CN220829563U - 转子接地保护校验装置和转子接地保护系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种转子接地保护校验装置和转子接地保护系统。该装置包括电源模块、电阻板、CPU主板和显示屏，电阻板包括取样检测电阻和阻值调节组件。电源模块的第一直流输出端的正极通过取样检测电阻、阻值调节组件和转子接地保护装置的第一端连接，电源模块的第一直流输出端的负极与转子接地保护装置的第二端连接；CPU主板与电阻板、电源模块的第一直流输出端以及显示屏连接，用于根据采集到的第一直流输出端的采样电压和取样检测电阻的采样电流，实时确定电阻板的阻值；显示屏用于显示阻值。如此，通过显示屏可以精准的显示出电阻板的电阻值，使电阻板阻值的调试过程清楚直观，便于精准校验记录，提高校验工作的效率。

Description

转子接地保护校验装置和转子接地保护系统

技术领域

本公开涉及发电机转子一点接地保护技术领域，具体地，涉及一种转子接地保护校验装置和转子接地保护系统。

背景技术

当发电机转子绕组或励磁绕组发生一点接地时，不会构成发电机的安全稳定运行构成很大的威胁，但当发电机转子绕组出现不同位置的两点接地或匝间短路时，很大的短路电流可能烧伤转子本体，此外，由于部分转子绕组被短路，使气隙磁场不均匀或发生畸变，从而使电磁转矩不均匀并造成发电机振动，损坏发电机。为确保发电机组的安全运行，当发电机转子绕组或励磁回路发生一点接地后，保护装置应立即发出信号，告知运维人员处理。因此，转子一点接地保护动作值的准确性就至关重要。

目前，采用的是用滑动变阻器替代发电机转子回路的电阻，通过逐步降低滑动变阻器的电阻，直至转子一点接地保护发出信号，此时滑动变阻器的电阻值即为转子一点接地保护的动作值。用滑动变阻器做试验精确度较差，调试过程不够清楚直观，操作步骤多。容易导致确定出的转子一点接地保护的定值不准确，进而造引起保护误动，给设备的安全稳定运行带来隐患。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种转子接地保护校验装置和转子接地保护系统，以使电阻板阻值的调试过程清楚直观。

为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种转子接地保护校验装置，包括电源模块、电阻板、CPU主板和显示屏；

所述电阻板包括取样检测电阻和阻值调节组件，其中，所述电源模块的第一直流输出端的正极通过所述取样检测电阻、所述阻值调节组件和转子接地保护装置的第一端连接，电源模块的第一直流输出端的负极与所述转子接地保护装置的第二端连接；

所述CPU主板与所述电阻板、所述电源模块的第一直流输出端以及所述显示屏连接，用于根据采集到的所述第一直流输出端的采样电压和所述取样检测电阻的采样电流，实时确定所述电阻板的阻值，以在所述转子接地保护装置发出报警信号时，将所述阻值确定为转子一点接地保护的动作值；

所述显示屏用于显示所述阻值。

可选地，所述转子接地保护校验装置还包括电源输出开关，

所述电源输出开关连接在所述取样检测电阻和所述阻值调节组件之间，用于控制回路的导通与断开。

可选地，所述阻值调节组件包括可调电阻、波段开关和多个定值电阻，

所述电源输出开关和所述转子接地保护装置的第一端之间接多个定值电阻和所述可调电阻依次连接的串联电路，

所述电源输出开关和与所述电源输出开关相连的定值电阻之间的中点与所述波段开关的第一接触点连接，相连定值电阻之间的中点与所述波段开关中对应的一个接触点连接，所述可调电阻和与所述可调电阻相连的定值电阻的中点与所述波段开关的固定端连接。

