大容量发电机的中性点接地保护系统的制作方法

本申请涉及电力设备控制，尤其涉及一种大容量发电机的中性点接地保护系统。

背景技术：

1、随着电力系统发电机容量的不断增加，发电机的电压和回路电容也不断增大，导致电机电容电流过大，必须依靠中性点接地装置提供感性电流予以补偿来降低接地点故障电流。大容量发电机中性点可靠接地直接影响机组安全稳定运行，性能优良、合适的中性点接地方式能直接或间接提高电站运行效益。因此，目前大型发电机均设有中性点接地装置，其主要目的是降低发生定子线圈一点接地故障时的故障电流，防止造成定子铁芯大面积损坏，同时限制故障点稳态和暂态过电压大小在安全数值以下，避免定子线圈绝缘遭受损坏。

2、相关技术中，大容量发电机中性点一般采用经消弧线圈或高电阻的接地方式，来限制定子一点接地故障时的故障电流，并在发电机定子一点接地保护装置的配合下快速切除接地故障，以防止发电机定子铁芯烧损。

3、然而，在实际应用中，相关技术中的发电机中性点接地方式，在某些特殊工况下，比如，当存在负荷电流或者将发电机当作电动机使用时，无法根据实际需求分合电路，并执行所需的保护操作，导致发电机仍存在安全隐患。

技术实现思路

1、本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、为此，本申请的第一个目的在于提出一种大容量发电机的中性点接地保护系统，该系统通过在发电机中性点出口与接地柜之间设置快速接地刀闸，并根据实际需求进行接地刀闸的自动分合控制，能够根据发电机实际应用场景的需求分合中性点接地装置，进而保障发电机和工作人员的安全性。

3、本申请的第二个目的在于提出一种电子设备。

4、为实现上述目的，本申请的实施例在于提出一种大容量发电机的中性点接地保护系统，该系统包括：快速接地刀闸、电机、分闸接触器和合闸接触器，其中，

5、所述快速接地刀闸设置在发电机中性点出口与中性点接地控制柜之间，所述分闸接触器和所述合闸接触器设置在所述电机的驱动供电回路的两端；

6、通过所述分闸接触器或所述合闸接触器的相关触点通断，改变所述电机的驱动供电回路中的供电相序，以控制所述电机进行正向转动或反向转动；

7、所述快速接地刀闸在所述电机的转动驱动下进行分合闸操作。

8、可选地，在本申请的一个实施例中，该系统还包括：分位限位开关和合位限位开关，所述分闸接触器包括：第一主触点和第一线圈，其中，所述第一主触点设置在所述驱动供电回路中，所述分位限位开关和所述第一线圈设置在保护系统的分闸回路中；在所述第一主触点接通时，所述电机正向转动，以驱动所述快速接地刀闸进行分闸；在所述快速接地刀闸的分闸行程到达所述分位限位开关的机械限位点时，分位限位开关触点断开所述分闸回路，所述第一线圈失电，以断开所述第一主触点，使所述电机停转。

9、可选地，在本申请的一个实施例中，所述合闸接触器包括：第二主触点和第二线圈，其中，所述第二主触点设置在所述驱动供电回路中，所述合位限位开关和所述第二线圈设置在保护系统的合闸回路中；在所述第二主触点接通时，所述电机反向转动，以驱动所述快速接地刀闸进行合闸；在所述快速接地刀闸的合闸行程到达所述合位限位开关的机械限位点时，合位限位开关触点断开所述合闸回路，所述第二线圈失电，以断开所述第二主触点，使所述电机停转。

10、可选地，在本申请的一个实施例中，所述分闸接触器还包括：第一辅助触点，所述合闸接触器还包括：第二辅助触点，其中，所述第一辅助触点和所述第二辅助触点设置在所述驱动供电回路中并保持常闭状态；基于主触点和辅助触点的通断状态和连接关系，所述分闸接触器和所述合闸接触器在所述驱动供电回路中互锁。

11、可选地，在本申请的一个实施例中，所述分闸接触器还包括：第三辅助触点和第四辅助触点，所述合闸接触器还包括：第五辅助触点和第六辅助触点，其中，所述第三辅助触点、所述第四辅助触点、所述第五辅助触点和所述第六辅助触点设置在保护系统的自保持控制回路中，所述第三辅助触点、所述第四辅助触点、所述第五辅助触点和所述第六辅助触点，用于在所述快速接地刀闸的行程未达到机械限位点时，维持所述电机的转动状态。

12、可选地，在本申请的一个实施例中，该系统还包括：手动限位开关，所述手动限位开关设置在分合闸回路中，所述手动限位开关的第一触点用于所述分闸回路的手动控制，所述手动限位开关的第二触点用于所述合闸回路的手动控制。

