CN216819375U - 新型发电机出口断路器失灵保护装置和发电系统 - Google Patents

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CN216819375U CN202220235772.3U CN202220235772U CN216819375U CN 216819375 U CN216819375 U CN 216819375U CN 202220235772 U CN202220235772 U CN 202220235772U CN 216819375 U CN216819375 U CN 216819375U
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张平
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Abstract

本实用新型涉及一种新型发电机出口断路器失灵保护装置和发电系统,发电机出口断路器失灵保护装置包括电压检测单元、发电机脱网检测单元和失灵保护电路,失灵保护电路包括第一或门、第一与门和第二或门,第一或门的输入端与电压检测单元的输出端连接,第一与门的输入端与第一或门和发电机脱网检测单元的输出端连接;第一与门的输出端与第二或门的第一输入端连接。本实施例的失灵保护装置输出使得主变高压侧断路器断开的信号,本实施例通过断开电网和主变压器之间的主变高压侧断路器,能够在发电机出口断路器失灵的情况下,保证完全断开电网和发电机的连接,从而避免了运维人员误认为发电机无电而进行维修造成的触电事故,同时避免发电机长时间带电引发发电机故障或设备损坏。

Description

新型发电机出口断路器失灵保护装置和发电系统
技术领域
本实用新型涉及发电系统保护技术领域,特别是涉及一种新型发电机出口断路器失灵保护装置和发电系统。
背景技术
目前水力发电厂的电气主接线都是发电机通过发电机出口断路器与主变压器连接,接入升压站,有两种工作方式:一种是发电模式,此时发电机出口断路器合闸,发电机给电网供电;一种是倒送电模式,发电机出口断路断开,电网给发电厂供电。然而目前发电机出口断路是一种黑匣子的开关设备,水电厂经常发生出口断路器无法正确合闸和正确分闸的故障现象,电厂运维人员仅能通过断路器操动机构的机械位置来判断断路器分合闸状态,当机械操作结构的连杆发生断裂时,会出现断路器的分合闸状态和操作机构机械位置不一致的情况,导致运行人员无法正常获取断路器开关的真实分合闸状态。
一般发电机出口断路器采用三相同时操作机构,现有的发电厂配置发电机断路器失灵保护装置,在发电机正常停机工况下出口断路器未能正确分闸时,该断路器失灵保护不能正确跳开主变高压侧断路器,此时发电机断路器可能处于至少某相合闸、其余相正确分闸的状态。而发电机未分闸相会带有高压电,若此时运行人员对发电机进行维护则容易触电,对运维人员的生命构成威胁;同时也会引发发电机的损坏故障,造成巨大经济损失。
实用新型内容
本实用新型实施例提供了一种新型发电机出口断路器失灵保护装置,以至少解决在发电机出口断路器失灵时,能输出正确的动作信号来跳开主变高压侧断路器,避免了运维人员误认为发电机无电造成人员触电事故、发电机长时间带电引发发电机故障和设备损坏等问题。
第一方面,本实用新型实施例提供了一种新型发电机出口断路器失灵保护装置,所述失灵保护装置应用在发电系统中,包括电压检测单元、发电机脱网检测单元和失灵保护电路,所述失灵保护电路包括第一或门、第一与门和第二或门,其中,
所述电压检测单元的输入端与发电机输出端连接,用于检测发电机出口的三相电压是否大于设定电压;
所述第一或门的第一输入端、第二输入端和第三输入端分别与所述电压检测单元的不同输出端连接,分别用于接收所述三相电压的检测结果;
所述发电机脱网检测单元的输入端与所述发电机连接,用于检测所述发电机的工作状态;
所述第一与门的第一输入端与所述第一或门的输出端连接,所述第一与门的第二输入端与所述发电机脱网检测单元的输出端连接;所述第一与门的输出端与所述第二或门的第一输入端连接,所述第二或门的输出端与所述发电系统中的主变高压侧断路器连接;