可选地，电源模块包括整流电路，

所述整流电路与所述第一直流输出端连接，用于将交流电转换为直流电，输出的直流电电压为第一目标电压。

可选地，所述电源模块还包括第一降压电路和第二直流输出端，

所述第一降压电路连接在所述第二直流输出端和整流电路之间，用于将所述整流电路输出的直流电的电压调整至第二目标电压；

所述第二直流输出端与所述CPU主板连接，用于为所述CPU主板提供电能。

可选地，所述电源模块还包括第二降压电路和第三直流输出端，

所述第二降压电路连接在所述第三直流输出端和整流电路之间，用于将所述整流电路输出的直流电的电压调整至第三目标电压；

所述第三直流输出端与所述显示屏连接，用于为所述显示屏提供电能。

可选地，所述转子接地保护校验装置还包括第一电流采集装置和第二电流采集装置，

所述第一电流采集装置连接在所述取样检测电阻的第一端和所述CPU主板之间，用于采集第一采样电流；

所述第二电流采集装置连接在所述取样检测电阻的第二端和所述CPU主板之间，用于采集第二采样电流。

可选地，所述转子接地保护校验装置还包括电压采集装置，

所述电压采集装置连接在所述第一直流输出端和所述CPU主板之间，用于采集所述采样电压。

可选地，所述转子接地保护校验装置还包括A/D转换器，

所述A/D转换器与电压采集装置、电流采集装置和所述CPU主板连接，用于将所述采样电压和所述采样电流的模拟信号转换为数字信号。

本公开第二方面提供一种转子接地保护系统，包括转子接地保护装置、以及本公开第一方面提供的转子接地保护校验装置；

所述转子接地保护装置与所述转子接地保护校验装置连接，用于在发电机转子绕组或励磁绕组发生一点接地时，生成并发出报警信号；

所述转子接地保护校验装置，用于将在接收到所述报警信号时，将所述显示屏显示的阻值确定为转子一点接地保护的动作值。

在上述技术方案中，转子接地保护校验装置包括电源模块、电阻板、CPU主板和显示屏，其中，电阻板包括取样检测电阻和阻值调节组件。电源模块的第一直流输出端的正极通过取样检测电阻、阻值调节组件和转子接地保护装置的第一端连接，电源模块的第一直流输出端的负极与转子接地保护装置的第二端连接；CPU主板与电阻板、电源模块的第一直流输出端以及显示屏连接，用于根据采集到的第一直流输出端的采样电压和取样检测电阻的采样电流，实时确定电阻板的阻值，以在转子接地保护装置发出报警信号时，将阻值确定为转子一点接地保护的动作值；显示屏用于显示阻值。如此，通过显示屏可以精准的显示出电阻板的电阻值，使电阻板阻值的调试过程清楚直观，便于精准校验记录，提高校验工作的效率。另外，由电源模块、电阻板、CPU主板和显示屏封装得到的转子接地保护校验装置便于携带，有利于确定转子一点接地保护的动作值的工作展开。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开一示例性实施例提供的转子接地保护校验装置的框图。

图2是本公开一示例性实施例提供的转子接地保护校验装置的示意图。

附图标记说明

1 转子接地保护校验装置 2 转子接地保护装置

10电源模块 11 电阻板

12CPU主板 13显示屏

R0取样检测电阻 111阻值调节组件

K1电源输出开关 K2波段开关

R1第一定值电阻 R2第二定值电阻

R3第三定值电阻 R4第四定值电阻

R_h可调电阻 14A/D转换器

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

图1是本公开一示例性实施例提供的转子接地保护校验装置的框图。如图1所示，转子接地保护校验装置1可以包括电源模块10、电阻板11、CPU主板12和显示屏13，其中，电阻板11包括取样检测电阻R0和阻值调节组件111。

电源模块10的第一直流输出端的正极通过取样检测电阻R0、阻值调节组件111和转子接地保护装置2的第一端连接，电源模块10的第一直流输出端的负极与转子接地保护装置2的第二端连接；

CPU主板12与电阻板11、电源模块10的第一直流输出端以及显示屏13连接，用于根据采集到的第一直流输出端的采样电压和取样检测电阻R0的采样电流，实时确定电阻板11的阻值，以在转子接地保护装置2发出报警信号时，将阻值确定为转子一点接地保护的动作值；

