[实用新型]发电机保护装置的转子一点接地保护电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及发电机保护装置的转子一点接地保护电路。 

背景技术

发电机是电力系统的重要元件，而且是电力系统中最贵重的元件，它的安全运行对电力系统向用户可靠供电起着决定性的作用。 

对于1MW以上的水轮发电机，都装设一点接地保护，动作于信号。一点接地不会对发电机运行产生影响，但是当发展到两点接地时，将对发电机造成严重的损坏。仅动作于信号并不是为了长期带一点接地故障运行，而是认为在发出一点接地信号之后，应当积极转移负荷，尽快安排停机检修。 

所以转子一点接地保护的重要性是不言而喻的。 

如图1和2所示，原保护电路采用继电器作切换电路电阻八R8，电阻十一R11两端并联的开关，用控制器控制其状态。 

     当电路处于状态一即继电器J9闭合，继电器J10断开时，电流通过励磁电源正极Uf+进入电路，一路经过继电器J9-9、继电器J9-12、电阻九R9、电阻十R10、电阻十一R11到励磁电源负极Uf- ；另一路进过继电器J9-9、继电器J9-12、电阻九R9、电阻十二R12、电阻十三R13到大轴地axletreeGND，电流流向路径如图1所示。此时，通过AD采样电路测量电压Uf及电阻十三R13两端的电压。 

     切换至状态二即电器J9断开，继电器J10闭合时，电流通过励磁电源正极Uf+进入电路，一路经过电阻八R8、电阻九R9、电阻十R10、继电器J10-12、继电器J10-9到励磁电源负极Uf- ；另一路进过电阻八R8、电阻九R9、电阻十二R12、电阻十三R13到大轴地axletreeGND，电流流向路径如图2所示。此时，通过AD采样电路再次测量Uf及电阻十三R13两端的电压，通过公式计算得出接地电阻的大小。 

该方案的特点： 

     因在工作过程中需要频繁的切换，由于继电器开合次数有限，所以在实际应用中存在明显的弊端。从而影响了整个电路的使用寿命，同时，该电路工作在1000V直流电压下，继电器在如此高压的工作环境中也会降低其使用寿命。

注：继电器J9-9、继电器J9-12、继电器J10-9、继电器J10-12分别表示继电器J9第9引脚、继电器J9第12引脚、继电器J10第9引脚、继电器J10第12引脚。 

如图3和4所示，原保护电路采用高精度线性光隔HCNR201搭建隔离放大电路，如图3（双极性线性光耦隔离运放电路）、图4（单极性线性光耦隔离运放电路）黑线框内所示电路。 

该电路特点：运用高线性模拟光耦器件 HCNR201实现模拟电压隔离电路。若合理选取电阻的大小,可以精确实现输入输出电压 1∶1传输；并且具有价格低廉的优势。但是该电路用在生产中存在致命的不足。HCNR201理论输入输出比为1:1，由于芯片实际个体差异，不能保证为准确的1:1，在实际运用中需要对电路中电阻进行精确的调试。如用于批量生产中，增加了生产工序，降低了生产效率，得不偿失。 

实用新型内容

本实用新型提供了一种发电机保护装置的转子一点接地保护电路，以解决现有保护电路中继电器使用寿命短，影响了整个电路的使用寿命，以及高线性模拟光耦器件 HCNR201应用到批量生产中，增加了生产工序，降低了生产效率的技术问题。 

为达到上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案为： 提供了一种发电机保护装置的转子一点接地保护电路，包括切换开关电路，所述切换开关电路包括电阻八、电阻九、电阻十、电阻十一、电阻十二；电阻八的一端接入励磁电源正极，另一端连接到电阻九的一端；电阻九的另一端分为两路，一路依次经电阻十二和电阻十三连接到大轴地，另一路依次经电阻十和电阻十一连接到励磁电源负极；其特征在于，还包括高压NMOS管一和高压NMOS管二，高压NMOS管一的漏极连接到励磁电源正极和电阻八之间，高压NMOS管一的源极连接到电阻八和电阻九之间，高压NMOS管二的漏极连接到电阻十和电阻十一之间，高压NMOS管二的源极连接到电阻十一和励磁电源负极之间；所述切换开关电路具有状态一和状态二两种工作状态； 

当所述切换开关电路处于状态一即高压NMOS管一导通，高压NMOS管二截止时，电流通过励磁电源正极进入电路，一路经过高压NMOS管一的漏极、高压NMOS管一的源极、电阻九、电阻十、电阻十一到励磁电源负极 ，另一路经过高压NMOS管一的漏极、高压NMOS管一的源极、电阻九、电阻十二、电阻十三到大轴地；