[其他]大型三相發電機內電樞電流的監控

無效

• 申請號: 86108255
• 申請日: 1986-12-15
• 公開（公告）號: CN86108255A
• 公開（公告）日: 1987-07-08
• 發明（設計）人: 查爾斯·邁克爾·斯蒂芬斯;小弗雷德里克·約翰·林克
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: H02K11/00
• 分類號: H02K11/00
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 許新根

本發明是關于發電機，更詳細地說，是關于大型三相發電機內部電樞電流的監控。

雖然本發明可適用于其它類型的發電機，但為了具體說明問題起見，下面就兩極三相發電機加以介紹。

大型兩極三相發電機通常包括具有若干縱向溝槽的疊片定子，導電條即裝在這些溝槽中。導電條端部用端環相互連接，形成三個定子繞組，各繞組的中心在結構上和電氣上彼此相隔120度。三個定子繞組各由兩個相帶組成，兩個相帶可以串聯或并聯，由此形成的繞組分別稱為單路繞組或雙路繞組。各繞組二端都引出發電機定子架外，接到與外電路聯接的各端子上。六個端子個個都套上一個或多個大型鐵心電流互感器，用以檢測定子或定子負荷中存在的問題。

按各端子外部連接的方式，發電機可連接成星形連接發電機或三角形連接發電機。但在實用中，公用發電很少使用三角形連接。星形連接簡便的連接方法是在各繞組的適當的端上跨接一個短路跳接線，這里所謂“適當”取決于所需要的它們之間的相位關系。被短接的各繞組端形成中性點，繞組可在此中性點上接地。因此，通常的作法是辨別出三個要跳接在一起并接地作為中性端的端子。其余三個端子通常叫做高壓端子。

具體的試驗操作，例如，各繞組的定期高壓試驗，需要采取將各相加以隔離的措施，方法是卸除三個繞組中連接中性端的跳接線。

安裝三個高壓端子和三個中性端子和容納內部接線需要具有足夠的空間。六個端子彼此應具有足夠的間距以容納設在各端子上用以測定相應各繞組電流的體積大的普通鐵芯電流互感器。要滿足接頭對內外空間的要求和防止干擾，通常的作法是擴大延長下部機身，使其從發電機定子架外殼下延伸出來。

發電機外殼容許的最大尺寸取決于發電機的制造地點和安裝地點之間各彎道、橋梁和隧道對凈空的要求。若下部機身的延伸部分是在制造過程中整體安裝的，則發電機機殼尺寸及發電容量都要減少。因此通常的作法是將下部機身延伸部分與發電機分開裝運，到達目的地后再裝配。

下部機身延伸部分結構龐大，造價昂貴，重量達數噸之多。現場裝配大大增加了發電機投入運行所需要的勞力。因此希望取消下部機身的延伸部分。

有人把中性線端子在發電機定子架外面的一個中性線盒中短接在一起。這類中性線盒可以是大到約4英尺×4英尺×8英尺的不銹鋼箱。無論是中性線端子或其有關的中性線盒都是不便宜的，因此也希望不用它們。

有些發電機中把中線端連同其鐵芯電流互感器從下部機身延伸部分移到發電機外殼內。這只有當發電機外殼內具有足夠的內部空間可以容納為防止相互干擾按一定間距配置的接頭和電流互感器時才能這樣做。這在多數發電機設計中是行不通的。

因此，本發明的目的是提供一種不需要外部中性端子的星形連接發電機。

本發明的另一個目的是提供一種用空心電流互感器來監控各繞組的中性線電流的發電機。

本發明的又一個目的是提供一種內部電流可加以監控的三相星形連接發電機，其中分開裝配的下部機身延伸部分用一個永久裝配式的端子板代替。

本發明的又另一個目的是提供一種帶內部中性點的三相星形連接發電機，其中來自發電機各繞組的中線性接頭可以拆開以便隔離各繞組。

本發明的還有一個目的是提供一種具有多路定子繞組的三相發電機，其中各繞組的每一路電流用空心電流互感器加以監控。

概括地說，本發明提供了一種發電機的各繞組的一端接到一內部中性線匯接器從而形成星形連接的三相發電機。三根通往內部中性線匯接器的各根導線上都配置有一空心電流互感器，用以監控各導線中的電流。有一相應的空心電流互感器配置在與發電機繞組其它端子相連的高壓端子上。在各空心電流互感器輸出端上的屏蔽式差動放大器件產生一個信號，對應于與其相聯的空氣電流互感器中的兩個雙線半繞組之間的差值，將來自各發電機繞組中的中性端和高壓端的不同的電流加以比較，若其差值超過一預定的門限值，則門限電路產生一個觸發信號，閂鎖繼電器鎖住此觸發信號，產生一個對發電機起保護作用的跳閘信號。有若干將發電機三個繞組中的兩個與內部中性線匯接器隔離用的連接器，有了這些連接器就可以將三個繞組分開進行試驗。多路定子各路的導電部分都套有一空心電流互感器。

結合附圖閱讀下列說明，對本發明的上述目的、其它目的、特點和優點就可一目了然。其中，附圖中的相同編號表示同一個元件。

圖1是現有技術的一個三相發電機的簡化示意圖。

圖2是現有技術的一個三相發電機的側視圖，有些部分局部剖開，以顯示說明中有關的內部元件。

圖3是根據本發明一實施例的三相發電機的側視圖。

圖4是圖3所示發電機的單路電樞的一個電樞和連接環的部分透視圖。