显示屏13用于显示阻值。

在图1所示的平面方向中，电源模块10的右侧端从上往下的第一端为电源模块10的第一直流输出端的正极；电源模块10的右侧端从上往下的第二端为电源模块10的第一直流输出端的负极。转子接地保护装置2的左侧的上侧端为转子接地保护装置2的第一端；转子接地保护装置2的左侧的下侧端为转子接地保护装置2的第二端。

电阻板11中的电路结构可以与常规的电阻箱中的电路结构类似，工作人员可通过对电阻板11中的阻值调节组件111的调节，改变整个电阻板11所提供的电阻值。其中，CPU主板12可获取到电阻板11的取样检测电阻R0的采样电流、以及第一直流输出端的采样电压，而取样检测电阻R0的阻值是已知量，可基于取样检测电阻R0的阻值和采样电流，确定取样检测电阻R0对应的电压，进而结合采样电压，确定出整个电阻板11所提供的电阻值。为避免能量的过度损耗，取样检测电阻R0的阻值通常小于电阻阈值，即，取样检测电阻R0的阻值通常较小。

CPU主板12可基于采集到的采样电流和采样电压，实时确定电阻板11的阻值，在工作人员改变整个电阻板11所提供的电阻值，显示屏13显示的数值也在不断改变。转子接地保护装置2发出报警信号时，可确定发电机转子绕组或励磁绕组发生一点接地，此时，工作人员可将显示屏13上显示的数值确定为转子一点接地保护的动作值。为了避免工作人员在确定出动作值后对电阻板11的阻值进行误调节，CPU主板12可在确定出动作值时，控制显示屏13显示的阻值以及阻值调节组件111闭锁，直至接收到工作人员下发的解锁指令，阻值调节组件111可重新动作，显示屏13显示的阻值也可随之变化。

其中，显示屏13可以为LED显示屏13。

在上述技术方案中，转子接地保护校验装置1包括电源模块10、电阻板11、CPU主板12和显示屏13，其中，电阻板11包括取样检测电阻R0和阻值调节组件111。电源模块10的第一直流输出端的正极通过取样检测电阻R0、阻值调节组件111和转子接地保护装置2的第一端连接，电源模块10的第一直流输出端的负极与转子接地保护装置2的第二端连接；CPU主板12与电阻板11、电源模块10的第一直流输出端以及显示屏13连接，用于根据采集到的第一直流输出端的采样电压和取样检测电阻R0的采样电流，实时确定电阻板11的阻值，以在转子接地保护装置2发出报警信号时，将阻值确定为转子一点接地保护的动作值；显示屏13用于显示阻值。如此，通过显示屏13可以精准的显示出电阻板11的电阻值，使电阻板11阻值的调试过程清楚直观，便于精准校验记录，提高校验工作的效率。另外，由电源模块10、电阻板11、CPU主板12和显示屏13封装得到的转子接地保护校验装置1便于携带，有利于确定转子一点接地保护的动作值的工作展开。

可选地，本公开提供的转子接地保护校验装置1还可以包括电源输出开关K1。

电源输出开关K1连接在取样检测电阻R0和阻值调节组件111之间，用于控制回路的导通与断开。

如此，若电源输出开关K1闭合，电阻板11处于通电装置，工作人员可控制其阻值变化，即转子接地保护校验装置1上电处于工作状态。若电源输出开关K1断开，电阻板11处于未通电装置，转子接地保护校验装置1断电，无法正常工作。另外，电源输出开关K1也可以连接在电源模块10的第一直流输出端的正极和取样检测电阻R0之间，此处不做限制，电源输出开关K1设置的位置只要可以控制电路板中的回路的通断电即可。

