本發明專利技術公開一種繼電保護自動化仿真系統的高精密電阻發生器，用于替代電機轉子進行發變組保護裝置的功能檢測；其包含：電阻盒，其通過電阻發生器的輸出電路連接發變組保護裝置；微控制器，其電路連接電阻盒，輸出電阻控制信號至電阻盒，控制電阻盒輸出的電阻；輸入模塊，其電路連接微控制器，向微控制器輸入電阻控制指令，微控制器根據電阻控制指令輸出電阻控制信號；顯示模塊，其電路連接微控制器，顯示微控制器控制電阻盒輸出的電阻的數值。本發明專利技術采用高精密電阻發生器替代價格昂貴的發電機，降低發變組保護裝置操作的實訓成本；電阻發生器采用繼電器和電阻網絡相結合的設計，通過微控制器控制繼電器切換電阻網絡，實現電阻的精確輸出。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種用于發電機保護測試中的電阻發生技術，具體涉及ー種用于繼電保護自動化仿真系統中的高精密電阻發生器及其測試方法。
技術介紹
如圖1所示，為現有技術中發電機的電路圖，其包含勵磁回路I’、轉子2’與定子3’，其中轉子2’通過も和Ce接地。在發電機勵磁回路中，發電機轉子絕緣是薄弱的環節，因為它不僅運行溫度高，而且轉速也高，轉子繞組受強大離心力作用，相互容易摩擦，易引起絕緣損傷。同時，冷卻空氣還可能把炭灰、粉塵、油污和水汽等帶入轉子并存積在繞組端部和槽ロ等部位使絕緣電阻值下降。匝間短路故障發生時也常會伴隨接地故障發生。發電機在長期運行過程中，由于轉子內部受潮、冷卻介質泄漏、絕緣老化以及機械 振動等諸多方面的原因，容易造成轉子對地絕緣水平的降低進而引發轉子接地故障。當轉子發生一點接地故障吋，雖然不會對發電機本身造成直接的危害，但若再相繼發生兩點接地，則將嚴重威脅發電機的安全。發電機轉子一點接地故障是常見的故障形式之一，為了保證電廠的安全生產正常運行，作為繼保人員必須掌握轉子接地保護的基本原理，熟悉發生轉子接地故障的現象和處理方法，全力避免發生轉子兩點接地故障。1、轉子一點接地的危害 發電機轉子一點接地故障是常見的故障形式之一，發生一點接地故障時勵磁繞組與地之間尚未形成電氣回路，轉子的勵磁電壓和流過轉子的轉子電流受到的影響很小，所以并不對發電機造成危害，此時可通過轉移負荷，平穩停機后再檢查故障。2、轉子兩點接地的危害 1)破壞發電機氣隙磁場的對稱性，使氣隙磁場發生畸變，氣隙磁通失去平衡，弓I起發電機劇烈振動，使電機損壞、無功出力降低。汽輪發電機勵磁回路兩點接地還可引起軸系和汽機磁化，后果嚴重。若裝有橫差保護，還會引起其誤動，因此，轉子一點接地保護動作后要將橫差保護加上ー個短的延時，防止誤動； 2)兩點接地造成非短路的繞組電流増大，如果流過轉子本體的短路電流大(通常以I500 A為界限)，熱效應燒損轉子的同時還會使轉子發生緩慢變形，造成偏心，加劇振動。另夕卜，還可能損壞其他勵磁裝置，導致失磁故障，危及發電機和系統的安全。為確保發電機的安全運行，當發電機轉子繞組發生一點接地時，應發出信號，運行人員立刻進行處理；若發生兩點接地應立即停止發電機的運行。因此，發電機裝設轉子一點和兩點接地保護是非常必要的。現有技術中，通常采用發變組保護裝置對發電機進行故障檢測和保護的工作。如圖2所示，轉子2’與定子3’分別電路連接勵磁回路I’，勵磁回路I’則電路連接發變組保護裝置4’，由發變組保護裝置4’對發電機進行實時檢測和保護。目前，由于發電機價格昂貴，導致在進行對發變組保護裝置4’保護調試和培訓エ作中，缺乏進行發變組保護裝置4’工作模擬的外部連接裝置(即發電機)。所以本項目針對現有技術中繼電保護裝置因為缺乏外部連接裝置(價格也比較昂貴)，無法開展發電機轉子一點接地和兩地接地保護調試和培訓工作，設計ー種高精密度的電阻發生器，并加上適宜的外接電路設計來取代外部連接裝置，達到相同的培訓效果。
