[实用新型]继电保护自动化仿真系统的高精密电阻发生器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于发电机保护测试中的电阻发生技术，具体涉及一种用于继电保护自动化仿真系统中的高精密电阻发生器。

背景技术

如图1所示，为现有技术中发电机的电路图，其包含励磁回路1’、转子2’与定子3’，其中转子2’通过R_E和C_E接地。在发电机励磁回路中，发电机转子绝缘是薄弱的环节，因为它不仅运行温度高,而且转速也高,转子绕组受强大离心力作用，相互容易摩擦，易引起绝缘损伤。同时，冷却空气还可能把炭灰、粉尘、油污和水汽等带入转子并存积在绕组端部和槽口等部位使绝缘电阻值下降。匝间短路故障发生时也常会伴随接地故障发生。

发电机在长期运行过程中，由于转子内部受潮、冷却介质泄漏、绝缘老化以及机械振动等诸多方面的原因，容易造成转子对地绝缘水平的降低进而引发转子接地故障。当转子发生一点接地故障时，虽然不会对发电机本身造成直接的危害，但若再相继发生两点接地，则将严重威胁发电机的安全。

发电机转子一点接地故障是常见的故障形式之一，为了保证电厂的安全生产正常运行，作为继保人员必须掌握转子接地保护的基本原理，熟悉发生转子接地故障的现象和处理方法，全力避免发生转子两点接地故障。

1、转子一点接地的危害：

发电机转子一点接地故障是常见的故障形式之一，发生一点接地故障时励磁绕组与地之间尚未形成电气回路，转子的励磁电压和流过转子的转子电流受到的影响很小，所以并不对发电机造成危害，此时可通过转移负荷，平稳停机后再检查故障。

2、转子两点接地的危害：

1）破坏发电机气隙磁场的对称性，使气隙磁场发生畸变，气隙磁通失去平衡，引起发电机剧烈振动，使电机损坏、无功出力降低。汽轮发电机励磁回路两点接地还可引起轴系和汽机磁化，后果严重。若装有横差保护，还会引起其误动，因此，转子一点接地保护动作后要将横差保护加上一个短的延时，防止误动；

2）两点接地造成非短路的绕组电流增大，如果流过转子本体的短路电流大(通常以l 500 A为界限)，热效应烧损转子的同时还会使转子发生缓慢变形，造成偏心，加剧振动。另外，还可能损坏其他励磁装置，导致失磁故障，危及发电机和系统的安全。为确保发电机的安全运行，当发电机转子绕组发生一点接地时，应发出信号，运行人员立刻进行处理；若发生两点接地应立即停止发电机的运行。因此，发电机装设转子一点和两点接地保护是非常必要的。

现有技术中，通常采用发变组保护装置对发电机进行故障检测和保护的工作。如图2所示，转子2’与定子3’分别电路连接励磁回路1’， 励磁回路1’则电路连接发变组保护装置4’，由发变组保护装置4’对发电机进行实时检测和保护。

目前，由于发电机价格昂贵，导致在进行对发变组保护装置4’ 保护调试和培训工作中，缺乏进行发变组保护装置4’工作模拟的外部连接装置（即发电机）。所以本项目针对现有技术中继电保护装置因为缺乏外部连接装置（价格也比较昂贵），无法开展发电机转子一点接地和两地接地保护调试和培训工作，设计一种高精密度的电阻发生器，并加上适宜的外接电路设计来取代外部连接装置，达到相同的培训效果。

实用新型内容

本实用新型提供一种继电保护自动化仿真系统的高精密电阻发生器，采用高精密电阻发生器替代发变组保护装置的外部连接装置，降低发变组保护装置操作的实训成本，同时实现精确输出电阻，并实现数字控制和显示，便于发变组保护装置的保护调试和培训工作。

为实现上述目的，本实用新型提供一种继电保护自动化仿真系统的高精密电阻发生器，其特点是，该电阻发生器用于替代电机转子电路连接发变组保护装置，进行发变组保护装置的功能检测；

该电阻发生器包含：

电阻盒，其通过电阻发生器的输出电路连接外接的发变组保护装置；

微控制器，其电路连接电阻盒，输出电阻控制信号至电阻盒，控制电阻盒输出的电阻；

输入模块，其电路连接微控制器，向微控制器输入电阻控制指令，微控制器根据该电阻控制指令输出电阻控制信号；

显示模块，其电路连接微控制器，对微控制器控制电阻盒输出的电阻的数值进行显示。

上述的电阻盒包含：

电阻网络，其电路连接电阻盒的输出；

继电器，其与电阻网络并联连接，该继电器切换电阻网络，实现电阻精确输出；

微处理器控制线，其电路连接微控制器的输出端并电路连接继电器的输入端，微控制器通过微处理器控制线传输电阻控制信号，控制继电器切换电阻网络。

上述的电阻网络包含若干串联连接的电阻；