当所述电压检测单元检测到任一相电压大于设定电压、且所述发电机脱网检测单元检测到发电机不在正常工作状态时,所述第二或门的输出端输出使得所述发电机和电网断开连接的信号。
所述发电机脱网检测单元包括励磁开关检测单元和发电机转速检测单元,所述失灵保护电路还包括第三或门,其中,
所述励磁开关检测单元与励磁开关连接,用于检测所述励磁开关的状态;
所述发电机转速检测单元与所述发电机的转速计数器连接,用于检测所述发电机的转速是否小于设定转速;
所述第三或门的第一输入端和第二输入端分别与所述励磁开关检测单元和发电机转速检测单元的输出端连接,所述第三或门的输出端与所述第一与门的第二输入端连接;
当所述励磁开关检测单元检测到所述励磁开关断开、或所述发电机转速检测单元检测到所述发电机的转速小于设定转速时,所述第三或门输出为真。
在其中一些实施例中,所述失灵保护装置还包括电流检测单元、发变组保护启动检测单元和发电机出口断路器检测单元,所述失灵保护电路还包括第四或门和第二与门,其中,
所述电流检测单元的输入端与所述发电机输出端连接,用于检测发电机端的三相正序电流或负序电流是否大于设定电流;
所述第四或门的第一输入端、第二输入端、第三输入端和第四输入端分别与所述电流检测单元不同输出端连接,分别用于接收三相正序电流和负序电流的检测结果;
发变组保护启动检测单元的输入端与发变组保护出口连接,用于检测所述发变组保护出口是否启动保护动作;
发电机出口断路器检测单元的输入端与所述发电机出口断路器连接,用于检测所述发电机出口断路器的状态;
所述第二与门的第一输入端、第二输入端和第三输入端分别与所述第四或门、发变组保护启动检测单元和发电机出口断路器检测单元的输出端连接,第二与门的第一输出端与所述发电机出口断路器连接,所述第二与门的第二输出端与所述第二或门的第二输入端连接;
当发电机的任一相正序电流的或负序电流大于设定电流、发变组保护出口启动保护动作且发电机出口断路器未完全断开时,第二或门和第二与门的输出端分别输出使得所述发电机和电网断开连接的信号。
进一步,所述失灵保护装置还包括第一延时电路和第二延时电路,其中,
所述第一延时电路连接在所述第二或门和主变高压侧断路器之间;所述第二延时电路连接在所述第二与门和发电机出口断路器之间;所述第一延时电路和第二延时电路分别用于将第二或门和第二与门输出的信号锁定预设时间后输出。
进一步,所述失灵保护装置还包括机端电压互感器和机端电流互感器;其中,
所述机端电压互感器连接在所述电压检测单元和发电机出口之间,用于采集发电机出口的三相电压;所述机端电流互感器串联在所述发电机和发电机出口断路器之间,并与所述电流检测单元的输入端连接,用于采集发电机机端的三相电流。
进一步,所述励磁开关检测单元包括第一继电器;所述发变组保护启动检测单元包括第二继电器;所述发电机出口断路器检测单元包括第三继电器。
进一步,所述失灵保护装置还包括转速计数器,所述转速计数器连接在所述发电机和发电机转速检测单元之间,用于采集发电机的转子转速。
第二方面,本实用新型实施例提供了一种发电系统,包括发电机、发电机出口断路器、主变压器、主变高压侧断路器和如上任一实施例所述的新型发电机出口断路器失灵保护装置,其中,
所述发电机依次通过发电机出口断路器、主变压器和主变高压侧断路器向电网供电,在所述发电机出口断路器失灵的情况下,所述新型发电机出口断路器失灵保护装置输出使得主变高压侧断路器断开的信号。
进一步,所述发电系统还包括发变组保护出口和励磁开关,所述发变组保护出口用于在发电系统出现差动、过流、过压、逆功率、失磁、单相接地或转子接地的情况下启动保护动作;所述励磁开关连接在所述发电机励磁回路中,用于分断所述发电机励磁回路中的电流。
在其中一些实施例中,所述发电系统还包括交互终端,所述交互终端用于接收所述型发电机出口断路器失灵保护装置采集或输出的数据,并用于与用户交互。
