一种发电机定子单相接地保护装置制造方法
一种发电机定子单相接地保护装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种发电机定子单相接地保护装置。它包括：电流互感器1；电流互感器3；发电机断路器4；发电机定子单相接地保护测控仪6；电压互感器7。发电机定子单相接地保护测控仪6处理的电流为发电机2的泄漏电流故障分量。本实用新型可保护100%范围的发电机定子单相接地故障，有利于提高电力系统安全可靠运行指标。
【专利说明】一种发电机定子单相接地保护装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种发电机定子单相接地保护装置。
【背景技术】
[0002]定子绕组与铁芯间绝缘破坏导致的定子接地故障是发电机最常见的一种故障，而且往往是内部相间或匝间短路故障发生的先兆，随着发电机容量的增加，定子绕组对地电容增大，定子接地故障的危害更加严重。定子接地故障在本体故障中占很高比例，是定子绕组最常见的电气故障。定子接地保护是发电机保护中研究最活跃的问题之一。现有的发电机定子接地保护装置一般仅提取部分故障信息，不仅会导致信息处理工作量的增加，而且会割断信息间的有机联系，丢失信息有机组合蕴涵的大量故障特性，造成信息资源的浪费，影响故障检测精度和鲁棒性的提高。目前国内外还没有研制出可全面提取发电机定子单相接地故障信息的装置。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于:提供一种发电机定子单相接地保护装置，能够精确提取计及相关性的多源故障信息，为发电机定子保护提供准确、充分的输入量，确保故障发电机的准确查找和隔离，有利于提高电力系统安全可靠运行指标。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种发电机定子单相接地保护装置，主要包括:
[0005]电流互感器I，它采集发电机中性点侧的电流信号，将采集到的电流信号按比例缩小后，输出到发电机定子单相接地保护测控仪6的电流信号采集模块8 ;
[0006]电流互感器3，它采集发电机机端侧的电流信号，将采集到的电流信号按比例缩小后，输出到发电机定子单相接地保护测控仪6的电流信号采集模块9 ;
[0007]发电机断路器4;
[0008]发电机定子单相接地保护测控仪6 ；
[0009]电压互感器7，它采集母线5的电压；
[0010]在此处键入
【发明内容】
描述段落。
[0011]所述电流互感器I与发电机2的中性点相连，所述电流互感器3串接在发电机2的机端与母线5之间，所述电压互感器7与母线5相连，所述发电机定子单相接地保护测控仪6分别与电流互感器I和电流互感器3相连；
[0012]当发电机正常运行时，发电机定子单相接地保护测控仪6实时监控发电机的电流信号；当发电机2出现单相接地故障时，所述发电机定子单相接地保护测控仪6控制发电机断路器4迅速断开，有效隔离故障发电机。
[0013]所述的发电机定子单相接地保护测控仪6进一步包括:
[0014]电流信号采集模块8，用于采集电流信号，并提供给滤波模块10进行滤波处理；
[0015]电流信号采集模块9，用于采集电流信号，并提供给滤波模块11进行滤波处理；
[0016]滤波模块10，用于提取中性点侧泄漏电流故障分量的基波分量和三次谐波分量；
[0017]滤波模块11，用于提取机端侧泄漏电流故障分量的基波分量和三次谐波分量；
[0018]模数转换模块12，它将滤波模块10的输出数据转换成数字量；
[0019]模数转换模块13，它将滤波模块11的输出数据转换成数字量；
[0020]CPU模块14，它将模数转换模块12和模数转换模块13输出的多源故障信息进行处理，得出计及相关性的多源故障信息；
[0021]存储模块15，它扩展了 32K程序存储器和32K数据存储器；
[0022]通讯模块16，它包括RS-232和RS-485两种通讯接口 ；
[0023]显示模块17，它选用320X240点阵式带触摸屏的图形型液晶屏对输出结果进行显示;
[0024]输出模块18，它用于控制发电机断路器4的闭合或断开。
[0025]所述CPU模块进一步包括:
[0026]发电机中性点电流信号边际分布的分析模块19,用于分析模数转换模块12输出数据的分布规律；
[0027]发电机机端电流信号边际分布的分析模块20,用于分析模数转换模块13输出数据的分布规律；
[0028]发电机中性点电流信号与发电机机端电流信号联合分布函数的计算模块21，它描述多源故障信息的统计规律性，并计算多源故障信息的相关性。
