[其他]大型三相发电机内电枢电流的监控

说明书

本发明是关于发电机，更详细地说，是关于大型三相发电机内部电枢电流的监控。

虽然本发明可适用于其它类型的发电机，但为了具体说明问题起见，下面就两极三相发电机加以介绍。

大型两极三相发电机通常包括具有若干纵向沟槽的叠片定子，导电条即装在这些沟槽中。导电条端部用端环相互连接，形成三个定子绕组，各绕组的中心在结构上和电气上彼此相隔120度。三个定子绕组各由两个相带组成，两个相带可以串联或并联，由此形成的绕组分别称为单路绕组或双路绕组。各绕组二端都引出发电机定子架外，接到与外电路联接的各端子上。六个端子个个都套上一个或多个大型铁心电流互感器，用以检测定子或定子负荷中存在的问题。

按各端子外部连接的方式，发电机可连接成星形连接发电机或三角形连接发电机。但在实用中，公用发电很少使用三角形连接。星形连接简便的连接方法是在各绕组的适当的端上跨接一个短路跳接线，这里所谓“适当”取决于所需要的它们之间的相位关系。被短接的各绕组端形成中性点，绕组可在此中性点上接地。因此，通常的作法是辨别出三个要跳接在一起并接地作为中性端的端子。其余三个端子通常叫做高压端子。

具体的试验操作，例如，各绕组的定期高压试验，需要采取将各相加以隔离的措施，方法是卸除三个绕组中连接中性端的跳接线。

安装三个高压端子和三个中性端子和容纳内部接线需要具有足够的空间。六个端子彼此应具有足够的间距以容纳设在各端子上用以测定相应各绕组电流的体积大的普通铁芯电流互感器。要满足接头对内外空间的要求和防止干扰，通常的作法是扩大延长下部机身，使其从发电机定子架外壳下延伸出来。

发电机外壳容许的最大尺寸取决于发电机的制造地点和安装地点之间各弯道、桥梁和隧道对净空的要求。若下部机身的延伸部分是在制造过程中整体安装的，则发电机机壳尺寸及发电容量都要减少。因此通常的作法是将下部机身延伸部分与发电机分开装运，到达目的地后再装配。

下部机身延伸部分结构庞大，造价昂贵，重量达数吨之多。现场装配大大增加了发电机投入运行所需要的劳力。因此希望取消下部机身的延伸部分。

有人把中性线端子在发电机定子架外面的一个中性线盒中短接在一起。这类中性线盒可以是大到约4英尺×4英尺×8英尺的不锈钢箱。无论是中性线端子或其有关的中性线盒都是不便宜的，因此也希望不用它们。

有些发电机中把中线端连同其铁芯电流互感器从下部机身延伸部分移到发电机外壳内。这只有当发电机外壳内具有足够的内部空间可以容纳为防止相互干扰按一定间距配置的接头和电流互感器时才能这样做。这在多数发电机设计中是行不通的。

因此，本发明的目的是提供一种不需要外部中性端子的星形连接发电机。

本发明的另一个目的是提供一种用空心电流互感器来监控各绕组的中性线电流的发电机。

本发明的又一个目的是提供一种内部电流可加以监控的三相星形连接发电机，其中分开装配的下部机身延伸部分用一个永久装配式的端子板代替。

本发明的又另一个目的是提供一种带内部中性点的三相星形连接发电机，其中来自发电机各绕组的中线性接头可以拆开以便隔离各绕组。

本发明的还有一个目的是提供一种具有多路定子绕组的三相发电机，其中各绕组的每一路电流用空心电流互感器加以监控。

概括地说，本发明提供了一种发电机的各绕组的一端接到一内部中性线汇接器从而形成星形连接的三相发电机。三根通往内部中性线汇接器的各根导线上都配置有一空心电流互感器，用以监控各导线中的电流。有一相应的空心电流互感器配置在与发电机绕组其它端子相连的高压端子上。在各空心电流互感器输出端上的屏蔽式差动放大器件产生一个信号，对应于与其相联的空气电流互感器中的两个双线半绕组之间的差值，将来自各发电机绕组中的中性端和高压端的不同的电流加以比较，若其差值超过一预定的门限值，则门限电路产生一个触发信号，闩锁继电器锁住此触发信号，产生一个对发电机起保护作用的跳闸信号。有若干将发电机三个绕组中的两个与内部中性线汇接器隔离用的连接器，有了这些连接器就可以将三个绕组分开进行试验。多路定子各路的导电部分都套有一空心电流互感器。

结合附图阅读下列说明，对本发明的上述目的、其它目的、特点和优点就可一目了然。其中，附图中的相同编号表示同一个元件。

图1是现有技术的一个三相发电机的简化示意图。

图2是现有技术的一个三相发电机的侧视图，有些部分局部剖开，以显示说明中有关的内部元件。

图3是根据本发明一实施例的三相发电机的侧视图。

图4是图3所示发电机的单路电枢的一个电枢和连接环的部分透视图。