相比于相关技术,本实用新型实施例提供的新型发电机出口断路器失灵保护装置,在发电机出口断路器失灵的情况下,本实施例的失灵保护装置输出使得主变高压侧断路器断开的信号。本实施例通过断开电网和主变压器之间的主变高压侧断路器,能够在发电机出口断路器失灵的情况下,保证完全断开电网和发电机的连接,从而避免了运维人员误认为发电机无电而进行维修造成的触电事故,同时避免发电机长时间带电引发发电机故障或设备损坏。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,构成本实用新型的一部分,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
图1是本实用新型一实施例的发电系统结构图;
图2是本实用新型一实施例的新型发电机出口断路器失灵保护装置结构图;
图3是本实用新型另一实施例的新型发电机出口断路器失灵保护装置结构图;
图4是本实用新型另一实施例的新型发电机出口断路器失灵保护装置结构图;
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行描述和说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。基于本实用新型提供的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。此外,还可以理解的是,虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的,然而对于与本实用新型公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言,在本实用新型揭露的技术内容的基础上进行的一些设计,制造或者生产等变更只是常规的技术手段,不应当理解为本实用新型公开的内容不充分。
在本实用新型中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是,本实用新型所描述的实施例在不冲突的情况下,可以与其它实施例相结合。
除非另作定义,本实用新型所涉及的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制,可表示单数或复数。本实用新型所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含;例如包含了一系列步骤或模块 (单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可以还包括没有列出的步骤或单元,或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本实用新型所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电气的连接,不管是直接的还是间接的。本实用新型所涉及的“多个”是指大于或者等于两个。“和/或”描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,“A和/或B”可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。本实用新型所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象,不代表针对对象的特定排序。
本实用新型提供的新型发电机出口断路器失灵保护装置可以应用在发电系统中,本实用新型的发电系统如图1所示,主要包括主变高压侧断路器、主变压器、发电机出口断路器、发电机和厂用电变压器,其中,发电机依次通过发电机出口断路器、主变压器和主变高压侧断路器向电网供电,厂用电变压器与主变压器和发电机出口断路器耦接。本实施例的发电系统有两种工作模式:一种是发电模式,此时发电机出口断路器合闸,发电机给电网供电;一种是倒送电模式,发电机出口断路器断开,电网给发电厂的用电设备供电。
如图所示,发电系统还包括发变组保护出口和励磁开关,该发变组保护出口是在发电系统出现其他故障的情况下对发电系统进行保护,比如差动、过流、过压、逆功率、失磁、单相接地、转子接地、瓦斯、油温等故障,要是容量大的,还可以有其他保护;而励磁开关是指用于快速降低励磁回路中的电流的开关,是一种适用于分断电机励磁回路电流的电器,因为励磁回路感抗很大,切断电流是很困难的,所以要安装专用的励磁开关。