技術實現思路
本專利技術提供一種，采用高精密電阻發生器替代發變組保護裝置的外部連接裝置，降低發變組保護裝置操作的實訓成本，同時實現精確輸出電阻，并實現數字控制和顯示，便于發變組保護裝置的保護調試和培訓工作。 為實現上述目的，本專利技術提供一種繼電保護自動化仿真系統的高精密電阻發生器，其特點是，該電阻發生器用于替代電機轉子電路連接發變組保護裝置，進行發變組保護裝置的功能檢測； 該電阻發生器包含 電阻盒，其通過電阻發生器的輸出電路連接外接的發變組保護裝置； 微控制器，其電路連接電阻盒，輸出電阻控制信號至電阻盒，控制電阻盒輸出的電阻；輸入模塊，其電路連接微控制器，向微控制器輸入電阻控制指令，微控制器根據該電阻控制指令輸出電阻控制信號； 顯示模塊，其電路連接微控制器，對微控制器控制電阻盒輸出的電阻的數值進行顯示。上述的電阻盒包含 電阻網絡，其電路連接電阻盒的輸出； 繼電器，其與電阻網絡并聯連接，該繼電器切換電阻網絡，實現電阻精確輸出； 微處理器控制線，其電路連接微控制器的輸出端并電路連接繼電器的輸入端，微控制器通過微處理器控制線傳輸電阻控制信號，控制繼電器切換電阻網絡。上述的電阻網絡包含若干串聯連接的電阻； 上述的電阻盒包含若干繼電器，若干個繼電器分別與電阻網絡的電阻一一對應并聯連接。上述的電阻網絡中各電阻的取值采用ニ進制編碼網絡方式，該電阻的取值為2n，n大于等于O。一種用于繼電保護自動化仿真系統的高精密電阻發生器的轉子接地保護測試方法，其用于對發變組保護裝置進行轉子接地保護功能檢測，其特點是，該方法包含以下步驟 步驟1、當勵磁回路的第一點發生接地后，投入第一刀閘并按下啟動開關，調節高精密電阻發生器的電阻輸出，使電橋平衡； 步驟2、高精密電阻發生器調整電橋平衡后，合上第二刀閘，將發變組保護裝置的轉子接地保護投入工作； 步驟3、當勵磁回路的第二點發生接地吋，電橋平衡遭到破壞，電流繼電器中有電流通過，若電流大于電流繼電器的動作電流，發變組保護裝置的轉子接地保護動作，斷開發電機出口斷路器。上述的步驟I之前還包含有測試準備流程，該測試準備流程包含以下步驟 a、實驗前確認電機轉子繞組的勵磁回路已全部斷開，并對其驗電； b、測試現場封閉； C、雙重化配置轉子接地保護裝置，一套轉子接地保護裝置用于運行，另ー套轉子接地保護裝置作為冷備用； d、轉子接地保護的測試電路進行接線，并帶電空試，檢查轉子接地保護的測試電路中各實驗設備和儀器儀表的工作狀態。上述步驟I中調節高精密電阻發生器的電阻輸出包含以下步驟 步驟1.1、輸入模塊輸入需要高精密電阻發生器輸出的電阻控制指令至微控制器； 步驟1. 2、微控制器接收電阻控制指令，并輸出電阻控制信號至電阻盒； 步驟1. 3、電阻盒中繼電器根據電阻控制信號控制電阻網絡輸出電阻； 步驟1. 4、微控制器將其控制電阻盒輸出電阻的數值發送至顯示模塊，顯示模塊對高精密電阻發生器輸出的電阻進行直觀顯示。本專利技術和現有技術中發變組保護裝置的保護調試和培訓方法相比，其優點在于，本專利技術采用高精密電阻發生器替代發變組保護裝置的外部連接裝置，即替代了價格昂貴的發電機，降低發變組保護裝置操作的實訓成本； 本專利技術提供ー種高精密電阻發生器，其采用繼電器和電阻網絡相結合的設計，通過微控制器控制繼電器切換電阻網絡，實現電阻的精確輸出； 本專利技術的高精密電阻發生器，設有顯示模塊和輸入模塊，實現數字控制和顯示，便于發變組保護裝置的保護調試和培訓工作。