB)的一个输出端之间串联有过电流继电器(U)的线圈，该过电流继电器(U)的第一常闭触点与自锁继电器(CJ)的线圈串联。
6.如权利要求4所述的发电机转子过电压保护装置测试仪，其特征在于:其中还包括零位保护行程开关(Xe)，该零位保护行程开关(XC)的常开接点安装在隔离调压器(TB)上部的碳刷可动零位处，并且该零位保护行程开关(XC)的输出端与自锁继电器(CJ)的线圈串联，从而使隔离调压器(TB)处于零位时零位保护行程开关(XC)的输出端闭合导通。
7.如权利要求1所述的发电机转子过电压保护装置测试仪，其特征在于:其中在所述隔离调压器(TB)的两个输出端之间并联有第一电压表(VI)，而其中一个输出端还与第一电流表(Al)串联。
8.如权利要求1所述的发电机转子过电压保护装置测试仪，其特征在于:其中所述交直流输出选择开关(K2)的作为直流输出测试端子的另外两个输出端之间还并联有第二电压表(V2)，而其中一个输出端还与第二电流表(A2)串联。
【文档编号】G01R31/00GK103869195SQ201410125309
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年3月31日 优先权日:2014年3月31日
【发明者】李勇, 吴国忠, 温秀云, 柳鹏, 王海狮, 焦晓东, 彭发荣 申请人:国电科学技术研究院银川电力技术分院