13、可选地，在本申请的一个实施例中，该系统还包括：两组保护组件，每组所述保护组件与对应的所述线圈并联，每组所述保护组件，包括：二极管，用于在接触器分断瞬间，为对应的线圈产生的反向电动势提供泄放通道；限流电阻，用于限制接触器分断瞬间产生的电压震荡和冲击电流。

14、可选地，在本申请的一个实施例中，该系统还包括：防止同时分合回路和驱动线路监视回路，其中，所述防止同时分合回路和所述驱动线路监视回路与对应的控制保护系统相连，用于对分合闸状态和所述驱动供电回路的状态进行远程监控。

15、可选地，在本申请的一个实施例中，该系统还包括：防冰冻及凝露电加热器，其中，所述电加热器设置在所述中性点接地控制柜的内部，所述电加热器包括可调电阻，用于提供预设的温度值。

16、为实现上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种电子设备，包括：如上述第一方面实施例任一项所述的大容量发电机的中性点接地保护系统。

17、本申请的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：本申请通过在发电机中性点出口与接地柜之间设置快速接地刀闸，能够实现中性接地点开关断点处有足够的绝缘距离，尽可能降低燃弧次数，保证发电机定子出现一点接地故障时，避免引起过电压击穿而危及设备及工作人员安全。在发电机当成电动机使用的场景下，在需要分断中性接地点开关时，通过设置具有自动控制及防同时分合闸电气闭锁功能电路，能够避免系统当成电动机运行过程中出现中性接地点快速接地刀闸合闸。从而可以根据实际需求进行接地刀闸的自动分合控制，能够根据发电机实际应用场景的需求分合中性点接地装置，显著提高发电机和工作人员的安全性。并且，还将发电机中性接地点刀闸分合闸状态信号引入相应的控制保护系统，可以对接地刀闸的分合闸状态进行远程监控，进一步保证发电机的安全稳定运行。并且，本申请还在发电机中性接地刀闸控制回路中设置限位开关，对接地刀闸分合闸过程刀闸机械行程进行限位及保护，可以防止出现机械性损毁，并通过限位开关节点开合状态的改变来控制开关驱动装置(电机)的动作行程，进而控制中性接地点线路通断。并且，本申请还在中性接地装置柜内设置防冰冻及凝露加热器，能够在高寒地区工作环境下，避免破冰机构在触头部分被冰冻时出现拒动现象，以及在控制柜内产生凝露时，通过温度可调电加热器进行辐射散热以消除凝露，对电气设备绝缘进行吸湿保护，提高接地保护系统运行的安全性、可靠性和适用性。

18、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种大容量发电机的中性点接地保护系统，其特征在于，包括：快速接地刀闸、电机、分闸接触器和合闸接触器，其中，

2.根据权利要求1所述的大容量发电机的中性点接地保护系统，其特征在于，还包括：分位限位开关和合位限位开关，所述分闸接触器包括：第一主触点和第一线圈，其中，

3.根据权利要求2所述的大容量发电机的中性点接地保护系统，其特征在于，所述合闸接触器包括：第二主触点和第二线圈，其中，

4.根据权利要求1所述的大容量发电机的中性点接地保护系统，其特征在于，所述分闸接触器还包括：第一辅助触点，所述合闸接触器还包括：第二辅助触点，其中，

5.根据权利要求3所述的大容量发电机的中性点接地保护系统，其特征在于，所述分闸接触器还包括：第三辅助触点和第四辅助触点，所述合闸接触器还包括：第五辅助触点和第六辅助驻点，其中，

6.根据权利要求3所述的大容量发电机的中性点接地保护系统，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求3所述的大容量发电机的中性点接地保护系统，其特征在于，还包括：两组保护组件，每组所述保护组件与对应的所述线圈并联，每组所述保护组件，包括：

8.根据权利要求1所述的大容量发电机的中性点接地保护系统，其特征在于，还包括：防止同时分合回路和驱动线路监视回路，其中，

9.根据权利要求1所述的大容量发电机的中性点接地保护系统，其特征在于，还包括：防冰冻及凝露电加热器，其中，

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的大容量发电机的中性点接地保护系统。

技术总结本申请提出了一种大容量发电机的中性点接地保护系统，该系统包括：快速接地刀闸、电机、分闸接触器和合闸接触器。其中，快速接地刀闸设置在发电机中性点出口与中性点接地控制柜之间，分闸接触器和合闸接触器设置在电机的驱动供电回路两端；通过分闸接触器或合闸接触器的相关触点通断，改变电机的驱动供电回路中的供电相序，以控制电机进行正向转动或反向转动；快速接地刀闸在电机的转动驱动下进行分合闸操作。该系统通过在发电机中性点出口与接地柜之间设置快速接地刀闸，并根据实际需求进行接地刀闸的自动分合及限位控制，能够提高发电机的运行安全性。技术研发人员：曹韦瑜受保护的技术使用者：中国联合重型燃气轮机技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9