一種基于負(fù)序電流的同步發(fā)電機(jī)繞組短路報(bào)警裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種發(fā)電機(jī)報(bào)警裝置，具體涉及一種基于負(fù)序電流的同步發(fā)電機(jī)繞組短路報(bào)警裝置，屬于同步發(fā)電機(jī)故障的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展和同步發(fā)電機(jī)單機(jī)容量的不斷增大，人們對(duì)同步發(fā)電機(jī)的安全可靠運(yùn)行提出了越來(lái)越高的要求。發(fā)電機(jī)在正常工作時(shí)，其繞組要受到外界因素的影響，導(dǎo)致繞組絕緣老化受損，最終致使定子繞組發(fā)生短路故障。此類(lèi)故障一旦發(fā)生若不及時(shí)察覺(jué)并停止機(jī)組，將給機(jī)組帶來(lái)重大的損失。因此，同步發(fā)電機(jī)繞組短路故障報(bào)警裝置的使用對(duì)于同步發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行是非常有意義的。而現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于發(fā)電機(jī)繞組的負(fù)序電流檢測(cè)效果差，使發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行存在安全隱患。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于發(fā)電機(jī)繞組的負(fù)序電流檢測(cè)效果差，使發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行存在安全隱患的問(wèn)題。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種基于負(fù)序電流的同步發(fā)電機(jī)繞組短路報(bào)警裝置，包括電流互感器和殼體，所述殼體內(nèi)包括三相電流采集模塊、三相電流數(shù)據(jù)處理模塊、負(fù)序電流計(jì)算模塊和電源模塊，殼體外表面設(shè)有輸出組件，所述電流互感器模塊的輸出端連接殼體內(nèi)的三相電流采集模塊，三相電流采集模塊的輸出端通過(guò)三相電流數(shù)據(jù)處理模塊連接負(fù)序電流計(jì)算模塊的輸入端，負(fù)序電流計(jì)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(shù)據(jù)處理模塊、負(fù)序電流計(jì)算模塊和輸出組件。
[0005]所述電源模塊包括并聯(lián)連接的過(guò)壓保護(hù)電路、第一供電電路和第二供電電路，夕卜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。
[0006]所述第一供電電路包括依次串聯(lián)的交流變壓電路和橋式整流電路。
[0007]所述第二供電電路包括依次串聯(lián)的充電器限流電路和電池。
[0008]所述過(guò)壓保護(hù)電路為T(mén)RIA雙向可控硅過(guò)壓保護(hù)電路，用雙電源供電，本實(shí)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(cè)量在無(wú)外界電源的情況下長(zhǎng)時(shí)間工作。
[0009]所述輸出組件包括報(bào)警指示燈、數(shù)字顯示器和喇叭，所述殼體上設(shè)有手動(dòng)電源開(kāi)關(guān)和按鍵，所述手動(dòng)電源開(kāi)關(guān)安裝在電源模塊的輸出端，用來(lái)控制本實(shí)用新型的電源接通和關(guān)斷，按鍵的輸出端連接負(fù)序電流計(jì)算模塊，輸出組件和手動(dòng)電源開(kāi)關(guān)分別安裝在殼體的兩個(gè)相對(duì)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(shè)置負(fù)序電流的閾值，數(shù)碼顯示器用于顯示閾值及實(shí)時(shí)的負(fù)序電流值，當(dāng)負(fù)序電流值大于所設(shè)定閾值時(shí)，發(fā)電機(jī)繞組短路故障報(bào)警指示燈開(kāi)始閃爍，同時(shí)警報(bào)喇叭響起，輸出模塊中采用數(shù)碼顯示器顯示測(cè)量數(shù)據(jù)，相對(duì)傳統(tǒng)儀表更加靈敏可靠，誤差更小。
[0010]所述三相電流采集模塊包括依次串聯(lián)的放大電路組和濾波電路組，所述放大電路組包括三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的放大電路，濾波電路組包括三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的濾波電路，所述放大電路組的三個(gè)輸出端對(duì)應(yīng)連接濾波電路組的三個(gè)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(cè)流入的模擬信號(hào)，定子繞組三相電流互感器將信號(hào)傳入到三相電流采集模塊中，采集模塊對(duì)三相電流進(jìn)行放大和濾波，然后將濾波后的模擬信號(hào)送入三相電流數(shù)據(jù)處理模塊中。
