[實(shí)用新型]發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子在線匝間短路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)前端設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520200761.1
• 申請(qǐng)日: 2015-04-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204479697U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龍飛;王勁松;梅志剛;雷雨;孫士濤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司;國(guó)家電網(wǎng)公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01R31/06
• 分類(lèi)號(hào): G01R31/06
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 王濤

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及發(fā)電機(jī)故障檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子在線匝間短路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)前端設(shè)備。

背景技術(shù)

目前，隨著電力工業(yè)的飛速發(fā)展以及用電量的大幅提高，人們對(duì)發(fā)電機(jī)的可靠性提出了更高的要求。然而發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子在制造工藝、絕緣材料上可能存在缺陷，且發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子在運(yùn)行中由于受到機(jī)械應(yīng)力、溫度、油污等工作環(huán)境因素的影響，近年來(lái)出現(xiàn)了越來(lái)越多的轉(zhuǎn)子匝間短路故障。轉(zhuǎn)子匝間短路故障對(duì)發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行危害比較大。例如，容易引起轉(zhuǎn)子異常振動(dòng)或振動(dòng)幅值超標(biāo)；另外，匝間短路點(diǎn)的高溫可能造成鄰近的匝間絕緣墊條的損傷，引發(fā)更嚴(yán)重的匝間短路，甚至引起轉(zhuǎn)子繞組接地故障，燒壞轉(zhuǎn)子繞組或轉(zhuǎn)子本體；另外，匝間短路還可能使轉(zhuǎn)子大軸磁化，進(jìn)一步加劇轉(zhuǎn)子運(yùn)行中的振動(dòng)，可能損壞軸瓦或軸頸，并形成惡性循環(huán)，嚴(yán)重危及發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行。因此，當(dāng)前對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行定期檢測(cè)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子是否發(fā)生匝間短路故障尤為重要。

中華人民共和國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JB/T?8446-2005隱極式同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子匝間短路測(cè)定方法)中規(guī)定，測(cè)定隱極式同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子匝間短路方法中如有結(jié)論不一致的，以探測(cè)線圈波形法為準(zhǔn)。而當(dāng)前發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子匝間短路測(cè)試的方式為將發(fā)電機(jī)氣隙磁場(chǎng)探測(cè)傳感器送出來(lái)的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸給后端設(shè)備分析軟件進(jìn)行故障診斷和識(shí)別。由于后端設(shè)備的分析判斷依賴(lài)于前端設(shè)備提供的數(shù)據(jù)，在發(fā)電機(jī)運(yùn)行且氣隙磁場(chǎng)探測(cè)傳感器處于強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境下使用時(shí)，前端設(shè)備由于強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境下的其他諧波磁場(chǎng)等信號(hào)干擾，其采集的波形中有效信號(hào)失真度較高，所以前端設(shè)備模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的精確度和抗干擾性非常關(guān)鍵，誤差或無(wú)效信號(hào)的干擾過(guò)大往往會(huì)造成后端設(shè)備軟件誤判。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的實(shí)施例提供一種發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子在線匝間短路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)前端設(shè)備，以解決當(dāng)前前端設(shè)備模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的精確度不高，且容易受諧波等無(wú)效信號(hào)的干擾，進(jìn)而會(huì)造成后端設(shè)備的匝間短路誤判的問(wèn)題。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子在線匝間短路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)前端設(shè)備，包括：信號(hào)調(diào)理電路、低通濾波電路、數(shù)據(jù)采集電路、嵌入式中心控制電路以及交直流變換電源；

所述信號(hào)調(diào)理電路與用于檢測(cè)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子并生成模擬電壓信號(hào)的氣隙磁場(chǎng)探測(cè)傳感器連接，并與所述低通濾波電路連接；

所述低通濾波電路依次通過(guò)所述數(shù)據(jù)采集電路、嵌入式中心控制電路與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子在線匝間短路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)后端設(shè)備連接；

所述交直流變換電源分別與所述信號(hào)調(diào)理電路、低通濾波電路、數(shù)據(jù)采集電路、嵌入式中心控制電路連接，以為所述信號(hào)調(diào)理電路、低通濾波電路、數(shù)據(jù)采集電路、嵌入式中心控制電路供電。

具體的，所述信號(hào)調(diào)理電路包括一過(guò)流保護(hù)器、電壓互感器、瞬態(tài)過(guò)壓抑制電路、運(yùn)算放大器、偏置調(diào)整電路、溫度補(bǔ)償電路；

所述過(guò)流保護(hù)器與所述氣隙磁場(chǎng)探測(cè)傳感器連接，并依次連接所述電壓互感器、瞬態(tài)過(guò)壓抑制電路、運(yùn)算放大器、偏置調(diào)整電路、溫度補(bǔ)償電路以及所述低通濾波電路。

具體的，所述嵌入式中心控制電路包括依次連接的FPGA并行數(shù)據(jù)處理芯片、ARM11協(xié)處理芯片和以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口；

所述FPGA并行數(shù)據(jù)處理芯片與所述數(shù)據(jù)采集電路連接；

所述以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口與所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子在線匝間短路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)后端設(shè)備連接。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子在線匝間短路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)前端設(shè)備，包括信號(hào)調(diào)理電路、低通濾波電路、數(shù)據(jù)采集電路、嵌入式中心控制電路以及交直流變換電源；所述信號(hào)調(diào)理電路與用于檢測(cè)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子并生成模擬電壓信號(hào)的氣隙磁場(chǎng)探測(cè)傳感器連接，并與所述低通濾波電路連接；所述低通濾波電路依次通過(guò)所述數(shù)據(jù)采集電路、嵌入式中心控制電路與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子在線匝間短路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)后端設(shè)備連接；所述交直流變換電源分別與所述信號(hào)調(diào)理電路、低通濾波電路、數(shù)據(jù)采集電路、嵌入式中心控制電路連接。從而通過(guò)信號(hào)調(diào)理電路、低通濾波電路、數(shù)據(jù)采集電路、嵌入式中心控制電路的處理，可以將氣隙磁場(chǎng)探測(cè)傳感器傳出的信號(hào)進(jìn)行精確變換并剔除諧波干擾等無(wú)用信號(hào)，提升了進(jìn)入后端設(shè)備的信號(hào)的精度，能夠避免后端設(shè)備的匝間短路誤判的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。