[0029]本实用新型具有以下有益的效果:本实用新型能充分提取信息有机组合所蕴涵的大量故障特征，能够精确提取计及相关性的多源故障信息，确保故障发电机的准确查找和隔离，有利于提高电力系统安全可靠运行指标；信号直接从互感器采集，无需增加专用的辅助设备，不影响电气设备的运行，操作简单、安全、可靠；滤波模块提高了装置的抗干扰能力。
[0030]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1是本实用新型发电机定子单相接地保护装置的原理图；
[0032]图2是本实用新型发电机定子单相接地保护测控仪的原理框图；
具体实施方案
[0033]如图1所示的一种发电机定子单相接地保护装置，包括:电流互感器1、电流互感器3 ;发电机断路器4 ;发电机定子单相接地保护测控仪6 ;电压互感器7。电压互感器7提取电网的零序电压和三次谐波电压，当电压信号超过整定值时，启动发电机定子单相接地保护测控仪6。通过电流信号采集模块采集发电机中性点和机端的电流信号；之后利用滤波模块，提取发电机泄漏电流故障分量的基波分量和三次谐波分量；将经过模数转换模块处理后的数据输入CPU模块，CPU模块进一步包括:发电机中性点电流信号边际分布的分析模块19、发电机机端电流信号边际分布的分析模块20、发电机中性点电流信号与发电机机端电流信号联合分布函数的计算模块21。其中发电机中性点电流信号与发电机机端电流信号联合分布函数的计算模块为CPU模块中最重要的模块，它通过构建Copula连接函数，得出计及相关性的多源故障信息。
[0034]存储模块扩展了 32K程序存储器和32K数据存储器；通讯模块包括RS-232和RS-485两种通讯接口 ；显示模块选用320X240点阵式带触摸屏的图形型液晶屏；输出模块采用带光电隔离的开关量输出。
【权利要求】
1.一种发电机定子单相接地保护装置，其特征在于，包括: 电流互感器1，它采集发电机中性点侧的电流信号，将采集到的电流信号按比例缩小后，输出到发电机定子单相接地保护测控仪6的电流信号采集模块8 ; 电流互感器3，它采集发电机机端侧的电流信号，将采集到的电流信号按比例缩小后，输出到发电机定子单相接地保护测控仪6的电流信号采集模块9 ; 发电机断路器4; 发电机定子单相接地保护测控仪6 ； 电压互感器7，它采集母线5的电压； 所述电流互感器I与发电机2的中性点相连，所述电流互感器3串接在发电机2的机端与母线5之间，所述电压互感器7与母线5相连，所述发电机定子单相接地保护测控仪6分别与电流互感器I和电流互感器3相连； 当发电机正常运行时，发电机定子单相接地保护测控仪6实时监控发电机的电流信号；当发电机2出现单相接地故障时，所述发电机定子单相接地保护测控仪6控制发电机断路器4迅速断开，有效隔离故障发电机。
2.如权利要求1所述的一种发电机定子单相接地保护装置，其特征在于，所述的发电机定子单相接地保护测控仪6进一步包括: 电流信号采集模块8，用于采集电流信号，并提供给滤波模块10进行滤波处理； 电流信号采集模块9，用于采集电流信号，并提供给滤波模块11进行滤波处理； 滤波模块10，用于提取中性点侧泄漏电流故障分量的基波分量和三次谐波分量； 滤波模块11，用于提取机端侧泄漏电流故障分量的基波分量和三次谐波分量； 模数转换模块12，它将滤波模块10的输出数据转换成数字量； 模数转换模块13，它将滤波模块11的输出数据转换成数字量； CPU模块14，它将模数转换模块12和模数转换模块13输出的多源故障信息进行处理，得出计及相关性的多源故障信息； 存储模块15，它扩展了 32K程序存储器和32K数据存储器； 通讯模块16，它包括RS-232和RS-485两种通讯接口 ； 显示模块17，它选用320X240点阵式带触摸屏的图形型液晶屏对输出结果进行显示； 输出模块18，它用于控制发电机断路器4的闭合或断开。
3.如权利要求1所述的一种发电机定子单相接地保护装置，其特征在于，所述CPU模块进一步包括: 发电机中性点电流信号边际分布的分析模块19，用于分析模数转换模块12输出数据的分布规律； 发电机机端电流信号边际分布的分析模块20，用于分析模数转换模块13输出数据的分布规律； 发电机中性点电流信号与发电机机端电流信号联合分布函数的计算模块21，它描述多源故障信息的统计规律性，并计算多源故障信息的相关性。
【文档编号】H02H7/06GK204190361SQ201420012586
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年1月9日 优先权日:2014年1月9日
【发明者】周佳铭, 王媛媛, 曾祥君, 宋爽, 王硕 申请人:长沙理工大学