[0011]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(guò)第一電阻連接放大器的反相輸入端，通過(guò)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。
[0012]所述濾波電路包括第一運(yùn)算放大器和第二運(yùn)算放大器，所述放大電路的輸出端連接第一運(yùn)算放大器的反相輸入端，第一運(yùn)算放大器的輸出端連接第二運(yùn)算放大器的反相輸入端，第二運(yùn)算放大器的輸出端為濾波電路的輸出端。
[0013]所述三相電流數(shù)據(jù)處理模塊為A/D轉(zhuǎn)換芯片，其型號(hào)為T(mén)LC549(TLC549)。
[0014]所述負(fù)序電流計(jì)算模塊為DSP信號(hào)處理芯片，型號(hào)為T(mén)MS320C54X。
[0015]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下效果:本實(shí)用新型是一種基于負(fù)序電流的同步發(fā)電機(jī)繞組短路故障報(bào)警裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，外殼設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單清晰，操作方便，可以在同步發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行的工況下在線(xiàn)監(jiān)測(cè)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和三相電流的負(fù)序分量，預(yù)防同步發(fā)電機(jī)繞組短路下運(yùn)行給機(jī)組造成損失，本實(shí)用新型精度高、測(cè)量范圍廣、體積小。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的外殼如面板不意圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型的CT互感器三相電流信號(hào)采樣原理圖，圖2a為A相電流信號(hào)采用原理圖，圖2b為B相電流彳目號(hào)米用原理圖，圖2c為C相電流彳目號(hào)米用原理圖；
[0018]圖3為本實(shí)用新型的放大電路不意圖；
[0019]圖4為本實(shí)用新型的有源低通濾波電路示意圖；
[0020]圖5為本實(shí)用新型的電源模塊原理圖；
[0021 ]圖6為本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)處理模塊程序流程圖；
[0022]圖7為本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]結(jié)合【附圖說(shuō)明】本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，如圖1和圖7所示，本實(shí)施方式的一種基于負(fù)序電流的同步發(fā)電機(jī)繞組短路報(bào)警裝置，包括電流互感器和殼體，所述殼體內(nèi)包括三相電流采集模塊、三相電流數(shù)據(jù)處理模塊和負(fù)序電流計(jì)算模塊，殼體外表面設(shè)有輸出組件，所述電流互感器模塊的輸出端連接殼體內(nèi)的三相電流采集模塊，三相電流采集模塊的輸出端通過(guò)三相電流數(shù)據(jù)處理模塊連接負(fù)序電流計(jì)算模塊的輸入端，負(fù)序電流計(jì)算模塊的輸出端連接輸出組件。
[0024]本實(shí)施方式包括三個(gè)電流互感器，如圖2所示，每一根相線(xiàn)都采用獨(dú)立的電流互感器，主要用于將同步發(fā)電機(jī)三相繞組的相電流變成能夠采集的二次側(cè)模擬信號(hào)，輸入到三相電流米集模塊中。
[0025]如圖5所示，所述殼體內(nèi)設(shè)有電源模塊，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(shù)據(jù)處理模塊、負(fù)序電流計(jì)算模塊和輸出組件，所述電源模塊包括并聯(lián)連接的過(guò)壓保護(hù)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。
[0026]所述過(guò)壓保護(hù)電路為T(mén)RIA雙向可控硅過(guò)壓保護(hù)電路。
[0027]所述第一供電電路包括依次串聯(lián)的交流變壓電路和橋式整流電路。
[0028]所述第二供電電路包括依次串聯(lián)的充電器限流電路和電池。
[0029]所述輸出組件包括報(bào)警指示燈4、數(shù)字顯示器和喇叭5，數(shù)字顯示器包括閾值顯示器1和負(fù)序電流顯示器2，所述殼體上設(shè)有手動(dòng)電源開(kāi)關(guān)和按鍵區(qū)3，輸出組件和和按鍵區(qū)3安裝在殼體的前端表面，手動(dòng)電源開(kāi)關(guān)安裝在殼體的后端面上，按鍵區(qū)3的輸出端連接負(fù)序電流計(jì)算模塊，負(fù)序電流計(jì)算模塊得到的負(fù)序電流幅值與相角顯示在數(shù)碼顯示其中，閾值比較信號(hào)以開(kāi)關(guān)量的方式輸出在報(bào)警指示燈4和警報(bào)喇叭5中。