本实用新型的新型发电机出口断路器失灵保护装置通过采集发电系统的运行数据,如发电机的机端电流或机端电压等,将运行数据输入到逻辑电路(失灵保护电流)中获取相应的输出信号,该输出信号能够切断电网与发电机的连接,从而达到保护人身安全或设备安全的作用。
具体地,本实用新型一实施例失灵保护装置的结构如图2所示,包括电压检测单元10、发电机脱网检测单元20和失灵保护电路,失灵保护电路包括第一或门L1、第一与门J1和第二或门L2。其中,电压检测单元10的输入端与发电机输出端连接,输出端第一或门L1连接。为了得到更准确的检测结果,本实用新型的电压检测单元10包括第一电压检测模块11、第二电压检测模块12和第三电压检测模块13,分别用于检测发电机出口的三相电压Ua、Ub和Uc是否大于设定电压Ug,然后通过电压检测单元10的三个输出端分别输出Ua、Ub和 Uc的判定结果,若判定结果是,则输出为真;若判定结果为否,则输出为假。
第一或门L1的第一输入端、第二输入端和第三输入端分别与电压检测单元 10的不同输出端连接,分别用于接收三相电压的检测结果。当电压检测单元检测到任一相电压大于设定电压,即Ua>Ug、Ub>Ug或Uc>Ug,第一或门L1输出为真。本实施例的发电机脱网检测单元20的输入端与发电机连接,用于检测发电机的工作状态,脱网检测单元20能够检测出发电机是处于停机状态(本实用新型的停机状态包括停机过程)还是工作状态。第一与门J1的第一输入端与第一或门L1的输出端连接,第一与门J1的第二输入端与发电机脱网检测单元 20的输出端连接,当发电机处于停机状态且第一或门L1输出为真时,第一与门 J1输出为真;而第一与门J1的输出端与第二或门L2的第一输入端连接,此时第二或门L2的输出结果也为真,第二或门L2的输出端与发电系统中的主变高压侧断路器连接。
本实施例第二或门L2的输出信号为真时能够断开发电机和电网的连接,即,当电压检测单元10检测到任一相电压大于设定电压、且发电机脱网检测单元20 检测到发电机处于停机状态时,第二或门L2的输出端输出使得发电机和电网断开连接的第一信号,即该第一信号能够控制主变高压侧断路器断开,从而达到保护功能。
在本实用新型的一个实施例中,对于电机的工作状态可以通过检测发电机的转速和励磁开关的状态来进行判定,如图3所示,即脱网检测单元20包括励磁开关检测单元22和发电机转速检测单元21,只要这两个检测单元任意一个满足条件,即可判定发电机处于停机状态,因此,本实施例的失灵保护电路还包括第三或门L3。
其中,励磁开关检测单元22与发电系统中的励磁开关连接,用于检测励磁开关的状态(闭合还是断开),在本实施例中,励磁开关检测单元22包括第一继电器K1。发电机转速检测单元21与转速计数器连接(该转速计数器连接在发电机和发电机转速检测单元之间),用于检测发电机的转速n是否小于设定转速ng,当发电机的转速小于一定的转速时,表明发电机处于停机过程;当励磁开关检测单元22检测到励磁开关断开时,第一继电器K1闭合,则输出代表发电机处于停机状态的信号。
第三或门L3的第一输入端和第二输入端分别与励磁开关检测单元22和发电机转速检测单元21的输出端连接,第三或门L3的输出端与第一与门J1的第二输入端连接。当励磁开关检测单元22检测到励磁开关断开、或发电机转速检测单元21检测到发电机的转速小于设定转速时,第三或门L3输出为真。
在发电机的正常停机过程中(第一种工况),当发电机出口断路器的机械操作结构的连杆发生断裂或其他故障时,若机械操作结构执行了正确动作,且发电机出口断路器能够正常断开,则说明发电机出口断路器是正常的,从而能够切断电网和发电机的连接,达到保护目的。但是,如果发电机出口断路器出现至少一相未正确断开的情况,即发电机出口断路器失灵了,则可以通过本实用新型实施例的失灵保护装置保护发电系统。