【专利摘要】本实用新型涉及一种发电机定子单相接地保护装置。它包括：电流互感器1；电流互感器3；发电机断路器4；发电机定子单相接地保护测控仪6；电压互感器7。发电机定子单相接地保护测控仪6处理的电流为发电机2的泄漏电流故障分量。本实用新型可保护100%范围的发电机定子单相接地故障，有利于提高电力系统安全可靠运行指标。
【专利说明】一种发电机定子单相接地保护装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种发电机定子单相接地保护装置。
【背景技术】
[0002]定子绕组与铁芯间绝缘破坏导致的定子接地故障是发电机最常见的一种故障，而且往往是内部相间或匝间短路故障发生的先兆，随着发电机容量的增加，定子绕组对地电容增大，定子接地故障的危害更加严重。定子接地故障在本体故障中占很高比例，是定子绕组最常见的电气故障。定子接地保护是发电机保护中研究最活跃的问题之一。现有的发电机定子接地保护装置一般仅提取部分故障信息，不仅会导致信息处理工作量的增加，而且会割断信息间的有机联系，丢失信息有机组合蕴涵的大量故障特性，造成信息资源的浪费，影响故障检测精度和鲁棒性的提高。目前国内外还没有研制出可全面提取发电机定子单相接地故障信息的装置。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于:提供一种发电机定子单相接地保护装置，能够精确提取计及相关性的多源故障信息，为发电机定子保护提供准确、充分的输入量，确保故障发电机的准确查找和隔离，有利于提高电力系统安全可靠运行指标。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种发电机定子单相接地保护装置，主要包括:
[0005]电流互感器I，它采集发电机中性点侧的电流信号，将采集到的电流信号按比例缩小后，输出到发电机定子单相接地保护测控仪6的电流信号采集模块8 ;
[0006]电流互感器3，它采集发电机机端侧的电流信号，将采集到的电流信号按比例缩小后，输出到发电机定子单相接地保护测控仪6的电流信号采集模块9 ;
[0007]发电机断路器4;
[0008]发电机定子单相接地保护测控仪6 ；
[0009]电压互感器7，它采集母线5的电压；
[0010]在此处键入
【发明内容】
描述段落。
[0011]所述电流互感器I与发电机2的中性点相连，所述电流互感器3串接在发电机2的机端与母线5之间，所述电压互感器7与母线5相连，所述发电机定子单相接地保护测控仪6分别与电流互感器I和电流互感器3相连；
[0012]当发电机正常运行时，发电机定子单相接地保护测控仪6实时监控发电机的电流信号；当发电机2出现单相接地故障时，所述发电机定子单相接地保护测控仪6控制发电机断路器4迅速断开，有效隔离故障发电机。
[0013]所述的发电机定子单相接地保护测控仪6进一步包括:
[0014]电流信号采集模块8，用于采集电流信号，并提供给滤波模块10进行滤波处理；
[0015]电流信号采集模块9，用于采集电流信号，并提供给滤波模块11进行滤波处理；
[0016]滤波模块10，用于提取中性点侧泄漏电流故障分量的基波分量和三次谐波分量；
[0017]滤波模块11，用于提取机端侧泄漏电流故障分量的基波分量和三次谐波分量；
[0018]模数转换模块12，它将滤波模块10的输出数据转换成数字量；
[0019]模数转换模块13，它将滤波模块11的输出数据转换成数字量；
[0020]CPU模块14，它将模数转换模块12和模数转换模块13输出的多源故障信息进行处理，得出计及相关性的多源故障信息；
[0021]存储模块15，它扩展了 32K程序存储器和32K数据存储器；
[0022]通讯模块16，它包括RS-232和RS-485两种通讯接口 ；
[0023]显示模块17，它选用320X240点阵式带触摸屏的图形型液晶屏对输出结果进行显示;
[0024]输出模块18，它用于控制发电机断路器4的闭合或断开。
[0025]所述CPU模块进一步包括:
[0026]发电机中性点电流信号边际分布的分析模块19,用于分析模数转换模块12输出数据的分布规律；
[0027]发电机机端电流信号边际分布的分析模块20,用于分析模数转换模块13输出数据的分布规律；
[0028]发电机中性点电流信号与发电机机端电流信号联合分布函数的计算模块21，它描述多源故障信息的统计规律性，并计算多源故障信息的相关性。