附圖說明圖1為現有技術中發電機的電路模塊 圖2為現有技術中發變組保護裝置與發電機的電路 圖3為本專利技術繼電保護自動化仿真系統的高精密電阻發生器的電路模塊 圖4為本專利技術繼電保護自動化仿真系統的高精密電阻發生器中電阻盒的電路模塊圖；圖5為本專利技術繼電保護自動化仿真系統的高精密電阻發生器中電阻盒的電路原理圖；圖6為本專利技術繼電保護自動化仿真系統的高精密電阻發生器在轉子接地保護測試中的電路連接 圖7為本專利技術繼電保護自動化仿真系統的高精密電阻發生器在轉子接地保護測試中的電路連接簡化 圖8為圖7中高精密電阻發生器在轉子接地保護測試中的電路連接細化圖。具體實施例方式以下結合附圖，進ー本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種繼電保護自動化仿真系統的高精密電阻發生器，其特征在于，該電阻發生器用于替代電機轉子電路連接發變組保護裝置，進行發變組保護裝置的功能檢測；該電阻發生器包含：電阻盒（1），其通過電阻發生器的輸出電路連接外接的發變組保護裝置；微控制器（2），其電路連接所述的電阻盒（1），輸出電阻控制信號至電阻盒（1），控制所述電阻盒（1）輸出的電阻；輸入模塊（3），其電路連接所述微控制器（2），向微控制器（2）輸入電阻控制指令，微控制器（2）根據該電阻控制指令輸出所述電阻控制信號；顯示模塊（4），其電路連接所述微控制器（2），對所述微控制器（2）控制電阻盒（1）輸出的電阻的數值進行顯示。
【技術特征摘要】
1.一種繼電保護自動化仿真系統的高精密電阻發生器，其特征在于，該電阻發生器用于替代電機轉子電路連接發變組保護裝置，進行發變組保護裝置的功能檢測；該電阻發生器包含電阻盒(I )，其通過電阻發生器的輸出電路連接外接的發變組保護裝置；微控制器(2)，其電路連接所述的電阻盒(1)，輸出電阻控制信號至電阻盒(1)，控制所述電阻盒(I)輸出的電阻；輸入模塊(3 )，其電路連接所述微控制器(2 )，向微控制器(2 )輸入電阻控制指令，微控制器(2)根據該電阻控制指令輸出所述電阻控制信號；顯示模塊(4 )，其電路連接所述微控制器(2 )，對所述微控制器(2 )控制電阻盒(I)輸出的電阻的數值進行顯示。2.如權利要求1所述的繼電保護自動化仿真系統的高精密電阻發生器，其特征在于， 所述的電阻盒(I)包含電阻網絡(13)，其電路連接電阻盒(I)的輸出；繼電器(12)，其與所述電阻網絡(13)并聯連接，該繼電器(12)切換電阻網絡(13)，實現電阻精確輸出；微處理器控制線(11)，其電路連接微控制器(2)的輸出端并電路連接所述的繼電器(12)的輸入端，微控制器(2)通過微處理器控制線(11)傳輸電阻控制信號，控制繼電器 (12)切換電阻網絡(13)。3.如權利要求2所述的繼電保護自動化仿真系統的高精密電阻發生器，其特征在于， 所述的電阻網絡(13)包含若干串聯連接的電阻；所述的電阻盒(I)包含若干繼電器(12)，若干個繼電器(12)分別與電阻網絡(13)的電阻一一對應并聯連接。4.如權利要求3所述的繼電保護自動化仿真系統的高精密電阻發生器，其特征在于， 所述的電阻網絡(13)中各電阻的取值采用二進制編碼網絡方式，該電阻的取值為2η，η大于等于O。5.一種用于繼電保護自動化仿真系統的高精密電阻發生器的轉子接地保護測試方法，其用于...
【專利技術屬性】
技術研發人員：呂政權，彭勇，俞國勤，高蕾，許燕，朱耀明，郝琳娜，王麗芳，汪福強，
申請(專利權)人：上海市電力公司，國家電網公司，
類型：發明
國別省市：
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