结合图1和图3可知,本实用新型的电压检测单元10是通过机端电压互感器采集发电机出口的三相电压,该机端电压互感器连接在电压检测单元10和发电机出口之间,在发电机处于停机状态时,若发电机的任一相输出电压大于一定值,则证明系统中的发电机出口断路器不能完全断开,即出现故障了。电压检测单元10输出的电压检测信号Ua>Ug、Ub>Ug或Uc>Ug组成“或”门,因此当检测到任意一相电压大于定值Ug时,第一或门L1输出为真;对于发电机脱网检测元件(发电机脱网检测单元20),当发电机转速检测信号(n<ng)与励磁开关检测信号(K1)组成“或”门,当发电机转速n小于定值(如100转 /min时)或第一继电器K1闭合时,第三或门L3输出为真;电压检测单元10 和发电机脱网检测单元20组成“与”门,当两个条件都满足时,第一与门J1 输出为真,第二或门L2输出也为真,此时保护出口。在本实施例中,第二或门L2的输出端与发电系统中的主变高压侧断路器的控制端连接,即在发电机出口断路器失灵的情况下,本实施例的失灵保护装置输出使得主变高压侧断路器断开的信号。本实施例通过断开电网和主变压器之间的主变高压侧断路器,能够在发电机出口断路器失灵的情况下,保证完全断开电网和发电机的连接,从而避免了运维人员误认为发电机无电而进行维修造成的触电事故,同时避免发电机长时间带电引发发电机故障或设备损坏。
根据本实用新型另一实施例提供的失灵保护装置,具体如图4所示,还包括电流检测单元30、发变组保护启动检测单元40和发电机出口断路器检测单元 50,失灵保护电路还包括第四或门L4和第二与门J2。其中,电流检测单元30 的输入端与发电机输出端连接,输出端与第四或门L4的输入端连接。本实施例的电流检测单元30包括第一电流检测模块31、第二电流检测模块32、第三电流检测模块33和第四电流检测模块34,第一电流检测模块31、第二电流检测模块32、第三电流检测模块33分别用于检测发电机机端的三相正序电流Ia、Ib、 Ic是否大于设定电流Ig,第四电流检测模块34用于检测发电机机端的负序电流 I2是否大于设定电流I2g,即判断Ia>Ig、Ib>Ig、Ic>Ig、I2>I2g,然后通过电流检测单元30的四个输出端分别输出Ia、Ib、Ic和I2的判定结果,若判定结果是,则输出为真;若判定结果为否,则输出为假。
本实施例的第四或门L4的第一输入端、第二输入端、第三输入端和第四输入端分别与电流检测单元30不同输出端连接,分别用于接收三相正序电流和负序电流的检测结果。发变组保护启动检测单元40的输入端与发变组保护出口连接,用于检测发变组保护出口是否启动保护动作,发变组保护启动检测单元40 包括第二继电器K2,若发变组保护出口启动保护动作,则第二继电器K2闭合,输出为真的信号;发电机出口断路器检测单元50的输入端与发电机出口断路器连接,用于检测发电机出口断路器的工作状态,发电机出口断路器检测单元包括第三继电器K3,若检测到发电机出口断路器处于未完全断开状态,则第三继电器K3不闭合,输出为真的信号。第二与门J2的第一输入端、第二输入端和第三输入端分别与所述第四或门L4、发变组保护启动检测单元40和发电机出口断路器检测单元50的输出端连接,第二与门J2的第一输出端与发电机出口断路器连接,第二与门J2的第二输出端与第二或门L2的第二输入端连接。
当发电机的机端电流大于预设值(即Ia>Ig、Ib>Ig、Ic>Ig或I2>I2g)、发变组保护出口启动保护动作且发电机出口断路器未完全断开的情况下,第二或门L2和第二与门J2的输出端分别输出使得发电机和电网断开连接的第二信号。
结合图1和图4可知,本实施例的失灵保护装置还包括机端电流互感器,机端电流互感器串联在发电机和发电机出口断路器之间,并与电流检测单元30连接,用于采集发电机机端的三相正序电流Ia、Ib、Ic,并通过对称分量变化计算法得到负序电流I2。在发电机正常发电过程中(第二种工况),当发电机机端发生短路故障时,电流检测单元对电机机端正序电流Ia、Ib、Ic、负序电流I2 进行大小判断组成“或”门(第四或门),检测到发电机机端有正序电流Ia、Ib、 Ic任意一个大于整定Ig、或者负序电流I2大于整定值I2g,则该或门元件输出为真;由电流检测单元、发变组保护启动检测单元、发电机出口断路器检测单元组成“与”门(第二与门J2),第二继电器K2闭合,第二与门J2的第二输入端为真;发电机出口断路器未完全断开,第三继电器K3处于未闭合状态,则第二与门的第三输入端为真。