[0029]本实用新型具有以下有益的效果:本实用新型能充分提取信息有机组合所蕴涵的大量故障特征，能够精确提取计及相关性的多源故障信息，确保故障发电机的准确查找和隔离，有利于提高电力系统安全可靠运行指标；信号直接从互感器采集，无需增加专用的辅助设备，不影响电气设备的运行，操作简单、安全、可靠；滤波模块提高了装置的抗干扰能力。
[0030]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1是本实用新型发电机定子单相接地保护装置的原理图；
[0032]图2是本实用新型发电机定子单相接地保护测控仪的原理框图；
具体实施方案
[0033]如图1所示的一种发电机定子单相接地保护装置，包括:电流互感器1、电流互感器3 ;发电机断路器4 ;发电机定子单相接地保护测控仪6 ;电压互感器7。电压互感器7提取电网的零序电压和三次谐波电压，当电压信号超过整定值时，启动发电机定子单相接地保护测控仪6。通过电流信号采集模块采集发电机中性点和机端的电流信号；之后利用滤波模块，提取发电机泄漏电流故障分量的基波分量和三次谐波分量；将经过模数转换模块处理后的数据输入CPU模块，CPU模块进一步包括:发电机中性点电流信号边际分布的分析模块19、发电机机端电流信号边际分布的分析模块20、发电机中性点电流信号与发电机机端电流信号联合分布函数的计算模块21。其中发电机中性点电流信号与发电机机端电流信号联合分布函数的计算模块为CPU模块中最重要的模块，它通过构建Copula连接函数，得出计及相关性的多源故障信息。
[0034]存储模块扩展了 32K程序存储器和32K数据存储器；通讯模块包括RS-232和RS-485两种通讯接口 ；显示模块选用320X240点阵式带触摸屏的图形型液晶屏；输出模块采用带光电隔离的开关量输出。
【权利要求】
1.一种发电机定子单相接地保护装置，其特征在于，包括: 电流互感器1，它采集发电机中性点侧的电流信号，将采集到的电流信号按比例缩小后，输出到发电机定子单相接地保护测控仪6的电流信号采集模块8 ; 电流互感器3，它采集发电机机端侧的电流信号，将采集到的电流信号按比例缩小后，输出到发电机定子单相接地保护测控仪6的电流信号采集模块9 ; 发电机断路器4; 发电机定子单相接地保护测控仪6 ； 电压互感器7，它采集母线5的电压； 所述电流互感器I与发电机2的中性点相连，所述电流互感器3串接在发电机2的机端与母线5之间，所述电压互感器7与母线5相连，所述发电机定子单相接地保护测控仪6分别与电流互感器I和电流互感器3相连； 当发电机正常运行时，发电机定子单相接地保护测控仪6实时监控发电机的电流信号；当发电机2出现单相接地故障时，所述发电机定子单相接地保护测控仪6控制发电机断路器4迅速断开，有效隔离故障发电机。
2.如权利要求1所述的一种发电机定子单相接地保护装置，其特征在于，所述的发电机定子单相接地保护测控仪6进一步包括: 电流信号采集模块8，用于采集电流信号，并提供给滤波模块10进行滤波处理； 电流信号采集模块9，用于采集电流信号，并提供给滤波模块11进行滤波处理； 滤波模块10，用于提取中性点侧泄漏电流故障分量的基波分量和三次谐波分量； 滤波模块11，用于提取机端侧泄漏电流故障分量的基波分量和三次谐波分量； 模数转换模块12，它将滤波模块10的输出数据转换成数字量； 模数转换模块13，它将滤波模块11的输出数据转换成数字量； CPU模块14，它将模数转换模块12和模数转换模块13输出的多源故障信息进行处理，得出计及相关性的多源故障信息； 存储模块15，它扩展了 32K程序存储器和32K数据存储器； 通讯模块16，它包括RS-232和RS-485两种通讯接口 ； 显示模块17，它选用320X240点阵式带触摸屏的图形型液晶屏对输出结果进行显示； 输出模块18，它用于控制发电机断路器4的闭合或断开。
3.如权利要求1所述的一种发电机定子单相接地保护装置，其特征在于，所述CPU模块进一步包括: 发电机中性点电流信号边际分布的分析模块19，用于分析模数转换模块12输出数据的分布规律； 发电机机端电流信号边际分布的分析模块20，用于分析模数转换模块13输出数据的分布规律； 发电机中性点电流信号与发电机机端电流信号联合分布函数的计算模块21，它描述多源故障信息的统计规律性，并计算多源故障信息的相关性。
【文档编号】H02H7/06GK204190361SQ201420012586
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年1月9日 优先权日:2014年1月9日
【发明者】周佳铭, 王媛媛, 曾祥君, 宋爽, 王硕 申请人:长沙理工大学
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