可选地，阻值调节组件111包括可调电阻R_h、波段开关K2和多个定值电阻。

电源输出开关K1和转子接地保护装置2的第一端之间接多个定值电阻和可调电阻R_h依次连接的串联电路，

电源输出开关K1和与电源输出开关K1相连的定值电阻之间的中点与波段开关K2的第一接触点连接，相连定值电阻之间的中点与波段开关K2中对应的一个接触点连接，可调电阻R_h和与可调电阻R_h相连的定值电阻的中点与波段开关K2的固定端连接。

示例地，可调电阻R_h可以为多圈精密可调电阻R_h；波段开关K2即为单刀多掷开关，具体选型可基于电阻板11中定值电阻的数量确定。如图2所示，阻值调节组件111包括可调电阻R_h、波段开关K2和四个定值电阻。在图2所示的平面方向中，各个电阻的上侧端为第一端、下侧端为第二端，第一定值电阻R1、第二定值电阻R2、第三定值电阻R3、第四定值电阻R4和可调电阻R_h依次串联。其中，第一定值电阻R1的第一端和第二定值电阻R2的第二端连接，第一定值电阻R1的第二端和电源输出开关K1的一端连接，电源输出开关K1的另一端与取样检测电阻R0连接；第三定值电阻R3的第一端和第四定值电阻R4的第二端连接，第三定值电阻R3的第二端和第二定值电阻R2的第一端连接；第四定值电阻R4的第一端和可调电阻R_h的第一端连接，可调电阻R_h的第二端和转子接地保护装置2的第一端(在图2所示的平面方向中的上侧端)连接。

其中，本公开中的中点可以指相互连接的电子元件的连接线路上的任意一点。在图2所示的平面方向上，波段开关K2的右侧端从上至下共包括五个接触点，依次为第一接触点、第二接触点、第三接触点、第四接触点和第五接触点。其中，电源输出开关K1和第一定值电阻R1的连接线路上的任意一点，与第一接触点连接；第一定值电阻R1和第二定值电阻R2的连接线路上的任意一点，与第二接触点连接；第二定值电阻R2和第三定值电阻R3的连接线路上的任意一点，与第三接触点连接；第三定值电阻R3和第四定值电阻R4的连接线路上的任意一点，与第四接触点连接；波段开关K2的第五接触点空置。在图2所示的平面方向上、波段开关K2的左侧端为固定端，与第四定值电阻R4和可调电阻R_h的连接线路上的任意一点连接。定值电阻和可调电阻R_h的数量和阻值可以基于实际需求设定。例如，第一定值电阻R1、第二定值电阻R2和第三定值电阻R3的阻值均可以为10kΩ，第四定值电阻R4可以为6.8kΩ，可调电阻R_h的最大阻值可以10kΩ。

如此，相比于现有技术中使用的滑动变阻器，阻值调节组件111的精确度较高，可以确保转子一点接地保护动作值与整定值的误差较小，通常在±5％以内，既满足规程要求，又能保障保护动作的可靠性。

在一可选的实施例中，电源模块10可以包括整流电路。

整流电路与第一直流输出端连接，用于将交流电转换为直流电，输出的直流电电压为第一目标电压。

示例地，第一目标电压可以为220v，整流电路可将220v的交流电转变为220v的直流电，使第一直流输出端输出220v的直流电，为电阻板11供电。

在一可选的实施例中，电源模块10还可以包括第一降压电路和第二直流输出端。

第一降压电路连接在第二直流输出端和整流电路之间，用于将整流电路输出的直流电的电压调整至第二目标电压；第二直流输出端与CPU主板12连接，用于为CPU主板12提供电能。

示例地，第二目标电压可以为5v，第一降压电路可将整流电路输出的220v的直流电转为5v的直流电，使第二直流输出端输出5v的直流电，为CPU主板12供电。

在一可选的实施例中，电源模块10还可以包括第二降压电路和第三直流输出端。

第二降压电路连接在第三直流输出端和整流电路之间，用于将整流电路输出的直流电的电压调整至第三目标电压；第三直流输出端与显示屏13连接，用于为显示屏13提供电能。

示例地，第三目标电压可以为12v，第二降压电路可将整流电路输出的220v的直流电转为12v的直流电，使第三直流输出端输出12v的直流电，为显示屏13供电。

如图2所示，电源模块10共计输出3路电压大小不同的直流电，其中，输出的5v直流电可以与CPU供电电源连接，以为CPU主板12和其他工作电压为5v的电子元件(如A/D转换器14)供电。