电流判据与K1、K2组成“与”门,当条件成立时,则保护出口,此时第二或门L2输出使得主变高压侧断路器断开的信号;第二与门J2输出使得发电机出口断路器断开的信号,即本实施例的失灵保护装置输出使得电网与发电机彻底断开连接的信号。因此,本实施例通过断开电网和主变压器之间的主变高压侧断路器,能够在发电机出口断路器失灵的情况下,保证完全断开电网和发电机的连接,从而避免了运维人员误认为发电机无电而进行维修造成的触电事故,同时避免发电机长时间带电引发发电机故障或设备损坏。
在本实用新型的其他实施例中,还可以设置第一延时电路Y1和第二延时电路Y2,第一延时电路Y1连接在第二或门L2的输出端和主变高压侧断路器之间,第二延时电路Y2连接在第二与门J2的输出端和发电机出口断路器之间,主要用于将控制主变高压侧断路器或发电机出口断路器通断的信号延时一定时间(t1、 t2)后输出。在本实用新型中,两个延时电路的延时时间(t1、t2)是可以根据用户的需求设定,即t1和t2的具体数值可以相同,也可以不同。
本实施例的保护原理是:通过判断发电机出口正序电流或负序电流的大小,当发电机出口断路器开关断开时,如果发电机中出现正序或负序电流大于设定电流时,则判断为断路器断口失灵。此时,经延时跳开主变高压断路器。
在本实用新型实施例中,第一种工况与第二种工况组成“或”门(第二或门L2),两种工况任意满足一个,则保护出口,延时t2,跳主变高压侧断路器。
本实用新型的另一实施例提供了一种发电系统,包括发电机、发电机出口断路器、主变压器、主变高压侧断路器和图1、图2或图4对应实施例所述的新型发电机出口断路器失灵保护装置,通常情况下,发电系统还包括厂用电变压器,其中,发电机依次通过发电机出口断路器、主变压器和主变高压侧断路器向电网供电,厂用电变压器的输入端与所述主变压器和发电机出口断路器耦接;厂用电变压器的输出端与发电厂的用电设备连接,发电系统有两种工作方式:一种是发电模式,此时发电机出口断路器合闸,发电机给电网供电;一种是倒送电模式,发电机出口断路断开,电网给发电厂供电。
发电系统还包括发变组保护出口和励磁开关,发变组保护出口用于在发电系统出现差动、过流、过压、逆功率、失磁、单相接地或转子接地的情况下启动保护动作;励磁开关连接在所述发电机励磁回路中,用于分断发电机励磁回路中的电流。
在电机出口断路器失灵的情况下,本实用新型提供的新型发电机出口断路器失灵保护装置输出使得主变高压侧断路器断开的信号,从而能够在发电机出口断路器失灵的情况下,保证完全断开电网和发电系统的连接,避免了运维人员误认为发电机无电而进行维修造成的触电事故,同时避免发电机长时间带电引发发电机故障或设备损坏。
在本实用新型的另一实施例中,其发电系统还包括交互终端,本实施例的交互终端用于接收新型发电机出口断路器失灵保护装置采集或输出的数据,并向用户展示,用户可以通过该交互终端了解发电系统的运行状况,从而判断发电机出口断路器是否出现故障、发电机与电网的连接是否完全断开,若发电系统出现故障则及时进行维修。
需要说明的是,本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例,本实施例在此不再赘述。
本领域的技术人员应该明白,以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种新型发电机出口断路器失灵保护装置,其特征在于,所述失灵保护装置应用在发电系统中,包括电压检测单元、发电机脱网检测单元和失灵保护电路,所述失灵保护电路包括第一或门、第一与门和第二或门,其中,
所述电压检测单元的输入端与发电机输出端连接,用于检测发电机出口的三相电压是否大于设定电压;
所述第一或门的第一输入端、第二输入端和第三输入端分别与所述电压检测单元的不同输出端连接,分别用于接收所述三相电压的检测结果;
所述发电机脱网检测单元的输入端与所述发电机连接,用于检测所述发电机的工作状态;
所述第一与门的第一输入端与所述第一或门的输出端连接,所述第一与门的第二输入端与所述发电机脱网检测单元的输出端连接;所述第一与门的输出端与所述第二或门的第一输入端连接,所述第二或门的输出端与所述发电系统中的主变高压侧断路器连接。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述发电机脱网检测单元包括励磁开关检测单元和发电机转速检测单元,所述失灵保护电路还包括第三或门,其中,
所述励磁开关检测单元与励磁开关连接,用于检测所述励磁开关的状态;
所述发电机转速检测单元与所述发电机的转速计数器连接,用于检测所述发电机的转速是否小于设定转速;
所述第三或门的第一输入端和第二输入端分别与所述励磁开关检测单元和发电机转速检测单元的输出端连接,所述第三或门的输出端与所述第一与门的第二输入端连接。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述失灵保护装置还包括电流检测单元、发变组保护启动检测单元和发电机出口断路器检测单元,所述失灵保护电路还包括第四或门和第二与门,其中,
所述电流检测单元的输入端与所述发电机输出端连接,用于检测发电机端的三相正序电流或负序电流是否大于设定电流;
所述第四或门的第一输入端、第二输入端、第三输入端和第四输入端分别与所述电流检测单元不同输出端连接,分别用于接收三相正序电流和负序电流的检测结果;
发变组保护启动检测单元的输入端与发变组保护出口连接,用于检测所述发变组保护出口是否启动保护动作;
发电机出口断路器检测单元的输入端与所述发电机出口断路器连接,用于检测所述发电机出口断路器的状态;
所述第二与门的第一输入端、第二输入端和第三输入端分别与所述第四或门、发变组保护启动检测单元和发电机出口断路器检测单元的输出端连接,第二与门的第一输出端与所述发电机出口断路器连接,所述第二与门的第二输出端与所述第二或门的第二输入端连接。
4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述失灵保护装置还包括第一延时电路和第二延时电路,其中,
所述第一延时电路连接在所述第二或门和主变高压侧断路器之间;所述第二延时电路连接在所述第二与门和发电机出口断路器之间;所述第一延时电路和第二延时电路分别用于将第二或门和第二与门输出的信号锁定预设时间后输出。
5.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述失灵保护装置还包括机端电压互感器和机端电流互感器;其中,
所述机端电压互感器连接在所述电压检测单元和发电机出口之间,用于采集发电机出口的三相电压;所述机端电流互感器串联在所述发电机和发电机出口断路器之间,并与所述电流检测单元的输入端连接,用于采集发电机机端的三相电流。
6.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述励磁开关检测单元包括第一继电器;所述发变组保护启动检测单元包括第二继电器;所述发电机出口断路器检测单元包括第三继电器。
7.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述失灵保护装置还包括转速计数器,所述转速计数器连接在所述发电机和发电机转速检测单元之间,用于采集发电机的转子转速。
8.一种发电系统,其特征在于,包括发电机、发电机出口断路器、主变压器、主变高压侧断路器和权利要求1-7任一项所述的新型发电机出口断路器失灵保护装置,其中,
所述发电机依次通过发电机出口断路器、主变压器和主变高压侧断路器向电网供电,在所述发电机出口断路器失灵的情况下,所述新型发电机出口断路器失灵保护装置输出使得主变高压侧断路器断开的信号。
9.根据权利要求8所述的发电系统,其特征在于,所述发电系统还包括发变组保护出口和励磁开关,所述发变组保护出口用于在发电系统出现差动、过流、过压、逆功率、失磁、单相接地或转子接地的情况下启动保护动作;所述励磁开关连接在发电机励磁回路中,用于分断所述发电机励磁回路中的电流。
10.根据权利要求8所述的发电系统,其特征在于,所述发电系统还包括交互终端,所述交互终端用于接收所述型发电机出口断路器失灵保护装置采集或输出的数据,并用于与用户交互。
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