可选地，本公开提供的转子接地保护校验装置1还可以第一电流采集装置和第二电流采集装置。

第一电流采集装置连接在取样检测电阻R0的第一端和CPU主板12之间，用于采集第一采样电流；

第二电流采集装置连接在取样检测电阻R0的第二端和CPU主板12之间，用于采集第二采样电流。

示例地，第一电流采集装置位于取样检测电阻R0的上侧端(第一端)，与CPU主板12连接，将采集到的第一采样电流发送至CPU主板12；第二电流采集装置位于取样检测电阻R0的下侧端(第二端)，与CPU主板12连接，将采集到的第二采样电流发送至CPU主板12。CPU主板12可基于第一采样电流和第二采样电流的差值、以及取样检测电阻R0的阻值，确定取样检测电阻R0对应的电压，进而可以确定出电阻板11的阻值。

可选地，本公开提供的转子接地保护校验装置1还可以包括电压采集装置。

电压采集装置连接在第一直流输出端和CPU主板12之间，用于采集采样电压。

示例地，电压采集装置的两端可分别连接在第一直流输出端的正、负极上，并与CPU主板12连接，将采集到的采样电压发送至CPU主板12。

可选地，本公开提供的转子接地保护校验装置1还可以包括A/D转换器14，

A/D转换器14与电压采集装置、电流采集装置和CPU主板12连接，用于将采样电压和采样电流的模拟信号转换为数字信号。

如此，CPU主板12可以获取到符合信号处理要求的数字信号，进而确定电阻板11的阻值。

本公开还提供一种转子接地保护系统，包括转子接地保护装置2、以及如上述任一实施例的转子接地保护校验装置1；

转子接地保护装置2与转子接地保护校验装置1连接，用于在发电机转子绕组或励磁绕组发生一点接地时，生成并发出报警信号；

转子接地保护校验装置1，用于将在接收到报警信号时，将显示屏13显示的阻值确定为转子一点接地保护的动作值。

示例地，转子接地保护装置2上的指示灯或者扬声器，在生成报警信号时，可实现对工作人员的提醒。转子接地保护装置2可通过的相关技术中确定发电机转子绕组或励磁绕组发生一点接地的方法，确定是否发生一点接地，在确定发生一点接地时生成报警信号。

如上文所述，为了避免工作人员在确定出动作值后对电阻板11的阻值进行误调节，转子接地保护校验装置1的CPU主板12可在确定出动作值、或者在接收到转子接地保护装置2发出的报警信号时，控制显示屏13显示的阻值以及阻值调节组件111闭锁，直至接收到工作人员下发的解锁指令，阻值调节组件111可重新动作，显示屏13显示的阻值也可随之变化。且在转子接地保护校验装置1上也可设置报警装置，如指示灯或者扬声器，在确定出动作值、或者在接收到转子接地保护装置2发出的报警信号时进行报警；或者通过显示屏13输出对应的报警信息，以提示工作人员的转子一点接地保护的动作值已经被确定。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种转子接地保护校验装置(1)，其特征在于，包括电源模块(10)、电阻板(11)、CPU主板(12)和显示屏(13)；

所述电阻板(11)包括取样检测电阻(R0)和阻值调节组件(111)，其中，所述电源模块(10)的第一直流输出端的正极通过所述取样检测电阻(R0)、所述阻值调节组件(111)和转子接地保护装置(2)的第一端连接，电源模块(10)的第一直流输出端的负极与所述转子接地保护装置(2)的第二端连接；

所述CPU主板(12)与所述电阻板(11)、所述电源模块(10)的第一直流输出端以及所述显示屏(13)连接，用于根据采集到的所述第一直流输出端的采样电压和所述取样检测电阻(R0)的采样电流，实时确定所述电阻板(11)的阻值，以在所述转子接地保护装置(2)发出报警信号时，将所述阻值确定为转子一点接地保护的动作值；

所述显示屏(13)用于显示所述阻值。

2.根据权利要求1所述的转子接地保护校验装置(1)，其特征在于，所述转子接地保护校验装置(1)还包括电源输出开关(K1)，

所述电源输出开关(K1)连接在所述取样检测电阻(R0)和所述阻值调节组件(111)之间，用于控制回路的导通与断开。

3.根据权利要求2所述的转子接地保护校验装置(1)，其特征在于，所述阻值调节组件(111)包括可调电阻(R_h)、波段开关(K2)和多个定值电阻，

所述电源输出开关(K1)和所述转子接地保护装置(2)的第一端之间接多个定值电阻和所述可调电阻(R_h)依次连接的串联电路，

所述电源输出开关(K1)和与所述电源输出开关(K1)相连的定值电阻之间的中点与所述波段开关(K2)的第一接触点连接，相连定值电阻之间的中点与所述波段开关(K2)中对应的一个接触点连接，所述可调电阻(R_h)和与所述可调电阻(R_h)相连的定值电阻的中点与所述波段开关(K2)的固定端连接。

4.根据权利要求1所述的转子接地保护校验装置(1)，其特征在于，电源模块(10)包括整流电路，

所述整流电路与所述第一直流输出端连接，用于将交流电转换为直流电，输出的直流电电压为第一目标电压。

5.根据权利要求4所述的转子接地保护校验装置(1)，其特征在于，所述电源模块(10)还包括第一降压电路和第二直流输出端，

所述第一降压电路连接在所述第二直流输出端和整流电路之间，用于将所述整流电路输出的直流电的电压调整至第二目标电压；

所述第二直流输出端与所述CPU主板(12)连接，用于为所述CPU主板(12)提供电能。

6.根据权利要求4所述的转子接地保护校验装置(1)，其特征在于，所述电源模块(10)还包括第二降压电路和第三直流输出端，

所述第二降压电路连接在所述第三直流输出端和整流电路之间，用于将所述整流电路输出的直流电的电压调整至第三目标电压；

所述第三直流输出端与所述显示屏(13)连接，用于为所述显示屏(13)提供电能。

7.根据权利要求1所述的转子接地保护校验装置(1)，其特征在于，所述转子接地保护校验装置(1)还包括第一电流采集装置和第二电流采集装置，

所述第一电流采集装置连接在所述取样检测电阻(R0)的第一端和所述CPU主板(12)之间，用于采集第一采样电流；

所述第二电流采集装置连接在所述取样检测电阻(R0)的第二端和所述CPU主板(12)之间，用于采集第二采样电流。

8.根据权利要求7所述的转子接地保护校验装置(1)，其特征在于，所述转子接地保护校验装置(1)还包括电压采集装置，

所述电压采集装置连接在所述第一直流输出端和所述CPU主板(12)之间，用于采集所述采样电压。

9.根据权利要求8所述的转子接地保护校验装置(1)，其特征在于，所述转子接地保护校验装置(1)还包括A/D转换器(14)，

所述A/D转换器(14)与电压采集装置、电流采集装置和所述CPU主板(12)连接，用于将所述采样电压和所述采样电流的模拟信号转换为数字信号。

10.一种转子接地保护系统，其特征在于，包括转子接地保护装置(2)、以及如权利要求1-9中任一项所述的转子接地保护校验装置(1)；

所述转子接地保护装置(2)与所述转子接地保护校验装置(1)连接，用于在发电机转子绕组或励磁绕组发生一点接地时，生成并发出报警信号；

所述转子接地保护校验装置(1)，用于将在接收到所述报警信号时，将所述显示屏(13)显示的阻值确定为转子一点接地保护的动作值。